垂直轴风力机翼型涡流噪声的数值分析
Numerical analysis of vortex noise of vertical axis wind turbine airfoil作者机构：兰州理工大学能源与动力工程学院甘肃兰州730050 甘肃省风力机工程技术研究中心甘肃兰州730050 甘肃省流体机械及系统重点实验室甘肃兰州730050
出 版 物：《排灌机械工程学报》 (Journal of Drainage and Irrigation Machinery Engineering)
年 卷 期：2021年第39卷第11期
页 面：1139-1145页
核心收录：
学科分类：082802[工学-农业水土工程] 08[工学] 0828[工学-农业工程] 09[农学] 0815[工学-水利工程] 0903[农学-农业资源与环境]
主 题：垂直轴风力机 涡流噪声 DES模型 Lighthill声类比 FW-H方程 声场
摘 要：为了了解垂直轴风力机翼型涡流噪声特性,以LUT翼型为研究对象,首先利用Fluent进行流场分析,流场计算选用DES湍流模型,再结合Lighthill声类比方法计算翼型周围声场,将数值模拟计算得到的气动特性相关数据与该翼型的风洞试验结果作对比分析,同时分析了不同攻角对该翼型气动噪声特性的影响,最后研究了在攻角为8°时不同雷诺数对该翼型的声压级指向性特征影响.结果表明:数值计算所得气动数据与风动试验数据拟合良好,建立的仿真模型、网格质量和边界条件合理有效;随攻角增加,翼型涡脱落从尾缘向前缘推进,同时涡流脱落强度增大,气动噪声增强;随着雷诺数的增加,翼型四周声压级先增加后减小;雷诺数与声压级关联较大,控制叶片雷诺数有助于降低叶片噪声,为该翼型适用于低噪声垂直轴叶片提供理论基础.
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