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《偏航下風(fēng)輪近尾跡聲輻射路徑的聲陣列測(cè)量》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、分類號(hào):學(xué)校代碼:10128UDC:學(xué)號(hào):20151800103碩士學(xué)位論文(類別:全日制專業(yè)碩士研究生學(xué)位類別:工程碩士領(lǐng)域名稱:動(dòng)力工程論文題目:偏航下風(fēng)輪近尾跡聲輻射路徑的聲陣列測(cè)量英文題目:AcousticArrayMeasurementofSoundPathwayofNearWakeTrackofYawUnderwind學(xué)生姓名:侯熠導(dǎo)師姓名:高志鷹教授韓曉亮高工二○一八年六月內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文I內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要風(fēng)能是一種無(wú)污染可再生能源,運(yùn)用風(fēng)力發(fā)電技術(shù)解決生產(chǎn)和生活中的能源短缺是一種可靠的途徑,大力發(fā)展
2、風(fēng)電在世界范圍內(nèi)是一種趨勢(shì),對(duì)人類生產(chǎn)和生活有著十分重要的意義。隨著風(fēng)力機(jī)的單機(jī)功率不斷增大,大規(guī)模風(fēng)電場(chǎng)中風(fēng)力機(jī)所產(chǎn)生的噪聲問(wèn)題也越來(lái)越突出,對(duì)周邊人類的生產(chǎn)、生活以及自然界的動(dòng)物造成一定影響。隨著人們環(huán)境保護(hù)意識(shí)逐漸增強(qiáng),對(duì)風(fēng)力機(jī)氣動(dòng)噪聲的研究就變得越來(lái)越重要,而關(guān)于運(yùn)行中風(fēng)輪在近尾跡流場(chǎng)中的噪聲路徑傳播規(guī)律,目前相關(guān)研究甚少。本文基于風(fēng)洞開口端對(duì)不同偏航角度下運(yùn)行中的水平軸風(fēng)力機(jī)低頻噪聲源的主要分布及最大聲能量的傳播路徑進(jìn)行了初步研究,并對(duì)比了不同葉面結(jié)構(gòu)的葉片聲源特性,初步找到了風(fēng)力機(jī)近尾跡最大聲能量的傳播路徑軌跡以及渦聲相互關(guān)系
3、。本次試驗(yàn)在研究聲能量集中位置的傳播軌跡時(shí),以等間距L布置了旋轉(zhuǎn)面毗鄰后方的11個(gè)不同的測(cè)量截面,進(jìn)行數(shù)據(jù)采集分析并在聲學(xué)后處理軟件中將每個(gè)截面下的聲源坐標(biāo)進(jìn)行平均擬合后做出傳播路徑圖。發(fā)現(xiàn)風(fēng)力機(jī)在每個(gè)旋轉(zhuǎn)基頻下的集中聲能量傳播路徑都是以弧度逐漸減小的螺旋狀曲線向葉尖外軸向傳播,且傳播過(guò)程中與風(fēng)輪旋轉(zhuǎn)方向相反;從頻譜圖可以得知隨著測(cè)量截面距離旋轉(zhuǎn)面的間距增加,聲壓級(jí)SPL是逐漸降低的趨勢(shì)。在最高能提供20m/s來(lái)流風(fēng)速的B1/K2風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室中,將陣列噪聲源定位測(cè)試技術(shù)應(yīng)用于水平軸風(fēng)力機(jī)中,通過(guò)優(yōu)化陣列測(cè)量位置進(jìn)行噪聲數(shù)據(jù)采集,同時(shí)結(jié)合聲學(xué)
4、后處理軟件的計(jì)算區(qū)域網(wǎng)格細(xì)化設(shè)置,從而得到聲源位置坐標(biāo)信息及聲信號(hào)的頻譜圖。試驗(yàn)的結(jié)果表明,通過(guò)聲陣列可以獲得精準(zhǔn)的旋轉(zhuǎn)風(fēng)力機(jī)聲場(chǎng)數(shù)據(jù)信息,為今后研究風(fēng)力機(jī)氣動(dòng)噪聲提供了一定的理論基礎(chǔ)。通過(guò)對(duì)噪聲頻譜圖和聲源分布圖的分析,發(fā)現(xiàn)在不同偏航角度下風(fēng)力機(jī)噪聲源的聲能量主要來(lái)自低頻范圍(200Hz),而且噪聲最大聲能量的頻率是在風(fēng)輪葉片旋轉(zhuǎn)基頻下。試驗(yàn)結(jié)果表明,隨著風(fēng)力機(jī)的來(lái)流風(fēng)速或葉尖速比增加,風(fēng)輪旋轉(zhuǎn)噪聲的聲壓級(jí)SPL和旋轉(zhuǎn)基頻逐漸遞增;而在同轉(zhuǎn)速下,隨著偏航角度的增大,同工況下的聲壓級(jí)SPL也呈上升趨勢(shì);而當(dāng)測(cè)量同截面下旋轉(zhuǎn)噪聲源位置時(shí),發(fā)
5、現(xiàn)其不隨工況及偏航角度的改變發(fā)生位置變化,且在風(fēng)力機(jī)旋轉(zhuǎn)面測(cè)量得到噪聲源的位置是葉片靠近葉尖0.78R處;通過(guò)研究相同型號(hào)不同葉面結(jié)構(gòu)的翼型噪聲數(shù)據(jù)時(shí),發(fā)現(xiàn)只有聲壓級(jí)SPL在相同工況下發(fā)生了降低,并且隨風(fēng)速增加其降低的趨勢(shì)增大,而聲能量集中位置并沒(méi)有發(fā)生改變。關(guān)鍵詞:水平軸風(fēng)力機(jī);噪聲源;聲壓級(jí);聲傳播路徑;聲陣列II內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文AbstractWindenergyisakindofpollution-freerenewableenergy.Usingwindpowergenerationtechnologytosolvet
6、heenergyshortageinproductionandlifeisareliableway.Developingwindpowerisatrendintheworldanditisveryimportantforhumanproductionandlife.Asthesingle-machinepowerofwindturbinescontinuestoincrease,thenoisegeneratedbywindturbinesinlarge-scalewindfarmshasbecomemoreandmoreprominen
7、t,causingcertainimpactsontheproductionandlivingofsurroundinghumansandanimalsinthenaturalworld.Aspeople'sawarenessofenvironmentalprotectiongraduallyincreases,theresearchontheaerodynamicnoiseofwindturbinesbecomesmoreandmoreimportant.However,therearefewrelevantstudiesonthepr
8、opagationrulesofnoisepathsinthenear-wakeflowfieldoftherunningwindwheel.Basedontheopenendofthewin