[发明专利]用于风力涡轮机的单个叶片噪声测量系统和方法有效
申请号: | 200810189748.5 | 申请日: | 2008-12-30 |
公开(公告)号: | CN101476538A | 公开(公告)日: | 2009-07-08 |
发明(设计)人: | A·彼得森;H·克拉夫特;L·维特金德 | 申请(专利权)人: | 通用电气公司 |
主分类号: | F03D1/06 | 分类号: | F03D1/06;F03D11/00;G01H17/00 |
代理公司: | 中国专利代理(香港)有限公司 | 代理人: | 曾祥夌;曹 若 |
地址: | 美国*** | 国省代码: | 美国;US |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 用于 风力 涡轮机 单个 叶片 噪声 测量 系统 方法 | ||
技术领域
本发明涉及用于安装和/或配置风力涡轮机的方法。具体地,本发 明涉及基于由风力涡轮机叶片产生的噪声级为运行而对风力涡轮机 进行测量、分析和配置。
背景技术
近来,风力涡轮机作为环境安全和相对便宜的替代能源已获得更 多的关注。随着这种日益增长的兴趣,已做了相当大的努力,以发展 可靠而有效的风力涡轮机。
通常,风力涡轮机包括具有多个叶片的转子。转子安装在位于桁 架或者管状塔架顶部的外壳或者吊舱里。公用级的风力涡轮机(即,设 计用来向公用电网提供电力的风力涡轮机)可具有大的转子(例如,长 度为30米及以上)。而且,风力涡轮机典型地安装在高度至少为60米 的塔架上。这些转子上的叶片将风能转化为驱动一个或多个发电机的 旋转力矩或者旋转力。当风驱动叶片旋转时,固有地产生噪声。
存在对由风力涡轮机产生的噪声级进行测量的国际标准。现有的 系统和标准典型地从一个固定位置测量由风力涡轮机产生的总噪声 级。此总噪声级被用于配置带有降噪装置的风力涡轮机。为噪声级而 进行的风力涡轮机叶片的配置需要很长且昂贵的步骤,包括叶片的装 配,在测试期内对叶片组进行评价,其中该过程然后对新叶片的布置 进行重复。这种步骤需要多次反复,每一次反复都要求对所有的叶片 进行吊装。这些叶片的吊装会需要起重设备、人员和时间。风力涡轮 机叶片以及相关的设备可能大或重,要求运行昂贵的专业设备。而且, 风力涡轮机可能安装在不平坦的地形和/或在很高的塔架上(例如,高 度至少60米的塔架),这些地点对于陆基可移动起重机是无法接近的。 安装、维修和配置可能非常昂贵而耗时。
需要一种用来对风力涡轮机噪声级进行配置和/或分析的方法和 系统,其允许配置风力涡轮机,并为风力涡轮机的配置和运行提供单 个叶片噪声级,其中该过程不需要已知的噪声级测量和配置系统的昂 贵而劳动密集的过程。
发明内容
本发明的一个方面包括一种为低噪声生成而用来配置风力涡轮 机的叶片的方法。该方法包括至少一个噪声测量装置。该噪声测量装 置安排并布置在一个位置上以测量转动过程中叶片的噪声。风力涡轮 机配置成包括旋转触发器,该旋转触发器安排成在风力涡轮机叶片的 预定的旋转位置处提供信号。一个或多个叶片配置有气动修改装置。 在风力涡轮机运行期间采用噪声测量装置测量噪声级。确定由各叶片 产生的噪声级。响应于对各叶片确定的噪声级配置叶片。
本发明公开的另一方面包括一种用来确定由风力涡轮机叶片产 生的噪声级的方法。该方法包括提供至少一个噪声测量装置,并将该 噪声测量装置安排且布置在一个位置上来在运转过程中测量叶片的 噪声级。风力涡轮机配置成包括旋转触发器,该旋转触发器安排在预 定的旋转位置以提供信号。在风力涡轮机运行期间采用噪声测量装置 测量噪声级。对由旋转触发器产生的信号间的时间进行测量。由噪声 测量装置测得的噪声级与信号间的时间相关,以确定运行过程中由各 叶片产生的噪声级。从而确定由各叶片产生的噪声级。
本发明的又一方面包括对所需噪声产生进行配置的一种风力涡 轮机。该风力涡轮机包括多个风力涡轮机叶片。而且,旋转触发器安 排并布置成在叶片的预定的位置处提供信号。各叶片为降噪而单独地 配置,并且该配置包括一个或多个具有气动修改装置的叶片,气动修 改装置的排列响应于对各叶片测得的噪声级来确定。
本发明公开的一个实施例的优点包括在一个涡轮机上同时测试 不同的降噪措施的能力。而且,噪声测量和分析过程允许确定风力涡 轮机叶片的单独的噪声级和噪声级频谱。
这种测量单独叶片处噪声级的能力由于更少的测量装置、起重机 动作以及减少的叶片准备工作而允许减少时间和费用。而且,本发明 公开的方法具有比标准的国际标准测量方法更低的不确定性和更多 的噪声级测量细节。
该方法还允许在各种不同的地点进行稳定而可靠的噪声级测量, 基本上与环境和现场条件无关。
从以下对优选实施例的更详细描述,结合附图,本发明的其它特 征和优点将变得显而易见;附图以示例的方式图示了本发明的原理。
附图说明
图1为根据本发明公开的一个实施例的风力涡轮机的侧视图。
图2-4示出了采用本发明公开的一个实施例的方法的风力涡轮机 叶片的不同旋转位置。
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