本發(fā)明屬于機(jī)械設(shè)備
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種考慮低噪聲特性的風(fēng)力機(jī)葉片氣動(dòng)形狀設(shè)計(jì)新方法，同時(shí)還涉及理論方法優(yōu)化設(shè)計(jì)出來的一種新型風(fēng)力機(jī)葉片氣動(dòng)外形。
背景技術(shù)：
：風(fēng)能是一種可持續(xù)的綠色能源，其開發(fā)前景已經(jīng)得到世界各國的重視。而風(fēng)力機(jī)作為將風(fēng)能轉(zhuǎn)化成電能的一種關(guān)鍵裝備，一直是各國學(xué)者研究的熱點(diǎn)。隨著兆瓦級(jí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的應(yīng)用，其葉片的長(zhǎng)度也越來越長(zhǎng)，由于受到離心力、氣動(dòng)力及重力等交互作用的影響，使得風(fēng)力機(jī)葉片的噪聲污染問題越來越受到關(guān)注。以往研究大都集中在低噪聲風(fēng)力機(jī)翼型的設(shè)計(jì)及葉片的噪聲預(yù)測(cè)等方面，很少有對(duì)如何設(shè)計(jì)低噪聲風(fēng)力機(jī)葉片進(jìn)行研究。而設(shè)計(jì)低噪聲風(fēng)力機(jī)葉片，需考慮的因素很多，例如：風(fēng)速、葉片弦長(zhǎng)分布、扭角分布、俯仰角及翼型型線等均會(huì)影響葉片的噪聲大小。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了低噪聲風(fēng)力機(jī)葉片設(shè)計(jì)方法及低噪聲風(fēng)力機(jī)葉片。本發(fā)明的方法所采用的技術(shù)方案是：1.一種低噪聲風(fēng)力機(jī)葉片設(shè)計(jì)方法，其特征在于，包括以下步驟：步驟1：構(gòu)建葉片入流湍流噪聲模型；葉片流湍流噪聲頻域包括高頻和低頻兩個(gè)區(qū)域；對(duì)于葉片高頻域，葉片湍流聲壓級(jí)為：其中，ρ為空氣密度；c0為聲速；l為大氣湍流長(zhǎng)度因子；△l為葉片翼段長(zhǎng)度；為修正波動(dòng)長(zhǎng)度；ma為來流的馬赫數(shù)，是來流相對(duì)速度u與音速c0的比值；i為湍流密度；為高頻聲音方向函數(shù)；r為觀察者到聲源距離；湍流密度i是表面粗糙度z0和葉片距地面高度z的方程，風(fēng)力機(jī)葉片沿展向不同位置的湍流密度為：式中γ為冪律系數(shù)，為γ＝0.24+0.096log10z0+0.016(log10z0)2；長(zhǎng)度因子l為表面粗糙度z0和葉片距地面高度z的表達(dá)式：對(duì)于低頻域，葉片湍流聲壓級(jí)為：其中，kc為低頻域修正因子；步驟2：構(gòu)建葉片翼型噪聲模型；包括翼型湍流邊界層尾緣噪聲模型及失速噪聲模型；翼型湍流邊界層尾緣噪聲是由湍流邊界層在壓力面產(chǎn)生的噪聲splp與在吸力面產(chǎn)生的噪聲spls之和：其中，尾緣噪聲是關(guān)于吸力面尾部邊界層相對(duì)厚度和壓力面尾部邊界層相對(duì)厚度的函數(shù)，與翼型的攻角α和來流的雷諾數(shù)re有關(guān)；st為斯特勞哈爾數(shù)，其中st1＝0.02ma-0.6，ma為馬赫數(shù)，stp、sts分別為壓力面斯特勞哈爾數(shù)和吸力面斯特勞哈爾數(shù)；為高頻聲音方向函數(shù)；r為觀察者到聲源距離；a為頻譜形狀函數(shù)；w1為振幅函數(shù)；△w1為聲壓級(jí)修正函數(shù)；△l為葉片翼段長(zhǎng)度；失速噪聲為：式中，w2為振幅函數(shù)；b為頻譜形狀函數(shù)；步驟3：構(gòu)建風(fēng)力機(jī)空氣動(dòng)力學(xué)模型；風(fēng)力機(jī)后尾流旋轉(zhuǎn)時(shí)，來流風(fēng)速在x、y方