CN110925143B - 具有圆形或圆锥形塔架结构以及被动流体控制装置的风力涡轮机及这种圆形塔架结构的应用 - Google Patents

Abstract

本申请描述了一种风力涡轮机，其具有被动流体控制装置，用于抑制所述塔架结构的涡激振动。所述被动流体控制装置包括涡流发生器单元，每个涡流发生器单元包括翅部和底座，该翅部通过该底座附接至塔架结构的表面。涡流发生器将影响围绕塔架结构的边界层，由此抑制涡激振动。每个所述翅部包括矩形板，其关于塔架结构基本径向设置，并处于基本垂直于穿过塔架结构的纵轴的平面上。

Description

具有圆形或圆锥形塔架结构以及被动流体控制装置的风力涡 轮机及这种圆形塔架结构的应用

技术领域

本发明涉及一种具有圆形或圆锥形塔架结构的风力涡轮机，其具有被动流体控制装置，用于抑制所述塔架结构上的涡激振动。本发明还包括这种圆形塔架结构的应用。

背景技术

众所周知风力涡轮机将具有更高的塔架，并引起塔架中涡激振动的问题，特别是在安装机舱之前的安装期间。

现今，通过主动控制装置或被动装置，像例如烟囱上的螺旋成型的脊状物，来解决风力涡轮机塔架的这些问题以及在其它圆形结构上的相应问题。

风力涡轮机塔架越高，第一和第二振动模式塔架振动的问题发生得越多。

从风力涡轮机上的叶片以及从飞机上的机翼，已经知道涡流发生器单元是三角形的。它们将运用经过涡流发生器的明确方向的风，并将影响围绕叶片或机翼的边界层。这些涡流发生器单元用于减噪。

发明目的

本发明的目的在于提供一种方案，其中提供一种具有圆柱形塔架结构的风力涡轮机塔架，其具有被动流体控制装置，以便解决上述关于涡激振动的问题。

发明内容

根据本发明，该目的通过一种风力涡轮机实现，该风力涡轮机具有经由序言提及的圆柱形塔架结构，其特殊之处在于所述被动流体控制装置包括涡流发生器单元，每个包括翅部和底座，翅部通过底座附接至塔架结构的表面，以便影响围绕塔架结构的边界层，由此抑制涡激振动，每个所述翅部包括矩形板，其相对于圆形或圆锥形塔架结构基本径向设置，并位于基本垂直于穿过塔架结构的纵轴的平面上。

风力涡轮机塔架将安装在基座上。风力涡轮机塔架可接地安装在地上的基座上或基桩结构上；或可离岸安装于基座上，该基座可为漂浮结构或底部固定的离岸结构。

塔架结构可为圆柱形结构、圆锥形结构或可具有一个或多个圆柱形区段与一个或多个圆锥形区段的组合。在本申请中，塔架结构可具有这些结构中的任一种。

塔架结构从底部到顶部方向可通常具有逐渐减小的直径I，因此一个或多个区段将具有略微圆锥形的形式，其基本为圆柱形。

塔架结构将被限制在基座上，并将受到由风引起的振动。

因为涡流发生器单元具有矩形的翅部，其将能够有效地影响围绕塔架结构的边界层，其中风可来自不同方向，并相对于塔架结构具有不同的定向。

此外，相比起在塔架结构的表面之上的相同高度的三角形涡流发生器单元，涡流发生器单元为矩形将具有双倍的面积。

在风力涡轮机塔架上，由于运输，翅部的高度将是很重要的。用矩形的翅部，可使待运输的塔架具有较小的总直径。这对于其中总高度很重要的陆路运输而言非常重要。

当塔架结构由钢构成，涡流发生器单元胶接至风力涡轮机塔架的表面是很重要的。由此可避免焊接，焊接会降低风力涡轮机塔架的强度。

涡流发生器单元的翅部将具有两个彼此相对的大平侧面，以及围绕该矩形翅部的周边的小侧面。

优选地，翅部通过底座附接至塔架结构的表面，该底座具有比矩形翅部的侧面更大的延伸范围。相应地，用于涡流发生器单元的底座的板状物将提供一个确保将涡流发生器单元稳固地附接至表面的区域。

