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摘要
针对模型尺寸风力机提出不同折角的融合叶尖结构形式,为了探索其叶尖区域流场和噪声场的影响,采用混合网格布局的CFD数值计算方法,利用LES模型和FW-H声学类比算法对不同尾迹中紧密相关的流场和噪声场的演化规律进行分析。结果表明:由于受到融合式叶尖结构的影响,叶尖涡的产生位置较原始设计叶轮条件下均明显向X轴负向移动,且叶尖涡影响的流场高梯度区域的范围呈逐渐缩小。又由于不同叶尖结构叶轮随折角的变化,造成叶尖涡向径向外移动,所对应的基频声压级值局部峰值位置也发生规律性外移。同时,具有融合式叶尖结构的叶轮的尾迹监测点处的基频声压级较原始叶轮对应声压级均有所降低,表明该融合式叶尖结构能影响叶尖涡的形成位置和强度,且具有一定的降噪性能。此外,因为该验证测试的风洞为非声学风洞,以及实测声压值是基于时域响应的平均值,而模型计算中采用尾迹流场对应的瞬态值,所以计算值和实验值偏差较大,但其呈现的频谱变化趋势一致,说明该研究能为设计高效低噪的小型水平轴风力机提供理论参考。
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