隨著風(fēng)力機(jī)向大型化發(fā)展,風(fēng)力機(jī)噪聲問題不可忽略。由于葉片產(chǎn)生的氣動(dòng)噪聲近似地與葉尖速度的五次方成正比,風(fēng)力機(jī)制造商通常要對(duì)葉尖速度進(jìn)行一定的限制,這顯然制約著風(fēng)力機(jī)的捕能效率,如何優(yōu)化風(fēng)力機(jī)的噪聲性能已成為行業(yè)發(fā)展的必然,設(shè)計(jì)出氣動(dòng)性能優(yōu)良并低噪的翼型,則可以使風(fēng)力機(jī)葉片在設(shè)計(jì)時(shí)能突破因噪聲引起的轉(zhuǎn)速限制。本文首先對(duì)翼型理論、風(fēng)力機(jī)氣動(dòng)設(shè)計(jì)理論以及噪聲基礎(chǔ)知識(shí)進(jìn)行了闡述,接著分析了風(fēng)力機(jī)翼型自身噪聲的分類和產(chǎn)生機(jī)理,提出了一種可行的翼型優(yōu)化方法,為翼型氣動(dòng)噪聲的優(yōu)化及在葉片中的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。為了獲得高升阻比、低噪聲水平的風(fēng)力機(jī)翼型,我們將氣動(dòng)噪聲引入到風(fēng)力機(jī)專用翼型的設(shè)計(jì)中,同時(shí)為了評(píng)價(jià)翼型氣動(dòng)噪聲水平,對(duì)翼型自身噪聲進(jìn)行了討論和研究,應(yīng)用NASA基于大量風(fēng)場(chǎng)和風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)而得到的翼型自身噪聲模型進(jìn)行建模。采用型函數(shù)擾動(dòng)法表示翼型廓線,以翼型自身噪聲水平作為優(yōu)化目標(biāo),將氣動(dòng)特性作為性能約束,把翼型相對(duì)厚度作為形狀約束,建立了翼型的優(yōu)化設(shè)計(jì)模型。設(shè)計(jì)過程中,采用XFOIL獲取翼型邊界層參數(shù),及對(duì)翼型的氣動(dòng)性能進(jìn)行評(píng)價(jià)。將流場(chǎng)求解程序和直接優(yōu)化方法相結(jié)合,采用改進(jìn)后的復(fù)合形法進(jìn)行搜索尋優(yōu),用... 

【文章來源】：汕頭大學(xué)廣東省

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 全球風(fēng)電發(fā)展現(xiàn)狀
    1.2 國(guó)內(nèi)風(fēng)電發(fā)展現(xiàn)狀
    1.3 本文選題背景和意義
    1.4 本文主要工作
    1.5 本文創(chuàng)新點(diǎn)
第二章 風(fēng)力機(jī)翼型基本理論
    2.1 風(fēng)力機(jī)翼型的發(fā)展史
    2.2 翼型的幾何參數(shù)
    2.3 翼型的氣動(dòng)特性
        2.3.1 攻角的影響
        2.3.2 雷諾數(shù)的影響
        2.3.3 馬赫數(shù)的影響
        2.3.4 翼型邊界層理論
    2.4 風(fēng)力機(jī)專用翼型
    2.5 本章小結(jié)
第三章 風(fēng)力機(jī)氣動(dòng)設(shè)計(jì)理論
    3.1 動(dòng)量理論
    3.2 葉素動(dòng)量理論
    3.3 葉素動(dòng)量理論的修正
        3.3.1 葉尖損失和輪轂損失
        3.3.2 葉柵理論
        3.3.3 高推力下的修正
    3.4 Glauert優(yōu)化理論
    3.5 本章小結(jié)
第四章 風(fēng)力機(jī)翼型氣動(dòng)噪聲
    4.1 噪聲基礎(chǔ)知識(shí)
        4.1.1 噪聲的物理度量
        4.1.2 噪聲頻譜
    4.2 翼型自身噪聲
        4.2.1 湍流邊界層尾緣噪聲
        4.2.2 分離流噪聲
        4.2.3 層流邊界層脫落渦噪聲
        4.2.4 鈍尾緣噪聲
        4.2.5 葉尖渦噪聲
        4.2.6 指向性函數(shù)
    4.3 本章小結(jié)
第五章 翼型優(yōu)化方法
    5.1 翼型的參數(shù)化表達(dá)
    5.2 復(fù)合形法簡(jiǎn)介
        5.2.1 初始復(fù)合形的構(gòu)成
        5.2.2 復(fù)合形法的基本運(yùn)算
        5.2.3 復(fù)合形法的改進(jìn)
    5.3 翼型優(yōu)化流程
    5.4 本章小節(jié)
第六章 翼型優(yōu)化算例及其應(yīng)用
    6.1 翼型優(yōu)化算例
    6.2 葉片優(yōu)化算例
        6.2.1 總體參數(shù)設(shè)計(jì)
        6.2.2 葉片氣動(dòng)外形設(shè)計(jì)
        6.2.3 葉片氣動(dòng)性能的比較
        6.2.4 葉片氣動(dòng)噪聲的比較
    6.3 本章小結(jié)
第七章 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
碩士期間發(fā)表論文
個(gè)人簡(jiǎn)歷



本文編號(hào)：2950483