风力机尾流结构影响及涡声关系的研究 提升了风力机研究水平

风能是主要的可再生能源来源之一，目前其应用越来越广泛。复杂、交变甚至是随机的风作用在风轮、塔架等各个部件，影响着风力机自身及风场布局。内蒙古工业大学汪建文教授研究团队进行了水平轴风力机尾流结构影响及涡声关系研究，项目从气动力着手，研究它与结构、噪声、能效等的交互关系。该项目获得2019年度自治区自然科学一等奖。

研究团队以实验为主、计算为辅，通过气动为关联的多学科交叉研究发现，旋转风轮叶尖辐射噪声频谱组成、涡声关系和传播规律以及风力机尾流结构、叶尖涡的演化发展和涡系之间的传递规律。在安装参数合适的叶尖小翼，从机理及手段上可以调控风轮功率输出和降低气动噪声，而三叶片和多叶片风轮振型与圆板的节圆、节线、节径成一一对应关系。

    研究团队通过实验与研究，找到了提高声源识别方位角分辨率、动态旋转噪声声源位置识别、尾流流场与声场计算等新方法。并提出动态叶片扰流及风力机尾流PIV测试、旋转风力机叶片应力应变遥测等新技术。研究团队用中心固定圆板振型来诠释风轮叶片振型和风轮低频振动产生原因的新解释，揭示了叶尖涡传播规律及涡量和速度之间的传递机理、气动力与噪声的耦合关联性及调控等新机理。通过把气动、噪声、能效、结构响应等联系起来，提升了现代风力机研究水平，对揭示机理、综合性能优化设计起到了重要推动作用。