استفاده از روش LES برای بررسی ایروآکوستیکی توربین بادی فاز-6
پذیرفته شده برای ارائه شفاهی ، صفحه 1-10 (10) XML اصل مقاله (866.34 K)
نویسندگان
1گروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی و مهندسی،‌ دانشگاه ملایر،‌ایران
2دانشجو کارشناسی ارشد دانشگاه اراک دانشکده فنی و مهندسی دانشگاه اراک
چکیده
در این تحقیق به محاسبه انتشار صوت ایرودینامیکی یک توربین باد محور افقی پرداخته شده است. برای شبیه‌سازی میدان جریان متلاطم در اطراف پره توربین بادی از معادلات سه‌بعدی گذرای ناویر-استوکس و روش LES استفاده شده است. شدت موج صوت و تضعیف آن با فاصله با استفاده از معادلات تشابه آکوستیکی فاکس ویلیام-هاوکینز محاسبه بدست آمده است. بعنوان نمونه آزمون، از توربین بادی فاز-6 بهره گرفته شده است. پس از بررسی استقلال حل از شبکه، اعتبارسنجی ایرودینامیکی صورت می‌گیرد. برای این منظور علاوه بر توان توربین، ضریب فشار در مقاطع مختلف پره با داده‌های تجربی اعتبارسنجی شده‌اند. پس از آن روش‌ محاسباتی مورد اعتبارسنجی آکوستیکی قرار گرفته است. صوت محاسبه شده هم از نظر مقدار و هم از نظر روند تغییرات انطباق مناسبی با داده‌های مرجع دارد. با توجه به اهمیت شبکه و روش حل در محاسبات ایروآکوستیکی،‌ می‌توان گفت که روش بکار رفته با هزینه محاسباتی مناسب، گزینه خوبی برای پیش‌بینی میدان شدت صوت یک توربین بادی است.
کلیدواژه ها
 
Title
Implementation of LES method for aero-acoustic investigation of phase-6 HAWT
Authors
Hamidreza Kaviani, Ehsan Bashtalam
Abstract
In this study, aerodynamic and aeroacoustic calculations of the phase-6 horizontal axis wind turbine have been performed. The large eddy simulation method has been used to simulate the turbulent three-dimensional instantaneous flow field around the wind turbine blade. The sound pressure level-SPL at the location of the acoustic receiver has been calculated by implementing the Fox-Williams and Hawkins acoustic analogy equations. After the grid independence study, aerodynamic validation is done. For this purpose, in addition to the turbine power, the pressure coefficient at different sections of the blade has been validated with experimental data. After that, the acoustic validation is performed. Calculated SPL, both in terms of magnitude and trend of changes, is in good agreement with the reference data. Considering the importance of the grid cost-effectiveness and the accuracy of the solution method in aeroacoustic calculations, it can be said that the implemented method is a good option for predicting the acoustic field around a wind turbine.
Keywords
Aero-acoustics, HAWT, LES