向的速度分量vx、vy為：其中，v0為風(fēng)速，ω為風(fēng)力機(jī)旋轉(zhuǎn)角速度(rad/s)，rb為葉素沿葉片展向位置，a、b為軸向誘導(dǎo)因子和周向誘導(dǎo)因子；葉素處的入流角φ和攻角α分別為：α＝φ-θ(11)葉素處的合成入流速度vrel為：應(yīng)用動(dòng)量理論，推導(dǎo)出風(fēng)力機(jī)的推力與扭矩為：dm＝4πρωv0bf(1-af)r3dr(14)式中n表示風(fēng)力機(jī)葉片數(shù)，r為葉片長(zhǎng)度；應(yīng)用葉素理論，推力和扭矩為：其中cn、ct分別為法向力系數(shù)和切向力系數(shù)；式15中的f1為法向力系數(shù)修正因子，式16中的f1為切向力系數(shù)修正因子：g＝exp[-0.125(nλ-21)]+0.1(18)其中λ為葉尖速比；聯(lián)立(6)～(9)，求出軸向誘導(dǎo)因子a和周向誘導(dǎo)因子b為：式中y1＝4fsin2φ/(σcnf1)，y2＝4fsinφcosφ/(σctf1)；σ＝nc/(2πr)，c表示葉片翼段弦長(zhǎng)；步驟4：計(jì)算葉片氣動(dòng)噪聲；步驟5：構(gòu)建葉片氣動(dòng)噪聲優(yōu)化數(shù)學(xué)模型；步驟5.1：構(gòu)建目標(biāo)函數(shù)f(x)；f(x)＝max(cp/spltotal)(21)其中，cp為風(fēng)力機(jī)功率系數(shù)，spltotal為葉片氣動(dòng)噪聲；風(fēng)力機(jī)功率系數(shù)cp為：其中，p表示風(fēng)力機(jī)功率；基于動(dòng)量葉素理論，經(jīng)過微積分變換，風(fēng)力機(jī)功率系數(shù)另一種表達(dá)式為：葉片沿展向看作是由若干翼段組成，每個(gè)翼段噪聲計(jì)算采用葉片入流湍流噪聲計(jì)算公式及葉片翼型噪聲計(jì)算公式預(yù)測(cè)；對(duì)于第i個(gè)翼段，其噪聲計(jì)算公式為：其中，j表示不同噪聲源，包括葉片入流湍流噪聲、翼型尾緣噪聲及翼型失速噪聲；ka為加權(quán)過濾值(db)；則整個(gè)葉片噪聲聲壓級(jí)預(yù)測(cè)由若干翼段噪聲聲壓級(jí)或者功率級(jí)疊加：步驟5.2：設(shè)計(jì)變量及約束條件；選取葉片弦長(zhǎng)及扭角沿葉片展向變化作為設(shè)計(jì)變量，其約束范圍為：弦長(zhǎng)c/m扭角θ(°)最大值4.016.00最小值0.0-6.00對(duì)風(fēng)力機(jī)葉根揮舞彎矩mflap及扭矩mt進(jìn)行約束；其中，mflap,max表示風(fēng)力機(jī)葉根揮舞彎矩的最大值，mt,max表示風(fēng)力機(jī)葉根揮舞扭矩的最大值；步驟5.3：采用粒子群算法步驟5.1中的目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果是：對(duì)于如何設(shè)計(jì)低噪聲葉片及怎樣降低風(fēng)力機(jī)葉片噪聲具有重要的理論意義，所設(shè)計(jì)出來的新型葉片能夠有效的降低風(fēng)電場(chǎng)周邊噪聲污染。附圖說明圖1：本發(fā)明實(shí)施例的方法中葉片噪聲計(jì)算流程圖；圖2：本發(fā)明實(shí)施例的方法中低噪聲葉片優(yōu)化流程圖；圖3：本發(fā)明實(shí)施例中優(yōu)化前后葉片弦長(zhǎng)分布示意圖；圖4：本發(fā)明實(shí)施例中優(yōu)化前后葉片扭角分布示意圖；圖5：本發(fā)明實(shí)施例中新葉片外形效果圖；圖6：本發(fā)明實(shí)施例中優(yōu)化前后風(fēng)力機(jī)噪聲頻譜分布示意圖；圖7：本發(fā)明實(shí)施例中優(yōu)化前后風(fēng)力機(jī)功率系數(shù)分布示意圖。