风电机组叶片气动噪声特性与降噪方法的仿真研究的开题报告.docx

风电机组叶片气动噪声特性与降噪方法的仿真研究的开题报告
一、选题背景
随着全球环保意识的不断提高，清洁能源已成为人们日益关注的重点领域之一。风能作为一种清洁、再生、绿色的能源，已逐渐成为世界各国发展清洁能源的首选。因此，风力发电的发展已逐渐走向成熟，成为各国发展清洁能源的首要选择之一。
风力发电是利用风能转化为电能的一种技术。在风力发电中，风力机组是其中的核心组成部分，而风力机组的叶片是实现风能转换的最重要的部分。然而，风电机组在工作过程中会产生噪声，尤其是叶片产生的气动噪声。这不仅影响工作环境的舒适度，也会对附近居民的生活造成干扰和影响。因此，对风电机组叶片的气动噪声特性及其降噪方法的研究具有重要意义，有利于优化设计和改善工作环境。
二、选题意义
风电机组的噪声问题已成为制约其发展的一个瓶颈。随着国家对环境保护的日益重视，风电机组叶片噪声的控制成为社会关注的热点问题。叶片气动噪声是风电机组噪声的主要来源，因此研究叶片气动噪声的特性及其降噪方法对于风电机组的噪声控制具有重要意义。
三、主要研究内容
基于数值仿真方法，本研究将从以下两个方面进行探讨：
1.风电机组叶片气动噪声特性的数值仿真研究
首先，选用ANSYS软件对叶片空气动力学特性进行数值模拟分析，获取叶片在不同转速、不同风向角等工况下的流场分布、叶片表面压力、振动以及气动噪声等相关参数，分析叶片气动噪声产生机理和规律。
2.风电机组叶片气动噪声降噪方法的数值仿真研究
其次，结合实际工作环境，选用FLUENT软件对多种降噪措施进行数值仿真研究，如增加防风板等外遮挡物、优化叶片表面结构等内部减振措施等。通过分析降噪效果和经济性，选取最佳设计方案。
四、研究方法
本研究将采用数值仿真方法进行，具体步骤如下：
1.建立三维叶片气动噪声数值模型，并进行网格划分；
2.执行定常和瞬态数值仿真，模拟叶片在不同转速下的气动噪声特性；
3.优化叶片结构，提高降噪效果；
4.对不同方案进行比较，得出最佳设计方案。
五、预期结果
本研究的预期结果包括：
1.对风电机组叶片气动噪声特性的分析，探究其产生机理和规律；
2.提出有效的叶片气动噪声降噪方法，并通过数值仿真评估其降噪效果和经济性；
3.针对不同工况，提出针对性的叶片优化设计方案，为风电机组的降噪提供新思路和方法。
六、参考文献
1.王文韬.风电机组叶片噪声探究[D].河北水利电力职业技术学院,2020.
2.张松伟,张学斌.风力发电机组的气动噪声分析与研究[J].世界环保,2021(13):150-151.
3.赵福全.风力发电机组叶片气动噪声特性及其控制研究[D].南京航空航天大学,2016.