特别地，当该附接是通过胶接来实现时，具有用于将涡流发生器单元有效胶接至塔架结构表面的表面是很重要的。当具有可基本为矩形的底板，其中翅部以垂直于底板的方向设置在底板的中心部分上时，可获得附着强度，其确保了即使当风载引起涡流发生器单元上的力矩时也能将涡流发生器单元保持至塔架结构表面。

通常，比起塔架结构表面之上的高度，该矩形翅部沿塔架结构的表面具有更大的延伸范围。如上文所进行的说明，由于运输的原因，为了使总直径尽可能小，这将是很重要的。相应地，可通过增加沿表面的长度以及降低表面之上的高度，来提供足够的翅部的区域。

优选地，在制成塔架结构的段部的生产期间，涡流发生器单元非现场安装在塔架结构上。但是，涡流发生器单元还可现场安装在打算直立起来的塔架结构上。

翅部的板状物关于塔架结构基本径向设置。对于风力涡轮机塔架，风的方向将基本水平定向。

因为矩形翅部设置为基本垂直于穿过塔架结构的纵轴，翅部在风力涡轮机塔架中将具有基本水平的定向。因此，翅部将主要使风平行于翅部的矩形板状物的平面而流动。

涡流发生器单元将对围绕塔架结构的边界层产生足够的影响，因为风的流动一般将具有水平定向。风将基本具有层流，其在地面之上一定距离处，并相应地在塔架结构的最下部。

围绕塔架结构的周长分布的涡流发生器单元越多，对于来自不同方向的风，越有效地减少涡激振动。

在将机舱设置在塔架的顶部之前，风力涡轮机塔架在安装期间尤其容易受到风振伤害。然而，即使机舱安装在塔架的顶部，具有相当大高度的风力涡轮机塔架将得益于涡流发生器单元的作用，以便抑制塔架上的涡激振动。

根据本发明的另一实施例，风力涡轮机其特别之处在于所述塔架结构包括两个或更多的，优选四个或更多的涡流发生器单元，该涡流发生器沿塔架结构的周长或部分周长对称设置。

随着沿塔架结构的周长设置的涡流发生器单元越多，涡流发生器单元的效率将增大。优选地，将涡流发生器单元对称设置，以便对来自不同方向的风具有最佳效果。

通常，沿着周长的涡流发生器单元的数目将取决于设置有涡流发生器的实际塔架区段处的塔架直径。但是，模拟表明了沿周长只具有两个涡流发生器单元就将具有实质效果。因为在特定的位置来风将主要来自一个方向，在许多情况下，沿周长设置两个涡流发生器单元就足够了。

通常，引起塔架上的涡激振动的强风将来自一个普遍方向。因此，涡流发生器可仅沿塔架结构的部分周长分布。

模拟表明了对于来自任意方向的来风，四个涡流发生器单元沿周长呈90°设置是非常有效的。

根据本发明的另一实施例，该风力涡轮机的特别之处在于，所述塔架结构包括沿塔架结构的至少部分高度设置在不同区段上的两个或更多的，优选四个或更多的涡流发生器单元。

通过使涡流发生器单元随塔架结构的高度分布，而不仅沿着塔架结构的周长分布，涡流发生器单元的作用增大。相应地，可以说可通过使涡流发生器单元沿周长分布，也沿塔架结构的部分高度在不同位置的区段上成排分布，来形成涡流发生器单元的网格。

塔架结构为安装在地面上的基座上的塔架将不需要使涡流发生器单元沿这种塔架的总高度分布。将仅需要在靠近结构顶部的部分塔架结构的区段上设置涡流发生器单元。在塔架顶部的风的作用将大于塔架底部的风的作用。