具體實(shí)施方式為了便于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員理解和實(shí)施本發(fā)明，下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的實(shí)施示例僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。本發(fā)明基于風(fēng)力機(jī)動(dòng)力學(xué)模型及葉片噪聲計(jì)算理論，計(jì)算每個(gè)葉素的相對(duì)速度、雷諾數(shù)及馬赫數(shù)等關(guān)鍵參數(shù)，并將這些參數(shù)引入到葉片噪聲計(jì)算模型中，計(jì)算每個(gè)葉素的噪聲功率級(jí)或聲壓級(jí)，根據(jù)噪聲疊加原理，計(jì)算整個(gè)葉片的噪聲特性。提出一種低噪聲風(fēng)力機(jī)葉片優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，針對(duì)某實(shí)際3mw風(fēng)力機(jī)葉片，以功率系數(shù)與噪聲比值最大為目標(biāo)函數(shù)，以弦長(zhǎng)及扭角分布為主要設(shè)計(jì)變量，約束葉根載荷。將動(dòng)量葉素理論及噪聲計(jì)算程序植入粒子群算法中，通過不斷迭代求解最優(yōu)解，并對(duì)比分析優(yōu)化前后葉片噪聲及氣動(dòng)特性。本發(fā)明提供的一種低噪聲風(fēng)力機(jī)葉片設(shè)計(jì)方法，其特征在于，包括以下步驟：步驟1：構(gòu)建葉片入流湍流噪聲模型；葉片入流湍流噪聲主要是葉片與氣流相互作用產(chǎn)生的渦形成的，葉片流湍流噪聲頻域包括高頻和低頻兩個(gè)區(qū)域；對(duì)于葉片高頻域，葉片湍流聲壓級(jí)為：其中，ρ為空氣密度；c0為聲速；l為大氣湍流長(zhǎng)度因子；△l為葉片翼段長(zhǎng)度；為修正波動(dòng)長(zhǎng)度；ma為來流的馬赫數(shù)，是來流相對(duì)速度u與音速c0的比值；i為湍流密度；為來自聲音傳播方向的影響因子；r為觀察者到聲源距離；湍流密度i是表面粗糙度z0和葉片距地面高度z的方程，風(fēng)力機(jī)葉片沿展向不同位置的湍流密度為：式中γ為冪律系數(shù)，為γ＝0.24+0.096log10z0+0.016(log10z0)2；長(zhǎng)度因子l為表面粗糙度z0和葉片距地面高度z的表達(dá)式：對(duì)于低頻域，葉片湍流聲壓級(jí)為：其中，kc為低頻域修正因子；步驟2：構(gòu)建葉片翼型噪聲模型；包括翼型湍流邊界層尾緣噪聲模型及失速噪聲模型；翼型湍流邊界層尾緣噪聲是由湍流邊界層在壓力面產(chǎn)生的噪聲splp與在吸力面產(chǎn)生的噪聲spls之和：其中，尾緣噪聲是關(guān)于吸力面尾部邊界層相對(duì)厚度和壓力面尾部邊界層相對(duì)厚度的函數(shù)，與翼型的攻角α和來流的雷諾數(shù)re有關(guān)；st為斯特勞哈爾數(shù)，其中st1＝0.02ma-0.6，ma為馬赫數(shù)，stp、sts分別為壓力面斯特勞哈爾數(shù)和吸力面斯特勞哈爾數(shù)；為高頻聲音方向函數(shù)；r為觀察者到聲源距離；a為頻譜形狀函數(shù)；w1為振幅函數(shù)；△w1為聲壓級(jí)修正函數(shù)；△l為葉片翼段長(zhǎng)度；當(dāng)攻角增大時(shí)，邊界層將發(fā)生分離，吸力面區(qū)域的湍流渦將增大，當(dāng)湍流渦變成尾跡產(chǎn)生分離流噪聲。隨著攻角增大到一定程度，邊界層發(fā)生大規(guī)模分離，翼型完全失速，此時(shí)失速噪聲為最主要噪聲；失速噪聲為：式中，w2為振幅函數(shù)；b為頻譜形狀函數(shù)；步驟3：構(gòu)建風(fēng)力機(jī)空氣動(dòng)力學(xué)模型；由于葉片噪聲計(jì)算模型中相關(guān)參數(shù)，如：雷諾數(shù)、馬赫數(shù)及邊界層厚度等于風(fēng)力機(jī)動(dòng)量葉素理論有關(guān)，必須將兩者結(jié)合計(jì)算噪聲大小。