بررسی اثر سرعت باد ورودی بر انتشار صوت توربین فاز-۶

در این تحقیق به برسی صوت ایجاد شده در اثر تغییر سرعت ورودی باد پرداخته. برای شبیه سازی میدان جریان متلاطم در اطراف پره توربین بادی از معادلات سه بعدی گذرای ناویر-استوکس استفاده شده است. برای حل گردابه های جریان از روش شبیه سازی گردابه های بزرگ یا LES WALE بهره گرفته شده است. شدت موج صوت و تضعیف آن با فاصله با استفاده از معادلات تشابه آکوستیکی فاکس ویلیام-هاوکینز محاسبه شده است. بعنوان نمونه آزمون، محاسبات بر روی توربین بادی فاز-۶ انجام گرفته است. پس از بررسی استقلال حل از شبکه در سرعت ۷ متر بر ثانیه، اعتبارسنجی ایرودینامیکی برای دو سرعت بالا(۱۵ متر بر ثانیه) و سرعت پایین (۷ متر بر ثانیه) صورت می گیرد. برای این منظور علاوه بر توان توربین، ضریب فشار در مقاطع مختلف پره با داده های تجربی اعتبارسنجی شده اند. پس از آن اعتبارسنجی آکوستیکی برای دو سرعت باد قرار گرفته است. صوت محاسبه شده هم از نظر مقدار و هم از نظر روند تغییرات انطباق مناسبی با داده های تاداماس و زنگنه دارد. سپس به برسی صوت محاسبه کل یا Totalو میانگین کلی سطح فشار صوت در جهت های مختلف به صورت ۳۶۰ میکروفن از فاصله ۱۷ متری پره توربین بر روی زمین و مقایسه در دو سرعت بالا و پایین باد شده. در نتیجه میانگین کلی سطح فشار صوت ایجاد شده در سرعت ۷ متر بر ثانیه نسبت به سرعت ۱۵ متر بر ثانیه در جهت های مختلف کمتر تر بوده. با توجه به اهمیت شبکه و روش حل در محاسبات ایروآکوستیکی، می توان گفت که روش بکار رفته با هزینه محاسباتی مناسب، گزینه خوبی برای پیش بینی میدان شدت صوت یک توربین بادی است.

Keywords:

ایروآکوستیک , توربین فاز-۶ , ایرودینامیک , LES , WALE