大型风力机叶片设计与气动噪声研究

发布时间：2024-05-23 00:49

　　风能作为一种可再生的能源具有很好的开发与利用价值。近几年来，我国风电行业快速发展，风能已成为我国的第三大能源。然而，由风力发电引起的噪声污染问题严重制约了整个风电行业的持续发展。伴随着风力发电机趋向于大型化，风力机产生的气动噪声对周围居民的生活影响也越来越严重。因此，为了达到降低气动噪声的目标，对其声源的确定和传播特性的研究就非常有必要。 本文以1.5MW的大型水平轴风力机叶片为研究对象，主要进行了以下工作： （1）介绍Glauert数学模型推导过程，根据Glauert法设计1.5MW风力机叶片，确定叶片径向关键截面的弦长和安装角。 （2）利用建模软件SOLIDWORKS建立一个叶片的三维实体模型，并利用流体分析软件FLUENT对单个叶片进行数值模拟分析。然后对设计风轮的输出功率进行校核，确保叶片满足气动性能要求。 （3）介绍了风力机气动噪声的主要成分。利用大涡模拟(LES)和Lighthill声类比相结合的方法，验证翼型涡流噪声。首先通过LES模型计算对称翼型周围的流场，再运用噪声分析软件ACTRAN提取流场信息，并用Lighthill声类比方法模拟声场。将气动特性和湍涡分布与有关文...

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1世界风电装机容量Fig1.1Theinstalledcapacityofworldwindpower

随着如石油、天然气、煤等不可再生能源的不断消耗，能源资源日益紧张、环境问题日益突出，为实现社会的可持续发展，发展可再生能源已是大势所趋。而风能作为一种传统的可再生能源，并被公认为商业化前途光明的能源之一，风能的开发与利用越来越受到各国重视。截至到2013年底，全球拥有风电装机....

图1.2风电总装机容量前五的国家Fig1.2Thetopfivecountriesoftotalinstalledcapacity伴随着风电产业在我国迅猛发展，风电场与居民区的距离越来越近，而单个风力

图1.2风电总装机容量前五的国家Fig1.2Thetopfivecountriesoftotalinstalledcapacity伴随着风电产业在我国迅猛发展，风电场与居民区的距离越来越近，而单个于大型化，风轮尺寸越变越大，风力机叶片旋转产生的气动涡流噪声问题....

图1.3NREL系列翼型几何外形Fig1.3AirfoilgeometryshapesofNRELseries

瑞典航空研究所开发出了FFA-W翼型，该翼型的最大升力系数较高、升阻比大，并且即使是在失速状态，翼型的气动性能下降缓慢。（2）DU翼型系列20世纪90年代开始，荷兰的Delft大学先后开发了可以适应风轮直径从29m100m以上的DU翼型族，风力机功率从....

图2.1翼的几何参数

大型风力机叶片设计与气动噪声研究第二章风力机叶片设计风力机叶片设计的首要目的是尽可能地从风能吸收更多的能量，提高捕能系数，因此叶片各个部位需要不断的优化，以达到最佳的运行工况。实际上叶片设计受到风力机的变速运行模式和风能分布的影响，这为风力机叶片的研究带来了困难。工程上采用的是....

本文编号：3980764