水平轴风力机风轮振动与噪声耦合特性的关联性研究

发布时间：2021-10-11 05:22

　　为了研究风力机风轮振动与噪声之间的关联性,以小型三叶片水平轴风力机为研究对象,在直流风洞中开展了风轮的模态实验和风轮振动与噪声耦合特性实验。结果表明:风轮的固有频率不能代替风轮的振动频率;在风力机风轮离心力载荷不变、气动载荷规律增大的情况下,风轮的圆盘效应、一阶、二阶振动频率与旋转基频所对应的最大声压级、叶尖涡脱落频率所对应的声压级基本保持不变;在风力机风轮气动载荷不变、离心力载荷规律增大的情况下,风轮的圆盘效应、一阶、二阶振动频率与旋转基频所对应的最大声压级、叶尖涡脱落频率所对应的声压级也规律增大,说明小型水平轴风力机风轮的振动与噪声呈正相关关系。 

【文章来源】：动力工程学报. 2020,40(10)北大核心CSCD

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

风轮模态测试测点布置图

噪声测点布置图

为保证实验数据的准确性,测试了风力机在挂机静止状态下风洞背景噪声,可知来流风速在6 m/s、7 m/s、8 m/s和9 m/s时,风洞背景噪声的特征频率分别在272.00 Hz、313.60 Hz、355.20 Hz和398.40 Hz及这些频率的倍数上。由于风洞背景噪声的特征频率不在风力机风轮的旋转基频以及叶尖涡脱落频率范围内,故背景噪声对实验的影响可以忽略不计。图4给出了风速为6 m/s时背景噪声频谱图。图5给出了风速为8 m/s、转速为600 r/min时X=20 cm处测点3所对应的噪声频谱图。图6给出了X=20 cm处7个测点特征频率所对应的声压级,分析发现旋转基频30 Hz所对应的最大声压级与叶尖涡脱落频率200.03 Hz所对应的最大声压级均先增大后减小,且在3号测点处最大,分别为105.87 dB与82.84 dB。风轮叶尖涡脱落频率fs计算公式为:

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3429870