风力发电机组叶片二维翼型气动噪声数值模拟

摘要

目前我国风电应用正在向沿海和中部地区人口比较稠密的地区扩展,风力机在运行时产生的噪声会对风电场周围一定范围内的敏感区居民造成影响,因此,研究翼型噪声对风电产业意义重大。利用CFD软件FLUENT和声学分析软件FINE/Acoustics对NACA0012翼型进行了数值模拟,来流风速55.5m/s,攻角0度,翼型弦长0.3048m,模拟与风洞试验结果吻合较好,同时得到了该翼型远场声场分布规律,结论如下:气动噪声计算结果与风洞试验结果较吻合;随着距离变大,声压级不断降低,降低越来越少,单调递减;声压级在低频和高频段时较低,中间频段时较高,部分方向声压级接近60dB,达到20000Hz时,高频段声压级低于低频段,部分方向声压级低至30dB以下;低频时,前缘声压级较高,尾缘声压级较低;高频时,尾缘声压级较高,前缘声压级较低;在低速的情况下,流经翼型的气动声源特性是偶极子源辐射噪声。综合结果表明,数值模拟技术是风力发电机组叶片二维翼型气动噪声分析经济可行的参考手段。