Vortex Induced Aerodynamic Noise Generation from Wind Turbine Blades - Bhargava V; Maddula S.P; Samala R.; University of Defence
Una fuente de ruido aerodinm̀ico importante de la superficie de elevacin̤ se produce desde el borde posterior de un perfil aerodinm̀ico como se encuentra en las palas de la turbina el̤ica. En este trabajo, se aplica el mťodo semi-empr̕ico propuesto por Brookes, Pope, Marcolini para evaluar la fuente de ruido de desprendimiento de vr̤tices de borde romo. Para flujos con un nm͠ero Mach bajo (0.1884) y un nm͠ero de acordes de Reynolds de moderado a alto, 4.73 <U+00D7> 105 - 3.35 <U+00D7> 106, se evalu ̤el cambio en el nivel de potencia acs͠tica para espesores de borde posterior en třminos de longitudes de acordes de 0.1%, 0.5% y 1% al viento velocidades de 8 m / s, 10 m / s. Para el cambio general del grosor del borde de salida del acorde del 0.1% al 1%, se encontr ̤un aumento en los niveles de ruido de hasta 50 dB a bajas frecuencias, mientras que se encontr ̤una disminucin̤ de hasta 30 dB entre las frecuencias medias y altas de los espectros.1. Introduccin̤Las palas de las turbinas el̤icas producen ruido aerodinm̀ico cuando funcionan en terrenos variados como pastizales, colinas o superficie de mar abierto. El ruido aerodinm̀ico producido por las aspas puede or̕se a frecuencias audibles, lo que causa molestias y alteraciones del sueǫ, adems̀ de crear problemas de salud, como el estrš a los habitantes. Los habitantes de diferentes comunidades de todo el mundo tienen opiniones encontradas en cuanto a la presencia del funcionamiento de las turbinas el̤icas situadas cerca de sus hogares. Por lo tanto, las normas de regulacin̤ del ruido se aplican en varios pas̕es, por ejemplo, el Reino Unido, Alemania, Dinamarca y Suecia, donde el umbral del nivel de ruido ambiental exterior es de 55 dB durante el da̕ y de 40 dB durante la noche, con una diferencia de 15 dB para las zonas urbanas mixtas [1]. En el siglo pasado, el tamaǫ de las turbinas el̤icas era predominantemente ms̀ pequeǫ debido a las limitadas aplicaciones, sin embargo, en las l͠timas dčadas el tamaǫ de las turbinas el̤icas modernas cambi ̤drs̀ticamente debido a las mejoras en la tecnologa̕ y el diseǫ. El diseǫ de una turbina el̤ica ms̀ silenciosa depende en gran medida de la velocidad de la punta de la pala durante el funcionamiento.Las palas ms̀ largas suelen tener una alta velocidad en la punta que acta͠ como una posible limitacin̤ de diseǫ. Tambiň impulsa el costo de la energa̕ para una turbina determinada, ya que el aumento de la velocidad en la punta de las palas tiende a capturar mayor energa̕ de una turbina, pero da lugar a mayores emisiones de ruido. El ruido producido aerodinm̀icamente utiliza los principios de la acs͠tica cls̀ica y la mecǹica de fluidos y depende de las caracters̕ticas del campo de flujo turbulento sobre las superficies en movimiento, por ejemplo, el aerodinm̀ico. El ruido de banda ancha de las palas de las turbinas el̤icas se produce debido a la interaccin̤ del flujo de la capa lm̕ite turbulenta sobre el borde de salida de la pala. A partir de muchos estudios de tn͠eles de viento llevados a cabo en aeroln̕eas simťricas en un tn͠el de viento anecoico abierto cir-cuit, se deriv ̤una relacin̤ logart̕mica para el nivel de presin̤ sonora [2-5].