基于单个升降控制减缓离岸风力发电机 underwater 噪声
系统与控制
2025-10-20 v1 系统与控制
大气与海洋物理
摘要
本文提出了一种升降控制策略，用于减轻离岸风力发电机的 underwater 声学足迹，这种做法将不久为人所知，是为了最小化对海洋生物的影响——这些生物依赖于声响进行交流、导航和生存。首先，我们使用耦合式桨尖动量法和耦合空-水声学传播模型，对来自三个参考风机（NREL 5 MW、DTU 10 MW 和 IEA 22 MW）的桨产生的气动噪声的 underwater 声学特征进行量化。其次，我们提出并实现了一种开放式的单个升降控制（IPC）策略，通过在桨通过频率处调制桨的升降角度，以减弱整体声压水平（OSPL）和传播噪声的幅值调制（AM）。最后，我们对比评估了 IPC 性能与传统升降方案的效果。结果表明，采用升降角变动 时，可实现至多 5 dB 的 OSPL 降低和 20% 的 AM 深度降低，同时仅会产生 5-10% 的能量损失。这些发现揭示了一种此前被低估的噪声通道，并表明靶向式桨-升降调制可减轻其影响。
引用
@article{arxiv.2510.15707,
title = {Mitigating Underwater Noise from Offshore Wind Turbines via Individual Pitch Control},
author = {Martín de Frutos and Laura Botero-Bolívar and Esteban Ferrer},
journal= {arXiv preprint arXiv:2510.15707},
year = {2025}
}