融合式叶尖结构变化对风力机叶尖区域流场及噪声场的影响研究

发布时间：2021-11-04 12:29

　　针对模型尺寸风力机提出不同折角的融合叶尖结构形式,为了探索其叶尖区域流场和噪声场的影响,采用混合网格布局的CFD数值计算方法,利用LES模型和FW-H声学类比算法对不同尾迹中紧密相关的流场和噪声场的演化规律进行分析。结果表明:由于受到融合式叶尖结构的影响,叶尖涡的产生位置较原始设计叶轮条件下均明显向X轴负向移动,且叶尖涡影响的流场高梯度区域的范围呈逐渐缩小。又由于不同叶尖结构叶轮随折角的变化,造成叶尖涡向径向外移动,所对应的基频声压级值局部峰值位置也发生规律性外移。同时,具有融合式叶尖结构的叶轮的尾迹监测点处的基频声压级较原始叶轮对应声压级均有所降低,表明该融合式叶尖结构能影响叶尖涡的形成位置和强度,且具有一定的降噪性能。此外,因为该验证测试的风洞为非声学风洞,以及实测声压值是基于时域响应的平均值,而模型计算中采用尾迹流场对应的瞬态值,所以计算值和实验值偏差较大,但其呈现的频谱变化趋势一致,说明该研究能为设计高效低噪的小型水平轴风力机提供理论参考。 

【文章来源】：太阳能学报. 2020,41(12)北大核心EICSCD

【文章页数】：9 页

【文章目录】：
0 引言
1 融合式叶尖结构设计
2 风力机数值计算模型
    2.1 数值模型的区域布局及网格划分
    2.2 定解及边界条件设定
3 数值结果分析
    3.1 叶尖区域流场特征
    3.2 叶尖区域声场特征
4 结论


【参考文献】：
期刊论文
[1]V型叶尖结构对风力机叶尖区域气动噪声影响的实验研究[J]. 代元军,任常在,徐立军,李保华.  太阳能学报. 2017(02)
[2]S型叶尖小翼对风轮近尾迹声辐射影响的实验研究[J]. 高志鹰,汪建文,东雪青,由志刚,李运志.  工程热物理学报. 2014(09)
[3]锯齿型翼型尾缘噪声控制实验研究[J]. 许影博,李晓东.  空气动力学学报. 2012(01)
[4]刷毛翼型尾缘噪声控制实验研究[J]. 许影博,李晓东,何敬玉.  南京航空航天大学学报. 2011(05)
[5]风力机叶尖涡的数值模拟[J]. 钟伟,王同光.  南京航空航天大学学报. 2011(05)
[6]Particle image velocimetry （PIV） measurements of tip vortex wake structure of wind turbine[J]. 肖京平,武杰,陈立,史喆羽.  Applied Mathematics and Mechanics（English Edition）. 2011(06)



本文编号：3475728