一种基于气动外形进行控制的钢管避雷装置的制作方法

技术特征：

1.一种基于气动外形进行控制的钢管避雷装置，包括，

钢管避雷针，所述钢管避雷针安装于待保护物体的上表面并与所述上表面垂直，

多个抱箍，从所述钢管避雷针底部至顶部以预定间隔安装所述多个抱箍，所述抱箍用于安装扰流板，以及

多个扰流板，安装在所述多个抱箍的每个抱箍上，所述扰流板上设置有碎涡孔，设置碎涡孔的扰流板用于降低风压，并且用于抑制涡振发生。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述钢管避雷针外径为d，所述多个抱箍至少为4个，并且所述每个套箍上安装的扰流板至少为3个。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述套箍为半圆弧结构，所述套箍的两端设置有连接板，并且所述连接板通过螺栓连接。

4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述每个套箍上设置的扰流板个数为n个，所述扰流板沿所述钢管避雷针圆周间隔360°/n度均匀分布。

5.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述扰流板沿钢管避雷针截面径向的高度为h，h为所述钢管避雷针外径d的1/3；所述扰流板沿钢管避雷针轴向的长度l为所述钢管避雷针外径d的2倍，所述多个套箍中相邻两个套箍沿轴线间距s的初始值为所述钢管避雷针外径d的5倍。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，生成碎涡孔的算法步骤包括：

步骤1：随机生成每个碎涡孔半径，包括：所述每个碎涡孔的截面为半径不相同的圆形，将所述碎涡孔的截面的最大半径r_max设定为0.1h，通过公式(1)，随机生成碎涡孔的截面的半径的序列r_i；

其中f(r)为碎涡孔的截面最大半径r_max的最大熵分布概率密度函数，λ₀、λ_i为符合约束条件的系数，λ₀λ_i通过信息熵函数在约束条件下应用最大似然估计法来获取；R₁为预定的最大半径的约束条件下限值，R₂为预定的最大半径的约束条件上限值；u_i(r)为信息熵函数；m为信息熵函数的个数；

步骤2：生成碎涡孔圆心位置坐标，包括：通过公式(2-1)或(2-2)所示的均匀分布，分别生成碎涡孔的圆心位置坐标(x_i,y_i)，其中x_i的分布区间为[r_i,l-r_i],y_i的分布区间为[r_i,h-r_i]；

或式(2-1)和(2-2)中，f_x、f_y为均匀分布概率密度函数；以及

重复步骤1和步骤2，循环生成多个所述碎涡孔。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，在生成所述碎涡半径r_i及圆心位置坐标为(x_i,y_i)的所述碎涡孔A后，再继续生成所述碎涡半径r_i+1及圆心位置坐标为(x_i+1,y_i+1)的所述碎涡孔B后，根据式(3)判断所述碎涡孔A与所述碎涡孔B的位置是否重叠；如果式(3)成立，则所述碎涡孔A与所述碎涡孔B的位置不重叠，则接受所述碎涡孔B；否则，放弃所述碎涡孔B；继续生成碎涡孔；

$\sqrt{{(x_i-x_{i+1})}^2+{(y_i-y_{i+1})}^2}-r_i-r_{i+1}\>k---\left(3\right)$

式(3)中，k为设定的碎涡孔A与碎涡孔B之间的最小间距。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，根据式(4)计算生成的所述多个碎涡孔的面积之和与扰流板面积的比率φ，并将比率φ与设定的最大开孔面积比率[φ]进行比较；如果式(4)成立，则退出生成所述碎涡孔的步骤；否则，继续生成碎涡孔。

$\mathrm{\φ}=\frac{\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{A}_i}{h\×l}\≥\[\mathrm{\φ}\]---\left(4\right),$

式(4)中，A_i第i个孔的开孔面积。

9.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述沿钢管避雷针轴线设置的所述多个套箍上所述多个扰流板在不同套箍上设置不同角度的旋转，上一个套箍上设置的扰流板相对下一个套箍上设置扰流板旋转角度为15°。

10.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述多个套箍外侧标记记号线，在安装所述多个套箍时，所述标记记号线在同一直线上。