风力涡轮机设计方法技术

提供了一种用于确定风力涡轮机部件设计的方法。例如通过有限元分析/建模将风力涡轮机的辐射部件建模为多个元件，其中每个元件代表风力涡轮机的辐射部件的物理部分，并且每个元件的至少一部分在声学上耦合至一个或多个其他元件。在已建模的辐射部件的界面处应用位于风力涡轮机内的振动源的仿真。传递函数用于确定振动从与振动源的界面到各元件的传输。基于振动从界面通各过元件的传输来确定从所述多个元件辐射到风力涡轮机外部环境的音调噪声。修改风力涡轮机的辐射部件的设计或辐射部件与振动源之间的部件的设计，以减少从辐射部件辐射的音调噪声。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】风力涡轮机设计方法
本申请涉及一种用于设计或修改风力涡轮机和风力涡轮机部件的方法，特别是通过确定风力涡轮机的部件上或内部的音调噪声的来源、路径和传输来减少涡轮机音调噪声排放。
技术介绍
图1展示本领域中已知的风力涡轮机1，其包括锥形塔架2，其被细分为多个塔架区段6。风力涡轮机机舱3被定位在塔架2的顶部。包括多个风力涡轮机叶片5的风力涡轮机转子4通过从机舱3前部伸出的低速轴连接至机舱3。通常，塔架区段6包括在制造区段6的过程中焊接在一起的多个塔架环，其中每个区段通常在每个端部处包括用于在现场将塔架区段6彼此连接以形成完整塔架2的连接凸缘。塔架区段6理论上最长可以超过50或60米，但是实际上它们很少超过35米长，因此它们可以在现有的道路系统上运输。在该实施例中，塔架2包括在五个其他塔架区段6的顶部的顶部区段12，但是塔架2可以包括更多或更少的塔架区段6，这取决于塔架2的总高度、风力涡轮机1的类型、机舱3和转子4的重量、最大可运输长度或其他因素。图2展示从侧面看的典型风力涡轮机1的机舱3的简化横截面图。机舱3存在多种变化和构造本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于确定风力涡轮机部件设计的方法，所述方法包括以下步骤：/n将风力涡轮机的辐射部件建模为多个元件，其中每个元件代表风力涡轮机的辐射部件的物理部分，并且每个元件的至少一部分声学耦合至一个或多个其他元件；/n在已建模的辐射部件的界面处应用位于风力涡轮机内的振动源的仿真；/n使用传递函数来确定振动从与振动源的界面到各元件的传输；/n基于振动从界面通过元件的传输来确定从所述多个元件辐射到风力涡轮机外部环境的音调噪声；和/n修改风力涡轮机的辐射部件的设计或辐射部件与振动源之间的部件的设计，以减少从辐射部件辐射的音调噪声。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171229 DK PA2017710331.一种用于确定风力涡轮机部件设计的方法，所述方法包括以下步骤：
将风力涡轮机的辐射部件建模为多个元件，其中每个元件代表风力涡轮机的辐射部件的物理部分，并且每个元件的至少一部分声学耦合至一个或多个其他元件；
在已建模的辐射部件的界面处应用位于风力涡轮机内的振动源的仿真；
使用传递函数来确定振动从与振动源的界面到各元件的传输；
基于振动从界面通过元件的传输来确定从所述多个元件辐射到风力涡轮机外部环境的音调噪声；和
修改风力涡轮机的辐射部件的设计或辐射部件与振动源之间的部件的设计，以减少从辐射部件辐射的音调噪声。


2.根据权利要求1所述的方法，其中确定从所述多个元件辐射到风力涡轮机外部环境的音调噪声包括确定传输到位于辐射部件与风力涡轮机外部环境之间的界面处的元件的振动。


3.根据权利要求1或2所述的方法，还包括以下步骤：
对各元件应用筛选；
其中，筛选识别基本上不直接或间接与位于辐射部件与风力涡轮机外部环境之间的界面处的各元件在声学上耦合的元件组；和
从确定辐射到风力涡轮机外部环境的音调噪声的步骤中除去所述元件组。


4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，还包括以下步骤：
确定在振动从源界面到所述多个元件的传递期间由振动采取的通过各元件的振动传递路径，所述振动的频率对应于音调噪声。


5.根据权利要求4所述的方法，还包括以下步骤：
使用所述振动传递路径来识别振动传递路径中的位置，在所述位置处可以修改风力涡轮机辐射部件的一个或多个属性以减少从源界面到位于辐射部件与风力涡轮机外部环境之间的界面处的所述多个元件的振动传递，所述位置基于各元件在振动传递路径中的位置来确定。


6.如权利要求5所述的方法，还包括以下步骤：
输出可以修改辐射部件的位置的指示。


7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，还包括通过执行以下至少一项来修改辐射部件的设计：
改变辐射部件的一部分的厚度；
向辐射部件添加机械加强件；
向辐射部件添加振动...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·古普塔，A·瑟克努森，
申请(专利权)人：维斯塔斯风力系统集团公司，
类型：发明
国别省市：丹麦;DK