根据本发明的另一实施例，风力涡轮机的特别之处在于，每个翅部可设置为关于垂直于穿过塔架结构的纵轴的平面呈0°至30°之间的角度。

涡流发生器单元的翅部不需要设置在刚好垂直于穿过塔架结构的纵轴的平面上。模拟表明了甚至当涡流发生器单元设置为关于垂直于穿过塔架结构的纵轴的平面呈高达30°的角度时，将有效地抑制塔架结构上的涡激振动。

翅部可按照不同的角度或相同的角度设置。可具有按照不同角度设置的多个翅部。同样地，还可具有翅部，该翅部设置为具有与垂直于穿过塔架结构的纵轴的平面相比不同的定向。

根据本发明的另一实施例，风力涡轮机的特别之处在于所述翅部的高度小于塔架结构的直径的5％，优选地小于塔架结构的直径的3％。

模拟表明了翅部在塔架结构表面之上的高度与设置有涡流发生器的塔架特定区段上的塔架结构直径有关时，该塔架将是有效的。这些模拟表明了高度小于塔架结构的直径的5％时，获得了对风振的有效抑制。

为了使安装有涡流发生器单元的塔架结构具有小的总直径，优选地，翅部的高度小于塔架结构的直径的3％。

翅部可围绕周长以不同角度设置。相应地，当运输风力涡轮机塔架的塔架结构，或这种塔架结构的区段时，优选地，在运输期间，该塔架以翅部不垂直于塔架定向的方式运输。当将翅部定向为某角度时，具有涡流发生器单元的运输塔架的总高度将降低。例如，塔架具有对称设置的四个涡流发生器单元，该塔架运输时翅部将定向为与穿过塔架的垂直平面的每侧成22.5°。

根据本发明的另一实施例，风力涡轮机的特别之处在于涡流发生器单元在塔架结构的表面上沿螺旋路径设置。

可在塔架结构的表面上提供不同模式或网格的涡流发生器单元。该涡流发生器单元可沿圆形表面沿螺旋路径设置。由此，对于不同高度的涡流发生器单元，每个的位置将相对相邻的涡流发生器单元偏移，以便形成螺旋路径。

在这种螺旋路径上的每个涡流发生器单元可具有翅部，该翅部定向为在基本垂直于穿过塔架结构的纵轴的平面上，或可关于这种垂直的定向具有不同的角度。

根据本发明的另一实施例，该风力涡轮机的特别之处在于涡流发生器单元设置为这种模式：其沿塔架结构的高度包括多层，每层沿着所述塔架结构的周长具有多个涡流发生器单元，在一层上的涡流发生器单元相比起相邻层上的涡流发生器单元的位置沿着周长发生偏移。

涡流发生器单元可设置为这种模式：其沿该结构的长度包括多层。每层将包括多个涡流发生器单元。以这种模式，优选地，在不同层的涡流发生器单元的位置比起设置在相邻层的涡流发生器单元的位置围绕周长发生偏移。由此获得涡流发生器单元围绕周长的最有效分布。由此，获得了可抑制塔架结构上任意方向来风的涡激振动的塔架结构。

此外，该实施例可以以任意定向直立。相应地，当现场竖立塔架时，对塔架的定向没有特定要求。

根据本发明的另一实施例，该风力涡轮机的特别之处在于涡流发生器单元覆盖超过风力涡轮机塔架高度的上部的30％。

正如已经提到过的，风力涡轮机塔架将具有涡流发生器单元覆盖塔架结构的上部的特殊益处。模拟表明了覆盖高度上部的几乎30％或更多对于抑制涡激振动将是有效的。

该30％不需要是最上面的部分。可以是塔架结构的最上面部分不具有涡流发生器单元，而涡流发生器单元设置在靠近最上面部分的中间部分。该中间部分可包括塔架总高度的30％或更多。

长度可提高至塔架高度的35％或50％。然而，正如已经提到过的，涡流发生器覆盖的部分的长度应该设置在塔架结构的上部。

根据本发明的另一实施例，该风力涡轮机的特别之处在于塔架结构的高度为100米或更高，优选为140米或更高，涡流发生器单元覆盖塔架结构的上部的20-50％。

如今，运行高度为100米或更高的风力涡轮机塔架仍更普遍。对于这些具有140米长度的风力涡轮机塔架，模拟表明了当这种塔架结构的30-50米长度设置有涡流发生器单元时，获得涡激振动的有效抑制。

