發(fā)布時(shí)間：2018-05-01 19:50

  本文選題：風(fēng)力機(jī)葉片 + 氣動(dòng)噪聲　； 參考：《華北電力大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：風(fēng)力機(jī)氣動(dòng)噪聲對(duì)環(huán)境的影響日益突出,引起了人們的廣泛關(guān)注。研究風(fēng)力機(jī)葉片氣動(dòng)噪聲問題對(duì)減小風(fēng)力機(jī)對(duì)環(huán)境的影響具有重要意義。隨著計(jì)算方法的改進(jìn)和計(jì)算機(jī)計(jì)算能力的提高,數(shù)值模擬成為研究風(fēng)力機(jī)氣動(dòng)噪聲的主要手段。本文利用Fluent軟件對(duì)NACA0012直葉片進(jìn)行了CFD模擬。模擬了不同攻角、不同尾緣厚度條件下葉片繞流場(chǎng),分析了葉片尾緣區(qū)域及尾跡流場(chǎng)的流動(dòng)結(jié)構(gòu)�；贑FD計(jì)算結(jié)果采用FW-H方法和FFT變換,得到了葉片氣動(dòng)噪聲的聲場(chǎng)分布,分析了相關(guān)監(jiān)測(cè)點(diǎn)氣動(dòng)噪聲的變化及衰減規(guī)律,獲得以下結(jié)論：(1)葉片尾緣區(qū)域及分離區(qū)存在較大的壓力脈動(dòng),所以尾緣區(qū)域和分離區(qū)是葉片產(chǎn)生氣動(dòng)噪聲的主要來源。(2)在攻角較小時(shí),監(jiān)測(cè)點(diǎn)聲壓級(jí)會(huì)出現(xiàn)明顯的峰值,噪聲離散特性較為明顯。攻角大于6°后,聲壓級(jí)沒有明顯的峰值,其特征主要體現(xiàn)為噪聲的寬頻特性。所以隨著攻角的增大,離散噪聲會(huì)逐漸消失,噪聲頻譜主要體現(xiàn)為寬頻噪聲特性。而且隨著攻角的增大,低頻噪聲會(huì)逐漸降低,高頻噪聲有所增大。(3)在小攻角時(shí),在低頻段的主頻頻率與尾緣處的旋渦脫落頻率基本一致,這說明尾緣脫落渦是引起聲壓級(jí)在低頻處出現(xiàn)峰值的主要因素。(4)在一定攻角的情況下,隨著尾緣厚度的增大,在低頻段離散噪聲有所增強(qiáng),在高頻段噪聲聲壓級(jí)也逐漸增大。所以翼型尾緣厚度越大,風(fēng)力機(jī)葉片的氣動(dòng)噪聲越大。
[Abstract]:The influence of wind turbine aerodynamic noise on the environment is becoming more and more prominent, and people pay more attention to it. It is of great significance to study the aerodynamic noise of wind turbine blades to reduce the impact of wind turbine on the environment. With the improvement of calculation method and computer computing ability, numerical simulation has become the main method to study aerodynamic noise of wind turbine. In this paper, the CFD simulation of NACA0012 straight blade is carried out by using Fluent software. The flow field around the blade with different attack angles and thickness of the tail edge is simulated and the flow structure of the blade tail edge and wake flow field is analyzed. Based on the results of CFD calculation, the sound field distribution of blade aerodynamic noise is obtained by using FW-H method and FFT transform. The variation and attenuation law of aerodynamic noise at relevant monitoring points are analyzed. The following conclusions are obtained: (1) there is a large pressure pulsation in the tail edge and separation zone of the blade, so the tail edge region and the separation area are the main source of aerodynamic noise generated by the blade. 2) when the angle of attack is small, the sound pressure level at the monitoring point will appear obvious peak. The discrete characteristic of noise is obvious. When the attack angle is greater than 6 擄, the sound pressure level has no obvious peak value, and its characteristic is mainly the broadband characteristic of noise. As the angle of attack increases, the discrete noise will gradually disappear, and the spectrum of the noise mainly reflects the characteristics of wide-band noise. With the increase of the angle of attack, the low frequency noise will gradually decrease, and the high frequency noise will increase. 3) when the angle of attack is small, the frequency of the main frequency in the low frequency band is basically the same as the frequency of vortex shedding at the tail edge. This shows that the tail edge shedding vortex is the main factor that causes the peak of sound pressure level at low frequency. At a certain angle of attack, with the increase of tail edge thickness, the discrete noise increases in low frequency range, and the noise sound pressure level increases gradually in high frequency range. Therefore, the greater the thickness of the tail edge of the airfoil, the greater the aerodynamic noise of the wind turbine blade.
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TM315

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本文編號(hào)：1830815