华龙网-新重庆客户端讯(记者 秦思思)近日,第48届日内瓦国际发明展(International Exhibition of Inventions of Geneva)在瑞士日内瓦闭幕并公布了获奖名单,重庆大学周绪红院士团队王宇航教授牵头的参展项目“一种适用于大容量高轮毂风电机组的预应力钢管混凝土格构式塔架”(王宇航、周绪红、王康、胡超)荣获金奖。

据了解,日内瓦国际发明展创办于1973年,由瑞士联邦政府、日内瓦州政府、日内瓦市政府和世界知识产权组织共同举办,是全球举办历史最长、规模最大的发明展之一,该国际展会每年一度。第48届日内瓦国际发明展共吸引了来自40多个国家的1000多个发明项目亮相。
6月2日,华龙网-新重庆客户端记者采访到重庆大学土木工程学院副院长王宇航教授,请他为我们介绍此次获奖的“预应力钢管混凝土格构式塔架”。

传统的风力发电机,下半部分是一根圆钢管的式样,一旦太高便会导致振动等不安全情况出现。针对这一问题,王宇航教授与团队将下半部分圆钢管,换成了受力效率更高、安全性更好的格构式塔架结构。“简单来说,就像一根筷子立在地上,远不如四根筷子搭建起来稳固。”王宇航打比方道。
为了让塔架结构更加稳固,团队将下部受力较大区域设计为钢管混凝土格构柱,由四根钢管混凝土角柱和交叉斜向空钢管焊接而成。同时还考虑了混凝土在受力过程中容易开裂的情况,在钢管混凝土角柱中施加竖向通长的预应力筋来防止混凝土开裂。

“和传统风力发电机的塔架结构相比较,我们这种格构式塔架更加安全,成本更低。”王宇航介绍,由于各部件均在工厂预制、散件运输、现场组装,具有材料强度利用充分、建造效率高、综合成本低等诸多优势,仅塔架本身的成本就能节约15%。预计每年产生超过1240万千瓦时清洁电力,节约标煤约0.4万吨,减少碳排放约1.2万吨。

据悉,该塔架在今年一月已在山东省完成样机工程安装,实现了钢管混凝土结构在160米及以上轮毂高度风电机组的首次应用。“本次获得国际金奖是对我们重庆大学团队原创技术的充分肯定,接下来,我们将对该塔架结构产品进行进一步优化,争取在未来两年内进行批量化生产实施。”王宇航说道。