根据本发明的另一实施例，该风力涡轮机的特别之处在于涡流发生器单元设置为相互距离超过1米。

模拟表明了甚至当涡流发生器单元没有设置为彼此靠近时，可获得涡激振动的有效抑制。因此，该模拟表明了甚至当涡流发生器单元相互距离超过1米时，其可有效运作。甚至当相互距离高达3-4米时，获得有效的结果。

根据本发明的另一方面，具有涡流发生器单元的风力涡轮机塔架用于解决圆形塔架结构上的第一和第二模式振动的问题。

涡流发生器单元不仅对解决圆形塔架结构上第一模式的涡激振动的问题有效，也对第二模式的涡激振动的问题有效。

当建立甚至更高的塔架时，还可有第三模式振动的实现问题。这些第三模式振动也可用本发明进行抑制。

根据本发明的另一方面，具有涡流发生器单元的风力涡轮机塔架用于在风力涡轮机塔架的安装期间解决塔架结构上的第一和第二模式振动的问题。

特别地，在将机舱安装在塔架的顶部之前，在风力涡轮机塔架安装和竖立期间，获得益处。

尽管在塔架安装和竖立期间获得了特殊的益处，但涡流发生器单元将永久地附接至塔架结构。

涡流发生器单元可由不同的材料制造。因为塑料材料轻质以及能够胶接至塔架结构表面，优选使用它来进行制造。

用于涡流发生器单元的材料将优选为抗紫外线的聚碳酸酯。这种材料也用于风力涡轮机叶片上的降噪涡流发生器单元。

涡流发生器单元的翅部的厚度可在1至4mm之间，优选厚约2mm。涡流发生器单元的翅部的尺寸通常为150mm x 75mm。涡流发生器单元的底座的大小通常为80mm x 160mm。

当建立涡流发生器单元的底座时，很容易提供对应于塔架结构的圆曲率的曲率。但是，塑料材料的柔性还可具有可适应于具有不同直径的塔架结构的曲率。相应地，同样的涡流发生器单元可用于安装在圆形塔架结构上，或在从底部到顶部具有递减的直径由此具有轻微圆锥形形式的塔架结构上。

特别地有两种情况使用涡流发生器单元是有利的。

第一种情况是当塔架竖立起来时。在安装最后一节塔架区段期间，在刚好将最后一节风力涡轮机塔架上的区段安装上之前，涡流发生器单元的作用将是最有效的。

第二种情况是风力涡轮机上的叶片倾斜(pitched out)，或者有功率损耗，并且风向比起之前的风向有变化。在这种情况下，风可从风力涡轮机叶片的侧面进入。这将引起塔架上首尾振动。在这种情况下，涡流发生器单元将有效抑制振动。

对于没有安装机舱和转子叶片的风力涡轮机塔架，不容易发生引起第二模式的高频率。但是，在高度为140米的风力涡轮机塔架上发生了第二模式振动。

在现有技术中，还没有解决第一或第二模式振动的问题。

本发明的使用对风力涡轮机的钢制塔架尤其有利。

实施的模拟表明涡流发生器单元之间的距离可大约为1-1.2米。然而，在高度方向涡流发生器单元之间的距离也可为3米。通常，风力涡轮机的塔架在高80米处周长为14米。在这个位置，在圆周平面上每个涡流发生器单元之间可为3-4米。通常，可以说大约每3m²将有一个涡流发生器单元。然而，模拟表明了该比率可低至每12m²有一个涡流发生器单元。

上文提及了涡流发生器单元的高度比上塔架直径的不同比率。实践中已表明了围绕塔架的边界层大约为塔架直径的2％。相应地，涡流发生器单元的高度仅需为设置有涡流发生器的塔架区段的塔架直径的2％。

