發(fā)布時間：2020-05-06 13:26

【摘要】：風(fēng)能是一種無污染可再生能源,運用風(fēng)力發(fā)電技術(shù)解決生產(chǎn)和生活中的能源短缺是一種可靠的途徑,大力發(fā)展風(fēng)電在世界范圍內(nèi)是一種趨勢,對人類生產(chǎn)和生活有著十分重要的意義。隨著風(fēng)力機的單機功率不斷增大,大規(guī)模風(fēng)電場中風(fēng)力機所產(chǎn)生的噪聲問題也越來越突出,對周邊人類的生產(chǎn)、生活以及自然界的動物造成一定影響。隨著人們環(huán)境保護意識逐漸增強,對風(fēng)力機氣動噪聲的研究就變得越來越重要,而關(guān)于運行中風(fēng)輪在近尾跡流場中的噪聲路徑傳播規(guī)律,目前相關(guān)研究甚少。本文基于風(fēng)洞開口端對不同偏航角度下運行中的水平軸風(fēng)力機低頻噪聲源的主要分布及最大聲能量的傳播路徑進行了初步研究,并對比了不同葉面結(jié)構(gòu)的葉片聲源特性,初步找到了風(fēng)力機近尾跡最大聲能量的傳播路徑軌跡以及渦聲相互關(guān)系。本次試驗在研究聲能量集中位置的傳播軌跡時,以等間距L布置了旋轉(zhuǎn)面毗鄰后方的11個不同的測量截面,進行數(shù)據(jù)采集分析并在聲學(xué)后處理軟件中將每個截面下的聲源坐標進行平均擬合后做出傳播路徑圖。發(fā)現(xiàn)風(fēng)力機在每個旋轉(zhuǎn)基頻下的集中聲能量傳播路徑都是以弧度逐漸減小的螺旋狀曲線向葉尖外軸向傳播,且傳播過程中與風(fēng)輪旋轉(zhuǎn)方向相反;從頻譜圖可以得知隨著測量截面距離旋轉(zhuǎn)面的間距增加,聲壓級SPL是逐漸降低的趨勢。在最高能提供20m/s來流風(fēng)速的B1/K2風(fēng)洞實驗室中,將陣列噪聲源定位測試技術(shù)應(yīng)用于水平軸風(fēng)力機中,通過優(yōu)化陣列測量位置進行噪聲數(shù)據(jù)采集,同時結(jié)合聲學(xué)后處理軟件的計算區(qū)域網(wǎng)格細化設(shè)置,從而得到聲源位置坐標信息及聲信號的頻譜圖。試驗的結(jié)果表明,通過聲陣列可以獲得精準的旋轉(zhuǎn)風(fēng)力機聲場數(shù)據(jù)信息,為今后研究風(fēng)力機氣動噪聲提供了一定的理論基礎(chǔ)。通過對噪聲頻譜圖和聲源分布圖的分析,發(fā)現(xiàn)在不同偏航角度下風(fēng)力機噪聲源的聲能量主要來自低頻范圍(200Hz),而且噪聲最大聲能量的頻率是在風(fēng)輪葉片旋轉(zhuǎn)基頻下。試驗結(jié)果表明,隨著風(fēng)力機的來流風(fēng)速或葉尖速比增加,風(fēng)輪旋轉(zhuǎn)噪聲的聲壓級SPL和旋轉(zhuǎn)基頻逐漸遞增;而在同轉(zhuǎn)速下,隨著偏航角度的增大,同工況下的聲壓級SPL也呈上升趨勢;而當測量同截面下旋轉(zhuǎn)噪聲源位置時,發(fā)現(xiàn)其不隨工況及偏航角度的改變發(fā)生位置變化,且在風(fēng)力機旋轉(zhuǎn)面測量得到噪聲源的位置是葉片靠近葉尖0.78R處;通過研究相同型號不同葉面結(jié)構(gòu)的翼型噪聲數(shù)據(jù)時,發(fā)現(xiàn)只有聲壓級SPL在相同工況下發(fā)生了降低,并且隨風(fēng)速增加其降低的趨勢增大,而聲能量集中位置并沒有發(fā)生改變。
【圖文】：

7圖 2-1 生活中的聲壓與聲壓級對比Fig. 2-1 Contrast of sound pressure and sound pressure level in the life壓級的疊加控制工程應(yīng)用中，常會涉及到各種噪聲源產(chǎn)生噪聲的疊加問題幅值(或有效聲壓)的平方相加的規(guī)則。然而在工程應(yīng)用中，我值，而是聲壓級。聲壓級是以分貝單位計量的，因此就要考慮。

1i 壓級的疊加公式。即僅有兩個獨立的噪聲源，則由公式（2-8）可簡化1 21 1 20.1 0.10.1 0.1( )110lg 10 1010lg10 10 1 10=L LpL L LLlgL L 1 20.1( )10 1 10L LL lg 2，則△L=3dB，即如果兩個噪聲源產(chǎn)生的聲壓級相同源聲壓級加上3dB。如果L1-L2=10dB，則有△L=0.4d。即如果一個噪聲源比另一個要低 20 分貝，，則疊加個聲源貢獻一樣，低聲壓級的聲源貢獻可以忽略。系曲線[36-39]。
【學(xué)位授予單位】：內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TM315

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前5條

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相關(guān)碩士學(xué)位論文 前2條

1 陳天閣;風(fēng)輪近尾跡聲輻射與流動相關(guān)性的實驗探索[D];內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué);2015年

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本文編號：2651338