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《風(fēng)輪近尾跡聲輻射與流動相關(guān)性的實驗探索》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、分類號:學(xué)校代碼:10128UDC:學(xué)號:201211001300碩士學(xué)位論文（學(xué)生類別：全日制學(xué)術(shù)型碩士研究生學(xué)科名稱：動力機械及工程論文題目：風(fēng)輪近尾跡聲輻射與流動相關(guān)性的實驗探索英文題目：TestonCorrelationofSoundRadiationandFlowinNearWakeofRotor學(xué)生姓名：陳天閣導(dǎo)師姓名：高志鷹教授二○一五年六月內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要風(fēng)能可永續(xù)利用的資源特點決定了其作為可持續(xù)發(fā)展能源的地位，同時零排放的特點使其具有化石能源無法比擬的優(yōu)勢，但風(fēng)力機的噪聲問題也成為制約其廣泛應(yīng)用的因素之一。風(fēng)力機的噪聲與風(fēng)輪近尾跡
2、流動息息相關(guān)。本文在風(fēng)洞開口實驗段，采用噪聲測試分析系統(tǒng)和熱線風(fēng)速儀，同步采集水平軸風(fēng)力機近尾跡內(nèi)10個截面、13個方位角1040個測點的聲場和流場信息，并對噪聲數(shù)據(jù)與流動數(shù)據(jù)進行相關(guān)的計算，初步分析了近尾跡聲輻射與流動之間的關(guān)聯(lián)性。聲信號的頻譜中，低頻段存在與風(fēng)輪旋轉(zhuǎn)基頻成諧波關(guān)系、幅值隨著階次升高而降低的葉片通過噪聲；高頻段的渦流噪聲無明顯峰值，是一種隨著頻率升高噪聲能量逐漸衰減的寬帶噪聲。聲壓分析結(jié)果表明，葉片中部的噪聲整體高于葉尖位置，聲的指向性造成聲壓沿周向分布不均勻，隨著測試截面的后移，聲壓級呈衰減的趨勢。各測試截面的軸向平均速度分布規(guī)律顯示，從風(fēng)輪旋轉(zhuǎn)軸沿徑向向外，速度均為
3、先減小后增大，最大的速度衰減位置位于相對半徑0.7R~0.85R之間。葉尖渦比中心渦的影響區(qū)域大，但是速度衰減程度比中心渦區(qū)域?。挥捎陲L(fēng)力機塔架繞流的影響，造成速度衰減程度沿周向的不均勻分布，隨著測試截面的后移速度衰減區(qū)域增大，表明尾流不斷向下游發(fā)展擴散。通過風(fēng)輪近尾跡噪聲輻射規(guī)律與流場分布規(guī)律對比分析發(fā)現(xiàn)，軸向平均速度與聲壓級有相同的變化趨勢，兩者存在顯著相關(guān)性。脈動速度均方根與聲壓級只在一定范圍內(nèi)變化規(guī)律相同，兩者之間也存在著明顯的差異性，說明相關(guān)性較軸向平均速度與聲壓級的相關(guān)性弱。統(tǒng)計分析得到的相關(guān)系數(shù)也顯示，軸向平均速度及脈動速度均方根均與聲壓級存在顯著相關(guān)性，而由于湍流度在整個
4、尾跡區(qū)域內(nèi)分布的高度不均勻性，使得兩者之間的相關(guān)性比較微弱。分析表明，噪聲與流動存在著不可分割的內(nèi)在關(guān)聯(lián)性。本文在低速風(fēng)洞開口實驗段，成功地將噪聲與流場測試技術(shù)應(yīng)用于水平軸風(fēng)力機的測試，實現(xiàn)了噪聲參數(shù)與流動參數(shù)的同步采集，實驗數(shù)據(jù)處理得到近尾跡區(qū)域內(nèi)的噪聲輻射與流場分布規(guī)律，對比分析結(jié)果顯示聲輻射與近尾跡流動存在著對應(yīng)關(guān)系。研究結(jié)果表明，采用麥克風(fēng)與熱線探頭的多點測試手段能夠較好的捕獲近尾跡內(nèi)的聲場與流動信息，為水平軸風(fēng)力機模擬計算結(jié)果的驗證提供了數(shù)據(jù)，為高性能、低噪聲風(fēng)力機的設(shè)計積累了實驗經(jīng)驗。關(guān)鍵詞：水平軸風(fēng)力機；近尾跡；聲輻射；脈動速度內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文ABSTRACTTh
5、echaracteristicofpermanentutilizationdecidesthatwindenergyisakindofsustainabledevelopmentenergy.Meanwhile,thecharacteristicofzerodischargemakeswindenergyhaveadvantagesthatfossilenergyhasnot,butthenoiseproblemofwindturbineisafactorthatrestrictsapplicationwidely.Theresearchonthenoiseofwindturbinere
6、latestothecharacteristicsofthewakeflowfield.Sothispaperhasatestonwakesoundandflowfieldofhorizontalaxiswindturbinebasedontheexperimentaltestinthewindtunnelopensegment,analyzesthenoiseandflowparametersandobtainstheinternalrelationsoftheacousticradiationwithflowpreliminarily.Thefrequencyspectrumanal
7、ysisfoundthatthemaxamplitudeisupto90dBfrom0Hzto30Hzonthewholefrequencyspectrum.Thenoiseiscausedbymechanicalstructure,andthevalueofthenoiseishigherthantheaerodynamicnoisespreadingviatheair.Atthelowerfrequencyarea,bladen