然而，如上文所说明，高度最高可为小于塔架直径的5％的高度。

如果使用现有技术的螺旋条，高度将通常为塔架的直径的3-4％。相应地，当使用涡流发生器单元时，总直径将小于现有技术螺旋条的总直径。

此外，螺旋条必须安装在更大部分的塔架高度上，具有连续的延伸范围。这使得该材料使用的量比根据本发明的涡流发生器单元材料使用的量大的多。

附图说明

现在将参照附图，以仅作为示例的方式，对本发明的实施例进行描述，其中：

图1示出了包括塔架的风力涡轮机，

图2A展示了在风力涡轮机塔架上使用的涡流发生器单元的第一实施例，

图2B展示了在风力涡轮机塔架上使用的涡流发生器单元的另一实施例，

图3为风力涡轮机塔架的几何结构的示意图，

图4展示了图3中展示的风力涡轮机塔架，其中标出了设置有涡流发生器单元的区域，

图5展示了对应于图4的图片，但是展示了设置有涡流发生器单元的另一区域，

图6展示了简化的风力涡轮机塔架，

图7展示了对于图6展示的风力涡轮机塔架，临界切变关于风速的简化图表，

图8展示了对于图6展示的风力涡轮机塔架，涡激振动关于功率输入的简化图表，

图9-12展示了对于在图4展示的区域中设置有涡流发生器单元的风力涡轮机塔架，第一和第二模式振动的图形，以及

图13-16展示了对于在图5展示的区域中设置有涡流发生器单元的风力涡轮机塔架，第一和第二模式振动的图形。

具体实施方式

在下文中，将逐一描述附图，附图中所示的不同部分和位置将在不同附图中标以相同的标号。在特定附图中，并非所有部分和位置必须要和该图一起进行讨论。

标号列表

1 风力涡轮机

2 塔架

3 基座

4 机舱

5 轮毂

6 风力涡轮机转子叶片

7 叶片的第一端(根端)

8 叶片的第二端(尖端)

9 涡流发生器单元

10 翅部

11 底座

12 长度

13 高度

14 下段

15 中段

16 上段

17 区域

18 塔架底部

19 塔架顶部

20 另一区域

21 底段

22 上段

23 图形

24 图形

在图1中，可看到通常的风力涡轮机1包括安装在基座3上的塔架2。在塔架2的顶部可看到机舱4，该机舱4包括例如变速箱、发电机和其它部件。在机舱4上还安装了用于承载转子的主轴，该转子包括轮毂5和三片风力涡轮机转子叶片6。转子叶片6的第一端7设置在轮毂5上，该第一端7被称为转子叶片6的根端。转子叶片6的第二端8构成了尖端。

图2A展示了涡流发生器单元9的第一实施例。漩涡发生器单元9包括翅部10和底座11。翅部10和底座11均为形成为具有矩形形式的板状物。翅部10设置有垂直于底座11定向的延伸范围。

翅部10具有长度12和在底座11之上的高度13。在该实施例中，翅部10设置在底座11的一侧。

图2B展示了涡流发生器单元9’的另一实施例。涡流发生器单元9’包括翅部10’和底座11’。翅部10’和底座11’均为形成为具有矩形形式的板状物。翅部10’具有长度12和在底座11’之上的高度13。

在该实施例中，翅部10’设置在底座11’的中间位置。翅部10’设置在底座11’的中心。但是，或者，翅部10’可进一步移至一侧或另一侧。

翅部10或10’具有的长度12可不同于底座11或11’的长度。

在图2A和图2B中，翅部和底座示出为具有锐利的边缘。但是，这是用于示出的目的。翅部和底座可具有圆形边缘，以便更好地确保风围绕涡流发生器单元平滑地流动。

图3展示了风力涡轮机的140米塔架的几何结构原理。该几何结构包括塔架的下段14，其为圆柱形，且高80米，直径4米。此外，该塔架包括圆锥形的中段15，其在30米的高度内，直径从4米减至3.66米。进一步地，塔架包括上段16，其为圆柱形，且高30米，直径3.66米。