由動(dòng)量理論可知，風(fēng)力機(jī)后尾流旋轉(zhuǎn)時(shí)，來流風(fēng)速在x、y方向的速度分量vx、vy為：其中，v0為風(fēng)速，ω為風(fēng)力機(jī)旋轉(zhuǎn)角速度(rad/s)，rb為葉素沿葉片展向位置，a、b為軸向誘導(dǎo)因子和周向誘導(dǎo)因子；葉素處的入流角φ和攻角α分別為：α＝φ-θ(11)葉素處的合成入流速度vrel為：應(yīng)用動(dòng)量理論，推導(dǎo)出風(fēng)力機(jī)的推力與扭矩為：dm＝4πρωv0bf(1-af)r3dr(14)式中n表示風(fēng)力機(jī)葉片數(shù)，r為葉片長(zhǎng)度；應(yīng)用葉素理論，推力和扭矩為：其中cn、ct分別為法向力系數(shù)和切向力系數(shù)；式15中的f1為法向力系數(shù)修正因子，式16中的f1為切向力系數(shù)修正因子：g＝exp[-0.125(bλ-21)]+0.1(18)其中λ為葉尖速比；聯(lián)立(6)～(9)，求出軸向誘導(dǎo)因子a和周向誘導(dǎo)因子b為：式中y1＝4fsin2φ/(σcnf1)，y2＝4fsinφcosφ/(σctf1)；σ＝bc/(2πr)，c表示葉片翼段弦長(zhǎng)；步驟4：計(jì)算葉片氣動(dòng)噪聲；請(qǐng)見圖1，整個(gè)葉片氣動(dòng)噪聲計(jì)算為：將風(fēng)力機(jī)葉片沿展向劃分若干葉素，將翼型噪聲計(jì)算模型應(yīng)用到每個(gè)葉素上；針對(duì)每個(gè)葉素，基于動(dòng)量葉素理論求得相對(duì)速度和馬赫數(shù)；翼型噪聲與一定初始條件有關(guān)(例如：雷諾數(shù)、馬赫數(shù)、攻角及尾緣上下表面邊界層厚度等)，翼型的邊界層參數(shù)通過rfoil軟件計(jì)算，對(duì)于葉片噪聲計(jì)算，通過控制葉片扭角及弦長(zhǎng)來計(jì)算葉片展向翼型族的氣動(dòng)特性及壓力面和吸力面的邊界層厚度，從而控制葉片翼段的氣動(dòng)性能及噪聲值。最后，再將各葉素上的噪聲進(jìn)行疊加，從而計(jì)算出整個(gè)葉片的噪聲功率級(jí)或聲壓級(jí)。步驟5：構(gòu)建葉片氣動(dòng)噪聲優(yōu)化數(shù)學(xué)模型；隨著兆瓦級(jí)風(fēng)力機(jī)的普遍應(yīng)用，葉片長(zhǎng)度越來越長(zhǎng)，所產(chǎn)生的噪聲也越來越大，風(fēng)力機(jī)噪聲污染問題變得尤為重要。因此有必要設(shè)計(jì)低噪聲風(fēng)力機(jī)葉片，從而最大限度地降低風(fēng)力機(jī)的噪聲。步驟5.1：構(gòu)建目標(biāo)函數(shù)f(x)；風(fēng)力機(jī)葉片性能考慮的因素很多，除功率特性之外，還包括氣動(dòng)性能、噪聲及結(jié)構(gòu)等不同學(xué)科的要求。本發(fā)明主要考慮風(fēng)力機(jī)具有較高的功率特性及較低的噪聲，建立以風(fēng)力機(jī)功率系數(shù)與葉片氣動(dòng)噪聲的比值最大為目標(biāo)函數(shù)：f(x)＝max(cp/spltotal)(21)其中，cp為風(fēng)力機(jī)功率系數(shù)，spltotal為葉片氣動(dòng)噪聲；風(fēng)力機(jī)功率系數(shù)cp為：其中，p表示風(fēng)力機(jī)功率；基于動(dòng)量葉素理論，經(jīng)過微積分變換，風(fēng)力機(jī)功率系數(shù)另一種表達(dá)式為：葉片沿展向看作是由若干翼段組成，每個(gè)翼段噪聲計(jì)算采用葉片入流湍流噪聲計(jì)算公式及葉片翼型噪聲計(jì)算公式預(yù)測(cè)；對(duì)于第i個(gè)翼段，其噪聲計(jì)算公式為：其中，j表示不同噪聲源，包括葉片入流湍流噪聲、翼型尾緣噪聲及翼型失速噪聲；ka為加權(quán)過濾值(db)；則整個(gè)葉片噪聲聲壓級(jí)預(yù)測(cè)由若干翼段噪聲聲壓級(jí)或者功率級(jí)疊加：由式(1)～(7)可知，葉片噪聲聲壓級(jí)與馬赫數(shù)ma的高次冪成正比，而馬赫數(shù)隨著葉片展向位置變化而變化。