基于FW-H方程风力机旋转叶片噪声的预测

发布时间：2020-04-10 12:05

【摘要】：旋转叶片的气动噪声是风力机噪声的主要来源之一，分析旋转叶片噪声的特性及其成因对于设计低噪声的风力机具有重要意义。本文基于FW-H声波波动方程的时域解，对定常载荷下风力机旋转叶片的厚度噪声与载荷噪声的公式进行了推导简化。结合推迟时间法，建立了预测旋转叶片气动噪声的数学模型，通过对直升机孤立尾桨旋转噪声的数值计算结果与试验数据的对比分析验证了噪声预测模型的准确性。进一步通过对简易风力机叶片噪声的数值计算，分析了厚度噪声、载荷噪声、旋转噪声在时域、频域以及各个方向角的分布特点。通过研究发现，旋转噪声主要由载荷噪声决定，而厚度噪声在总噪声中所占的比重很小。旋转噪声大小与转速呈递增关系，与叶片展长呈递增关系，，与观察距离呈递减关系。此外，噪声频谱的尖峰落在通过频率及其倍频之上。厚度噪声、载荷噪声、旋转噪声的最小值都位于旋转轴线上；厚度噪声的最大值在旋转平面，而载荷噪声和旋转噪声的最大值在75°方向角。
【学位授予单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TK83;TB53

【参考文献】