输电塔圆钢管的涡激振动气动控制研究

摘要

作为一种力学性能卓越的输电塔类型，钢管塔在工程中应用广泛。然而，当钢管塔材长细比较大且趋于水平布置时，钢管杆在风速较小时容易发生涡激振动。在长期运行过程中，这种持续反复的振动可能造成钢管塔构件的疲劳破坏，塔体结构一旦发生破坏，将直接威胁到电网的稳定运行。针对该问题开展研究，采用大尺寸真型钢管杆件，通过风洞试验分别研究了螺旋形扰流线和被动吹气套环2种涡激振动气动控制措施。分析不同螺旋线数量、螺距和不同孔厚、孔型对涡振控制效果的影响规律。研究结果表明：单螺旋线控制效果一般，三螺旋线最多可以削减97.7%的涡振，套环控制最多可以削减75.5%的涡振。文中使用足尺模型以满足雷诺数需求，实现更接近输电塔钢管真实环境的研究，为实际工程中钢管涡激振动抑制提供参考和借鉴。

关键词

输电塔 / 钢管 / 涡激振动 / 风洞试验 / 螺旋线 / 被动吹气套环