貓頭鷹的翅膀給了運(yùn)達(dá)風(fēng)電技術(shù)人員什么啟發(fā)?
近年來風(fēng)電場開發(fā)逐步拓展到人口密度較大的區(qū)域,由于風(fēng)電場靠近居民區(qū),不可避免地會(huì)對(duì)當(dāng)?shù)鼐用癞a(chǎn)生噪聲輻射影響。一面是綠色可再生能源的高速蓬勃發(fā)展,一面是噪聲輻射影響,如何攻破噪音難題,實(shí)現(xiàn)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的
近年來風(fēng)電場開發(fā)逐步拓展到人口密度較大的區(qū)域,由于風(fēng)電場靠近居民區(qū),不可避免地會(huì)對(duì)當(dāng)?shù)鼐用癞a(chǎn)生噪聲輻射影響。一面是綠色可再生能源的高速蓬勃發(fā)展,一面是噪聲輻射影響,如何攻破噪音難題,實(shí)現(xiàn)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的和諧發(fā)展,成為擺在風(fēng)電整機(jī)廠商面前的難題。運(yùn)達(dá)風(fēng)電技術(shù)人員為了攻克這一困擾,進(jìn)行著不斷的探索試驗(yàn),并取得了卓有成效的成績。
風(fēng)電機(jī)組噪音行程原因風(fēng)力發(fā)電機(jī)組噪聲源有槳葉噪聲及艙內(nèi)噪聲,艙內(nèi)噪聲包括齒輪箱噪聲、發(fā)電機(jī)噪聲、偏航系統(tǒng)噪聲等(見圖1)。由于齒輪箱、發(fā)電機(jī)等噪聲源位于機(jī)艙罩內(nèi),機(jī)艙罩具很強(qiáng)的隔聲吸聲性能,而槳葉完全暴露在空氣中,所以對(duì)風(fēng)電場居民的噪聲干擾,槳葉噪聲占據(jù)主導(dǎo)。

圖1 風(fēng)電機(jī)組噪聲源示意圖
風(fēng)輪在旋轉(zhuǎn)過程中,槳葉與空氣產(chǎn)生較大的相對(duì)速度,葉尖線速度約80m/s,空氣從槳葉的前緣流向后緣,受槳葉弦長、槳矩角、相對(duì)風(fēng)速、大氣壓等因素的影響,槳葉后緣附近產(chǎn)生不同尺度、不同強(qiáng)度的渦流(見圖2),這是槳葉噪聲的根本來源,不同尺度渦流的存在導(dǎo)致槳葉掃風(fēng)噪聲呈寬頻特性,渦流的強(qiáng)度則決定了噪聲的強(qiáng)度。

槳葉降噪技術(shù)研究與應(yīng)用仿真分析發(fā)現(xiàn)槳葉掃風(fēng)噪聲主要來源于槳葉尾緣,而模仿貓頭鷹翅膀的鋸齒尾緣可以有效的降低氣動(dòng)噪聲,鋸齒尾緣可產(chǎn)生反向渦流,改變槳葉后緣的尾跡渦的脫落位置及尺度,抑制脫落渦的擾動(dòng),進(jìn)而減少槳葉后緣附近的非定常壓力脈動(dòng)和尾跡渦引起的氣動(dòng)噪聲。為了能更有針對(duì)性地進(jìn)行鋸齒結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),我司與北京航空航天大學(xué)展開深入的技術(shù)探討,并進(jìn)行了風(fēng)洞試驗(yàn)(見圖4)。



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