新闻动态
图片新闻
综合新闻
学术活动
科研进展
媒体报道
科研机构
国家能源风电叶片研发(实验)中心
能源动力研究中心
燃气轮机实验室
循环流化床实验室
分布式供能与可再生能源实验室
储能研发中心
传热传质研究中心
 
您当前所在位置:首页>新闻动态>科研进展
研究所风力机辐射噪声研究情况
发稿时间:2013-09-03         作者:贾少红          来源:国家能源风电叶片研发(实验)中心     【字号:

  全球气候变暖、能源资源短缺以及不合理利用能源带来的环境污染等问题,严重影响了全球气候和环境,违背了可持续发展战略。风能作为一种绿色清洁的可再生能源,在近年来得到了快速发展。据全球风能理事会(GWEC)消息,2012年全球新增风电装机容量为44.8GW,其中我国新增装机容量为12.96GW,占全球新增装机容量的28.9%;截至2012年底,全球累计风电装机容量已达到282.5GW,我国累计装机容量居世界第一,并且超过核电成为中国第三大电力供应源。 

  风电机组大型化发展,增大了辐射噪声的声功率级。已有分析表明,现代大型风电机组的主要噪声来源于叶片的气动噪声,并且气动噪声水平近似和叶尖速度的5次方成正比。为了满足环境噪声标准的要求,风能利用系数远离设计最优值,如果能降低叶片的气动噪声使得风机的限制转速提高,额定风速相应降低,风能就可以得到更充分的利用,同时提高转速还可以降低作用在轴上的扭矩,减少机组的主轴、齿轮箱、发电机等部件的载荷,增强结构安全可靠性。而降低风力机辐射噪声,提高风能利用系数,降低载荷和减少成本又在一定程度上依赖于对风力机叶片辐射噪声机理的研究。但是,目前很多国家和地区的研发人员并没有把噪声纳入风力机叶片设计体系中,这是有多方面原因的,其一便是大部分对翼型噪声的计算采用经验公式,而目前所采用的经验公式都是基于BPMNACA0012翼段在实验风洞中测量并总结得到的公式,边界层参数作为其输入参数、雷诺数以及来流攻角等会影响其准确性;另外经验公式对其他翼型并不具有普适性。 

  越来越多的国家正努力将噪声纳入设计体系,而这也是我国未来发展必然的趋势。中科院工程热物理研究所科研人员应用自编程数值模拟方法,采用涡方法计算非定常流场、二维FW-H方程计算辐射噪声场结合的办法,对二维翼型辐射噪声进行了建模和计算,得到了较理想的结果;而对风力机整机噪声源分布的现场实验则重现了荷兰国家航空航天实验室(NLR)工作人员的实验结果。 

 1 圆柱远场声压指向性图和声传播图 

 

  2 翼型远场声压指向性图和声传播图(左:计算结果;中:文献结果;右:计算声传播图) 

  3 宁夏吴忠太阳山风场1.5MW风力机现场实验布置(左)和结果(右) 

 
评论
相关文章