2020年10月14日-16日，2020北京國際風能大會暨展覽會（CWP 2020）在北京新國展隆重召開。作為全球風電行業年度最大的盛會之一，這場由百余名演講嘉賓和數千名國內外參會代表共同參與的風能盛會，再次登陸北京，本屆大會以“引領綠色復蘇，構筑更好未來”為主題，聚焦中國能源革命的未來。能見App全程直播本次大會。

　　

　　在15日上午召開的關鍵部件技術創新分論壇上，中車株洲電力機車研究所有限公司風電事業部總體技術部部長/高級主任設計師巫發明發表《大型風電機組葉片與塔筒耦合渦激研究 》主題演講。

　　以下為發言實錄：

巫發明：在這里和大家分享一下一起探討渦激，每年有10米的葉片長的非常快。這個點大家可以看到，為什么渦激大家越來越關注，關注是高塔，大家到行業調研調研，不只是高塔有這樣的問題，近期大家會慢慢慢慢會看到有這樣相應一些問題大家會注意得到，渦激的問題，虎門大橋大家都知道，作虎門大橋出來之前，在風電渦激問題早就被大家關注了，所以在這里大家可以看到，不管橋梁建筑海洋航空航天，大家關注非常之多的。這里我講一點，不僅是我們塔筒的影響，還有葉片，也有渦激的問題，在這里做一個介紹。

　　

　　大的海洋流，可以看到渦激的現象。在教科書上看得最多的大家都很清楚，風電行業現在發展這么快，大家在渦激上面從高塔發展過來可能有幾點一個是鈍體的脫渦。業主看到這個現象你這個風機到底有沒有問題？看到有兩個標準，一個是61400-6，和61400-6，未安裝機艙的塔筒的問題這個是比較嚴重的，-6考慮渦激振動對風電機組塔筒的影響，只是說渦激振動對塔筒的影響，是不是葉子渦激對塔筒的影響，吊裝時候的問題，渦激分析我們在塔筒設計的需要，也是我們認證的一個要求。

　　

　　大家可以看到一個點，我們為什么考慮到有葉片的渦激問題，葉片的渦激頻率和塔筒頻率一致的時候，激起塔筒的振動，從這個現象，查閱了一些國外的一些文獻，國外有講到專門有講到，葉片渦激大家可以網上去查，國內這方面特別少，另外葉片和塔筒耦合影響到整個塔筒的渦激問題，我在前段時間的可再生能源那次會上我做了一次匯報高效老師探討這個點，根據這個標準塔筒風機都知道，根據這個，大家認為都是塔筒的渦激，考慮耦合的問題，應該是有葉片過去的時候，這里產生的渦激，有兩個項目，不只是一個塔筒的事情，這個昨天正好我講完之后和塔筒的負責人探討這個問題。我們做了相應的工作，考慮幾種形式，和會場的同仁在探討就是哪些姿態會更容易引起渦激的問題，其實我們也研究過，塔筒渦激的風速，渦激風速很低的，塔筒會發生渦激，我們有一些案例，它不是在上面的風，甚至在七八八米，十來米引起葉片渦激不是塔筒的問題了，葉片在塔筒前面當這個葉片在塔筒的邊上，大家可以看到這個作用力，葉片的渦激力是非常的明顯，脫落渦是非常明顯，塔筒的渦激，我們單葉片的讓它有動，這邊是葉片與塔筒的耦合的一個過程，所以其實整個的流程特性還是非常復雜的。

　　

　　把我們流場力加到動力學特性上面去做激振，和塔筒頻率一致的下面會發生哪些事情，串聯，剛剛說的，負三次方，避免把塔筒的葉片的力都加到動力學模型里面去有一個自動發散的過程，到0.5米甚至到0.6米的情況，加了風速，這里我們也做了一個真實的經過仿真加載上去和耦合狀態非常一致。其實我們挖取這么多，真正理解渦激的情況，才知道怎么抑制這些渦激，做了這些事情發生問題，我們是要通過一些實際測量，看看到底存在多少載荷，到底晃動會不會帶來機組的問題。做完數據的分析，振動頻率是我們塔筒的頻率，搞壞了，我們看看晃動還是有，其實跟真實我們運行的，還是小，也是說，這里說明什么，渦激不是一下子就能把風機弄倒，在你范圍內，渦激過程頻度非常多，次數非常多，它還是個疲勞問題，所以在前面講要標準里面談到要研究它的疲勞，所以我們做渦激的抑制，其實是降低它的次數降低它的位量，這樣的話不是一定能解決就是讓它沒有發生這個還是有一定難度的，因為畢竟有那么高那么長的葉片。這是我們做了一次把那些姿態都擺成跟我們剛剛仿真的一樣，開展復現，次數不算太多，三到四次的情況，捕捉到我們的狀態，然后也用我們相應的一些措施去看看這個渦激會不會被抑制住，用我們的方法能不能把它消下去，實現了我們的控制，其實很簡單，串聯并聯，從并聯的方式串聯的方式，就沒有渦激了，很快的消下去，幾個維度，葉片產生了一些氣動阻力讓它消下去。

　　

　　這個圖看到渦激的過程為什么有耦合的過程發動量少，，發動量越來越大之后有可能會發生二次發散，振動力會加劇有可能，這個我們是在探索的過程，發現它有兩次過程，有一個小的結論，葉片現在的問題，葉片和塔筒存在渦激耦合的特性，設計渦激的監測系統，設計方法，得出看到的特征，提出解決方案，這就是講到渦激的問題。

　　

　　展望還是我們的評價之路，就是這個講的是我們中車各個區域的布局，葉片做長，把塔筒做高，這種問題都是來解決高性能高可靠和低成本給業主帶來投資收益，我們做這些事情的時候就發現，可能我們有很多很多的這種基礎工作要做，就是剛才說的，會不會面臨更多的渦激的問怎么去做？數字化，大家講數字化，怎么更準確的計算，更快速的計算，更合理的計算這些問題，金風談到做更多的實驗，真機實驗就是這樣子的過程，我們需要更快的把計算算完把迭代迭代完及以前兩三年開發一個產片，現在一年甚至半年有可能我們在產品開發就是這樣的過程以前。從設計，以前所有數量都是數字化的設計，到我們的樣機再校正這個這樣的過程其實是非常長的，我們現在每一臺風機在運行的時候，足夠多傳感器，每一臺樣機，這樣的反饋的話，讓我們產品做得更好，在這里面我們看到怎么去解決業主的問題。評價之路要不要到25年，20年扛不住，收益率達不，是不是25年，政策支不支持，我們上更多的監控手段，監控手段不能投太多錢，我們現在有性能的監控，是不是對這種載荷也有監控，不然的話我怎么知道會不會倒塔。所以我們整個有推我們信息系統，其實就是我們的數字卵生的概念，在評價之路，我們除了產品推的更快更多，把我們的仿真實驗更完美的結合，把大家的問題解決掉。我的匯報完畢，謝謝大家。

　　

　　（根據速記整理，未經本人審核）