因此，準(zhǔn)確預(yù)測(cè)每個(gè)葉片翼段馬赫數(shù)大小顯得尤為重要?；谌~素動(dòng)力理論，求出軸向誘導(dǎo)因子a和周向誘導(dǎo)因子b，便可計(jì)算每個(gè)葉片翼段相對(duì)速度vrel。這樣，葉片各翼段馬赫數(shù)便可求出。步驟5.2：設(shè)計(jì)變量及約束條件；風(fēng)力機(jī)葉片的氣動(dòng)形狀決定了風(fēng)力機(jī)的捕風(fēng)效率及噪聲，而葉片的幾何參數(shù)(翼型、葉片長(zhǎng)度、弦長(zhǎng)、扭角及厚度等)直接構(gòu)成了葉片的曲面形狀。選取某實(shí)際3mw風(fēng)力機(jī)葉片作為優(yōu)化對(duì)象，該葉片相關(guān)參數(shù)如表1所示。其中，du翼型族及naca64-xxx翼型族的氣動(dòng)參數(shù)均采用rfoil軟件計(jì)算，然后通過外插值法求得大攻角范圍內(nèi)的氣動(dòng)值。表1某3mw實(shí)際風(fēng)力機(jī)葉片參數(shù)翼型系列du翼型族；naca64-xxx翼型族葉片長(zhǎng)度(m)54最大弦長(zhǎng)(m)3.7最大扭角(°)15.82功率控制類型變槳距俯仰控制額定功率(mw)3額定轉(zhuǎn)速(rpm)13.7風(fēng)力機(jī)葉片數(shù)3最佳葉尖速比10風(fēng)速及旋轉(zhuǎn)方向8m/s,迎風(fēng)順時(shí)針噪聲觀察者距葉片水平距離40m對(duì)于實(shí)際葉片，由于所采用的翼型族及沿葉片展向位置分布已經(jīng)確定，葉片厚度可根據(jù)插值的方法確定，故葉片沿展向厚度分布通?？刹蛔鳛槿~片優(yōu)化設(shè)計(jì)變量。因此，選取葉片弦長(zhǎng)及扭角沿葉片展向變化作為設(shè)計(jì)變量。為了保證葉片具有氣動(dòng)性能及表面曲率光滑連續(xù)性，弦長(zhǎng)及扭角沿葉片展向分布分別選取關(guān)鍵的8個(gè)點(diǎn)作為控制變量，采用樣條曲線來控制弦長(zhǎng)及扭角的展向分布變化。其取值范圍控制在如下不等式中。表2給出了設(shè)計(jì)變量的約束范圍。ximin≤xi≤ximaxi＝1,2(26)表2葉片設(shè)計(jì)變量的約束范圍弦長(zhǎng)c/m扭角θ(°)最大值4.016.00最小值0.0-6.00此外，兆瓦級(jí)風(fēng)力機(jī)工作時(shí)，葉根處的彎矩和扭矩很大。葉根載荷的增加會(huì)直接影響葉片的強(qiáng)度及疲勞壽命。因此，需對(duì)風(fēng)力機(jī)葉根揮舞彎矩及扭矩進(jìn)行約束。其中，mflap,max表示風(fēng)力機(jī)葉根揮舞彎矩的最大值，mt,max表示風(fēng)力機(jī)葉根揮舞扭矩的最大值；步驟5.3：采用粒子群算法步驟5.1中的目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。采用粒子群算法對(duì)本發(fā)明提出的目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，其相關(guān)參數(shù)如下：學(xué)習(xí)因子c1、c2均為0.5，權(quán)重系數(shù)w取0.9，變量個(gè)數(shù)16，種群大小50，最大迭代次數(shù)200。