风力机叶片新型襟翼角锯齿降噪机理的数值研究

来源：计算力学学报杂志2024年第6期北京时间：

作者：杨心刚,张雅君,宋柏阳,徐丽,边晓燕

单位：国网上海市电力公司电力科学研究院, 上海 200437,国网上海市电力公司电力科学研究院, 上海 200437,上海电力大学 数理学院, 上海 201306,上海电力大学 数理学院, 上海 201306,上海电力大学 电气工程学院, 上海 200090

摘要：应用尾缘锯齿组件降低叶片表面的尾缘湍流噪声是风力机叶片降噪的有效手段。本文基于NACA643418风机翼型设计了一种新型圆角襟翼尾缘锯齿,并采用数值方法研究其降噪机理。应用大涡模拟(LES)方法计算来流风速为20 m/s、攻角为5°的基准翼型和锯齿尾缘翼型的流场,通过FW-H声类比方法分析尾缘附近的气动声学响应。计算结果表明,相比无尾缘锯齿的基准翼型,尾缘有襟翼角锯齿的翼型能有效优化翼型气动布局,提高升阻比和升力系数,新型圆角襟翼锯齿的气动性能优于传统的三角形襟翼锯齿。当襟翼角锯齿改变尾缘流场后,能将无襟翼角锯齿尾缘流场处的马蹄形涡流混合成为单涡流,使得相邻锯齿缝隙间的横流强度得到明显降低,从而对中高频噪声的抑制产生积极影响,同时圆角尾缘锯齿的降噪效果优于三角形尾缘锯齿。

关键词：风力机叶片,湍流边界层噪声,尾缘锯齿,襟翼角,大涡模拟,

基金资助：电网有限公司科技项目(52094022004F)资助.