该实际的尺寸是用于说明的目的，除了示出的尺寸，塔架可具有任何其它高度和任何其它尺寸。

图4展示了塔架2具有第一区域17，在该区域设置有涡流发生器单元9、9’。第一区域17从距塔架底部18的90米的高度延伸至塔架顶部19，该塔架底部18置于地面或基座3上。

图5展示了第二区域20，其中设置有涡流发生器单元9、9’。该第二区域20设置为高度为30米，从塔架的底部18以上90米的位置延伸至塔架的底部18以上120米的位置。

图6-8展示了意为说明用于塔架上的涡激振动(VIV)的条件的实施例。

锁定风速由斯特鲁哈尔数、直径和塔架频率控制：

U锁定＝f结构*直径/斯特鲁哈尔数

当振动的频率等于涡旋脱落的频率时，圆柱被认为“锁定”。在该范围内，发生最大振幅的振动。

图6中展示的塔架2包括底段21和上段22，该底段21具有圆柱形的实施例，该上段22具有圆锥形形状。

因此，在下方直径恒定，在上方随着高度越高，直径减小。锁定风速由斯特鲁哈尔数、直径和塔架频率控制。

U锁定＝f结构*直径/斯特鲁哈尔数

因此，因为斯特鲁哈尔数恒定，在圆柱段，锁定风速恒定。根据上述公式，沿着圆锥段，锁定风速随着升高减小，因为直径减小。

在图7中，展示了临界切变与图6示出的塔架的风速有关。

在图7中，锁定风速用26指示的曲线示出。曲线25示出了正相的风切变，其在塔架顶部具有最大的风速。可看出两条曲线在给定的高度交叉。在此示例中，该高度处于圆锥段，但是其可在沿塔架的任何地方。在两条曲线交叉的位置，涡流频率等于塔架频率，发生锁定，呈现出从涡流至塔架振动的最大升力。从锁定高度向两侧移动，涡流力减小。

涡旋力乘以塔架的速度得到对整个塔架振动的功率输入。在图8中，该功率输入通过用27指示的曲线示出。

图8还展示了一个事实，对于某些情况，该升力对振动产生了负功率输入。当锁定风速和实际风速之间的差别大到使升力和塔架速度之间的相移大于+/-π/2时，出现负功率输入的情况。

图9-12展示了由图4所示的区域17的不同位置产生的涡激振动和阻尼所引起的振幅的不同图形。

图13-16示出了由图5所示的区域20的不同位置产生的涡激振动和阻尼所引起的振幅的不同图形。

在图9-16中，图形23示出了第一模式，图形24示出了第二模式。

在右手侧，第二模式的振幅以米为单位示出，在左手侧，第一模式的振幅以米为单位显示。

在图9-12中，展示了相对于区域17的延伸范围的振幅。水平轴表明区域17的延伸范围。该图表示区域17以米为单位在塔架底部18之上的开始。

在此水平轴的右手侧展示了被称为“平滑”的塔架。这表明在塔架上没有设置涡流发生器单元。相应地，图形23和24在最右手侧示出了没有安装任何漩涡发生器单元，围绕塔架的第一和第二模式涡激振动的振幅。

不同的图9-12展示了在不同条件下的振幅。

图9示出了一种情况，其中湍流为0.0，风切变为0.0。

图10示出了一种情况，其中湍流为0.10，风切变为0.0。

图11示出了一种情况，其中湍流为0.0，风切变为0.1。

图12示出了一种情况，其中湍流为0.1，风切变为0.1。

在图13-16中，展示了相对于区域20的延伸范围的振幅。水平轴表明了区域20的延伸范围。该图显示了区域20以米为单位在塔架底部18以上的开始和结束。

在水平轴的右手侧展示了被称为“平滑”的塔架。这表明了在塔架上没有设置涡流发生器单元。相应地，图形23和24在最右手侧示出了没有安装任何涡流发生器单元，围绕塔架的第一和第二模式涡激振动的振幅。

