風(fēng)力發(fā)電是目前風(fēng)能的主要利用形式,其發(fā)電成本也已接近傳統(tǒng)能源。風(fēng)力機(jī)葉片和翼型結(jié)冰后將導(dǎo)致氣動(dòng)性能降低,嚴(yán)重時(shí)將造成電網(wǎng)波動(dòng),而旋轉(zhuǎn)的風(fēng)輪葉片產(chǎn)生的氣動(dòng)噪聲“擾民”的情況也已成為公眾日益關(guān)心的重要問題。鑒于風(fēng)力機(jī)葉片結(jié)冰及其噪聲對風(fēng)電發(fā)展有顯著影響,因此在這兩方面開展研究尤為必要。本文建立了風(fēng)力機(jī)結(jié)冰前后的二維翼型模型和三維葉片模型,通過數(shù)值模擬得到了翼型和葉片周圍的流場和噪聲特征,分析了攻角、來流風(fēng)速和信號接收距離對翼型和葉片氣動(dòng)噪聲的影響。主要內(nèi)容如下:（1）建立了NACA0012翼型未結(jié)冰、結(jié)明冰和結(jié)霜冰的二維物理模型,運(yùn)用FLUENT軟件對上述三種情形下的氣動(dòng)性能和噪聲特性進(jìn)行數(shù)值模擬,比較了翼型結(jié)冰前后的升阻力和失速點(diǎn)變化,探討了結(jié)冰使翼型氣動(dòng)性能變化的內(nèi)在原因,分析了結(jié)冰形狀、攻角、來流風(fēng)速和信號接收距離對噪聲變化的影響。（2）建立了水平軸風(fēng)力機(jī)葉片未結(jié)冰和結(jié)霜冰時(shí)的三維模型,模擬了葉片結(jié)冰前后的氣動(dòng)噪聲,得到了風(fēng)力機(jī)周圍流場變化,比較了葉片結(jié)冰前后的靜壓分布、渦結(jié)構(gòu)和壓力脈動(dòng)特性,探討了噪聲與結(jié)冰、來流風(fēng)速和信號接收距離間的關(guān)系。 

【文章來源】：華北電力大學(xué)河北省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：49 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

NACA0012二維風(fēng)力機(jī)翼型及明冰、霜冰兩種冰形

華北電力大學(xué)碩士學(xué)位論文行網(wǎng)格無關(guān)性驗(yàn)證，選取 35 萬、40 萬、45 萬、50 萬算，計(jì)算精度和計(jì)算時(shí)間均隨網(wǎng)格數(shù)增大而提高。當(dāng)網(wǎng)求，故選取該網(wǎng)格進(jìn)行模擬，當(dāng)流場中所有計(jì)算點(diǎn)上的斂。緣點(diǎn)為原點(diǎn)，弦長方向?yàn)?X 軸，垂直弦長方向?yàn)?Y 軸、P2(2,0)、P3(3,0)、P4(5,0)、P5(9,0)和 P6(17,0)，前緣監(jiān)(-1,0)和 P10(-2,0)，主要針對前緣結(jié)冰處和尾部流動(dòng)特算出各監(jiān)測點(diǎn)聲壓級和功率譜密度二者與頻率間的關(guān)

2 30 00(1 )( ) ( )rfrreti i i ii ij j i n nL dSa r MU v u vL P n u u v (四極子的主要項(xiàng)：20 0( )ij i j ij ijT u u P a (2.3 翼型的氣動(dòng)性能圖 2-3 為翼型周圍流體的流動(dòng)情況，為便于觀察，放大了其中邊界層和尾厚度。由圖可知，邊界層主要分為層流邊界層和湍流邊界層，大致沿切線方向翼型表面，并在湍流邊界層內(nèi)形成楔形分離區(qū)。邊界層與翼型徹底分離的點(diǎn)稱離點(diǎn)，位于翼型的中后方。邊界層離開翼型表面時(shí)會(huì)在翼型后緣位置產(chǎn)生尾跡在該區(qū)域內(nèi)，流動(dòng)可能是循環(huán)的，靠近翼面的方向甚至可能與外部流動(dòng)的方向相邊界層外翼形最大速度邊界層外的無粘區(qū)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
[1]基于Matlab的風(fēng)力機(jī)葉片表面結(jié)冰過程的研究[D]. 楊福忠.東北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2014



本文編號：3540458