低噪聲葉片具體優(yōu)化設(shè)計(jì)線路如圖2所示：以功率系數(shù)與噪聲的比值最大為目標(biāo)函數(shù)，葉片弦長(zhǎng)和扭角分布為設(shè)計(jì)變量，并進(jìn)行相應(yīng)的載荷約束；將粒子群變量通過樣條曲線插值得到葉片弦長(zhǎng)及扭角分布；將葉片噪聲計(jì)算流程圖(圖1)引入到葉片優(yōu)化設(shè)計(jì)流程圖中，計(jì)算風(fēng)力機(jī)功率系數(shù)及氣動(dòng)噪聲；更新目標(biāo)函數(shù)，計(jì)算適應(yīng)度值；然后根據(jù)適應(yīng)度值再更新相應(yīng)的粒子群參數(shù)，判斷是否滿足優(yōu)化終止條件(在迭代400步后滿足最大目標(biāo)函數(shù)值，即終止優(yōu)化，輸出最優(yōu)解)，若否則繼續(xù)迭代，直至輸出最優(yōu)值。將葉片噪聲計(jì)算模型、風(fēng)力機(jī)功率計(jì)算模型耦合到粒子群算法中計(jì)算目標(biāo)函數(shù)，通過不斷迭代求解，滿足收斂條件，最終輸出新葉片幾何參數(shù)，如圖3和4所示。由圖可知，相比原始葉片，優(yōu)化后葉片弦長(zhǎng)，先變窄而后變寬；而扭角分布沿展向變化整體變大。圖5給出了優(yōu)化后新葉片的三維效果圖。圖6給出了優(yōu)化前后葉片噪聲特性對(duì)比。在頻率域?yàn)?0-500hz范圍內(nèi)，優(yōu)化后的葉片噪聲聲壓級(jí)要比某實(shí)際3mw葉片??；在頻域?yàn)?00-2000hz范圍內(nèi)，優(yōu)化后的葉片噪聲略大；在頻域?yàn)?000-10000hz范圍內(nèi)，優(yōu)化后的葉片噪聲較小。整體來說，新葉片噪聲比原葉片噪聲要小。將噪聲聲壓級(jí)隨頻率變化分布疊加，求出總的噪聲值，如表2所示，新葉片總的噪聲為40.772db，相比原葉片，降低了約4.2db，降幅為9.3％。圖7為葉片優(yōu)化前后風(fēng)力機(jī)功率系數(shù)隨葉尖速比變化分布情況。當(dāng)葉尖速比小于10.5時(shí)，優(yōu)化后的風(fēng)力機(jī)功率系數(shù)比原風(fēng)力機(jī)略大；當(dāng)葉尖速比大于10.5時(shí)，優(yōu)化后的風(fēng)力機(jī)功率系數(shù)比原風(fēng)力機(jī)略小。結(jié)合表2可知：新風(fēng)力機(jī)最大功率系數(shù)為0.456(葉尖速比為9.5)，而原始風(fēng)力機(jī)最大功率系數(shù)為0.445(葉尖速比為10)，提高了約2.5％。以某實(shí)際3mw風(fēng)力機(jī)葉片為例，對(duì)該葉片弦長(zhǎng)及扭角分布進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，優(yōu)化結(jié)果表明：相比原始風(fēng)力機(jī)葉片，優(yōu)化后的新葉片總的噪聲為40.772db，降低了約9.3％；新風(fēng)力機(jī)最大功率系數(shù)為0.456，而原風(fēng)力機(jī)最大功率系數(shù)為0.445，提高了約2.5％；同時(shí)葉根載荷也得到有效控制。本發(fā)明方法對(duì)于如何設(shè)計(jì)低噪聲葉片及怎樣降低風(fēng)力機(jī)葉片噪聲具有重要的指導(dǎo)作用。應(yīng)當(dāng)理解的是，本說明書未詳細(xì)闡述的部分均屬于現(xiàn)有技術(shù)。應(yīng)當(dāng)理解的是，上述針對(duì)較佳實(shí)施例的描述較為詳細(xì)，并不能因此而認(rèn)為是對(duì)本發(fā)明專利保護(hù)范圍的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的啟示下，在不脫離本發(fā)明權(quán)利要求所保護(hù)的范圍情況下，還可以做出替換或變形，均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)，本發(fā)明的請(qǐng)求保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。當(dāng)前第1頁12