风电场噪声排放与传播建模：流场与布局的影响

本研究通过数值模拟展示了风电场流动物理如何影响噪声的产生和下游传播。流场使用大涡模拟（LES）进行建模，其时间平均输出作为预测风力机噪声的声学模型的输入。在第一排风力机中，湍流诱导噪声（TIN）和尾缘噪声（TEN）贡献相当，其中TIN在低频占主导，TEN在高频占主导。在下游，由于风速降低，TEN减小，而TIN由于湍流耗散增加而大部分持续存在。这些效应在排列整齐的风电场中比在交错布局中更为显著，因为整齐排列的风电场中尾流相互作用更强。然而，交错排列的风电场总体上产生更多噪声，因为风力机在更高的风速下运行。此外，风电场流场显著影响声音向下游的传播。尾流叠加改变了声音聚焦，导致与孤立风力机不同的放大区域。对于交错布局，由于风力机尾流的位置，它特别显示出增强的下游声音聚焦。与排列整齐的布局相比，这导致风电场下游的声级更高，振幅调制更强。这些现象无法被基于孤立风力机的模型所捕捉。这些发现强调了整合流场和声学模型以更准确地评估风电场环境影响的重要性。