近年来风电产业发展迅速,风力发电机的功率越来越大,风机塔筒的高度不断增加。塔筒安装过程中,当气流流经塔筒时会产生漩涡脱落现象,对塔筒产生周期性涡激力作用。当塔筒的固有振频率与涡激力频率接近时,将引发涡激共振,严重威胁塔筒的施工安全。因此,对柔高塔筒涡激振动抑制技术的研究具有重要的理论意义和工程价值。塔筒是风力发电装备中重要的支撑结构,学者们针对塔筒的静动力特性以及塔筒(架)与风机的耦合响应进行了较多研究。由于传统的塔筒尺寸较小,涡激振动现象不明显,学者们针对塔筒涡激振动和抑振技术的研究较少。然而,在海洋工程领域,海洋立管在海流的作用下也会发生涡激振动现象,学者们对立管涡激振动现象及振动抑制技术进行了较为成熟的研究。本文考虑风电项目的工程实际,将海洋工程领域中关于海洋立管涡激振动的研究理论与方法应用于柔高塔筒的涡激振动研究,提出合理的振动抑振方法,并研究抑振效果。研究成果对风力发电项目中柔高塔筒的施工技术与管理具有重要的参考价值。本文的研究以国内某风电项目为背景,基于计算流体动力学(CFD)理论对塔筒的涡激振动风险进行评估,提出了三种被动式抑振方案,并研究了各方案的抑振效果。首先,基于风场中测得的风速条件和塔筒的结构尺寸参数,运用CFD技术对光滑塔筒的圆柱绕流规律进行数值模拟,得到漩涡脱落产生的升阻力数据,运用傅里叶变换分析流体力的时频特性,将流体力的频域分析结果与柔高塔筒分段安装过程中的不同自振频率进行对比,评估塔筒产生涡激振动的风险;其次,基于涡激振动的被动式抑振技术,提出适用于柔高塔筒的三种抑振方案,运用CFD技术对各方案中塔筒的绕流现象进行数值模拟,研究抑振装备对塔筒周围流场及绕流力的影响规律;最后,通过对比分析,研究各方案的抑振效果和经济成本,提出最优抑振方案。研究结果表明,在柔高塔筒的分段安装过程中,随着塔筒高度的增加,其自振频率逐渐降低,与漩涡脱落频率逐渐接近,发生涡激振动的风险显著增大;本文提出的三种被动式抑振方案均有一定的抑振效果,但缠绕式绕流条和间断式绕流条的抑振效果更好,几乎能够消除涡激升力;综合阻力增大效应和经济因素,间断式绕流条为最佳抑振方案,具有良好的工程应用价值。