不同的图13-16示出了在不同条件下的振幅。

图13示出了一种情况，其中湍流为0.0，风切变为0.0。

图14示出了一种情况，其中湍流为0.1，风切变为0.0。

图15示出了一种情况，其中湍流为0.0，风切变为0.1。

图16示出了一种情况，其中湍流为0.1，风切变为0.1。

从图9-16的图形可以总结出对于第一模式，大振幅的主要因素为湍流，大振幅的第二因素为风切变。

对于第二模式，总结出大振幅的主要因素为风切变，大振幅的第二因素为湍流。

从图形中，可总结出在140米塔架中，涡流发生器单元的最佳位置为从塔架底部18之上70米延伸至100米的30米区域。

本发明不限于本文描述的实施例，在不脱离如发明权利要求所描述的本发明的范围的情况下，可进行修改或调整。

Claims (14)

1.风力涡轮机，具有圆形或圆锥形的塔架结构，其具有用于抑制所述结构中涡激振动的被动流体控制装置，其中所述塔架结构包括圆柱形的底段和圆锥形的上段，其特征在于，所述被动流体控制装置包括涡流发生器单元，每个所述涡流发生器单元包括翅部和底座，所述翅部通过所述底座附接至所述结构的表面，以便影响围绕塔架结构的边界层，由此抑制涡激振动，每个所述翅部包括矩形的板状物，所述矩形的板状物设置为关于圆形或圆锥形结构基本径向设置，并且处于基本垂直于穿过所述塔架结构的纵轴的平面上，其中所述涡流发生器单元覆盖了超过风力涡轮机塔架高度的上部的30％，其中涡激振动的位置通过如下方式来确定：

根据下列公式确定锁定风速U锁定的第一曲线：

U锁定＝f结构*直径/斯特鲁哈尔数；

确定正相的风切变的第二曲线；以及

第一曲线与第二曲线交叉处为发生涡激振动的位置。

2.根据权利要求1所述的风力涡轮机，其特征在于所述塔架结构包括两个或更多的涡流发生器单元，所述涡流发生器单元沿着所述塔架结构的周长，或者部分周长，对称地设置。

3.根据权利要求1或2所述的风力涡轮机，其特征在于，所述塔架结构包括两个或更多的涡流发生器单元，所述涡流发生器单元设置在沿所述塔架结构的至少部分高度的不同区段上。

4.根据权利要求2所述的风力涡轮机，其特征在于所述塔架结构包括四个或更多的涡流发生器单元。

5.根据权利要求1所述的风力涡轮机，其特征在于，每个所述翅部设置为关于垂直于穿过所述塔架结构的纵轴的平面呈0°到30°之间的角度。

6.根据权利要求1所述的风力涡轮机，其特征在于，所述翅部的高度小于所述塔架结构的直径的5％。

7.根据权利要求6所述的风力涡轮机，其特征在于，所述翅部的高度小于所述塔架结构的直径的3％。

8.根据权利要求1所述的风力涡轮机，其特征在于，所述涡流发生器单元在所述塔架结构的表面上沿螺旋形路径设置。

9.根据权利要求1所述的风力涡轮机，其特征在于，所述涡流发生器单元设置的模式为：沿塔架结构的高度包括多层，每层沿着所述塔架结构的周长具有多个涡流发生器单元，在一层上的涡流发生器单元比起相邻层上的涡流发生器单元的位置沿着周长发生偏移。

10.根据权利要求1所述的风力涡轮机，其特征在于，所述圆形结构的高度为100米或更高。

11.根据权利要求10所述的风力涡轮机，其特征在于，所述圆形结构的高度为140米或更高。

12.根据权利要求10的风力涡轮机，其特征在于，所述涡流发生器单元设置为相互距离超过1米。

13.一种根据权利要求1所述的具有涡流发生器单元的风力涡轮机塔架的应用，所述应用用于解决关于圆形塔架结构的第一和第二模式振动的问题。

14.一种根据权利要求1所述的具有永久附接的涡流发生器单元的风力涡轮机塔架的应用，所述应用用于解决在风力涡轮机塔架的安装期间，圆形塔架结构的第一和第二模式振动的问题。

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