韩宝坤，孙晓东，鲍怀谦，宋明超(山东科技大学机械电子工程学院，山东青岛266590)



大型风力机气动噪声仿真与分析

韩宝坤，孙晓东，鲍怀谦，宋明超
(山东科技大学机械电子工程学院，山东青岛266590)

摘要：以2 MW风力机为研究对象，用Pro/E进行三维建模，用Fluent对其流场和声场进行仿真分析。采用大涡模拟（LES）模型求解风力机流场非定常流动，获得流场漩涡强度和流线，采用FW-H声学模型计算气动噪声。结果表明，由叶根至叶尖漩涡强度和声压脉动逐渐加强，在叶尖区域达到最大值，叶尖区域是风力机噪声主要来源，叶片背风面漩涡强度和声压脉动比迎风面高，导致距风力机相同距离的背风面合成声压级高于迎风面，塔影效应是风力机气动噪声重要组成部分，气动噪声主要是中低频噪声。

关键词：声学；风力机；气动噪声；大涡模拟；塔影效应；漩涡强度；中低频噪声

风能是一种清洁可再生能源，取之不尽用之不竭，具有良好的应用前景和开发潜力。我国风电行业近几年一直保持高速发展，每年都保持百分之二十以上的增速，截止2014年底我国风电累计装机容量达到114 609 MW，成为继火电、水电之后的第三大电力能源。随着风力机的单机功率不断增大，大规模的风电场中风力机运行产生的噪声问题越来越突出，对人们的生产、生活造成影响。随着人们环境保护意识逐渐增强，对风力机气动噪声的研究变得越来越重要。以某2 MW风力机为研究对象，对风力机流场进行模拟与仿真，分析大型风力机气动噪声的产生原因与影响因素。……