一种噪声分贝值的计算方法与流程

本发明涉及风力发电技术领域，具体地说是一种噪声分贝值的计算方法。

背景技术：

目前，风力发电机在运行时会产生噪音，典型的现代风力发电机的噪声主要由叶片产生的启动宽频噪音，噪声的频谱与嘘声类似，是叶片扫风时发出的噪音，尤其是叶片尖部线速度可高达200km/h，是发出噪声的最大部位。影响气动噪声的因素有叶片形状、叶尖速比、桨距角、叶片后缘厚度、叶片表面光洁度和叶片的弯曲分布等；

现有技术中，计算风机发噪音分贝值一般需要以下条件：

1、详细分析项目区域内风资源数据情况，整理出完整年带入计算数据；

2、收集测算机型的噪声曲线数值；

3、项目所在区域噪音敏感点详细数据；

4、采用专业的噪声测算软件，例如windpro模块软件、meteodynwt软件等。

可见现有技术所需求的素材较多，计算方式繁琐；

因此，现有技术还有待发展。

技术实现要素：

鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种噪声分贝值的计算方法。旨在解决现有技术的问题。

为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：

本发明提供一种噪声分贝值的计算方法，其特征在于，包括下列步骤：

1)根据声源处的噪音强度值及预设的噪音测试点的位置，计算得所述噪音测试点处的声压级；

2)根据风轮半径处的自由层速率、轮毂高度、风轮半径数值计算1/3倍频程中心频率；

3)根据1/3倍频程中心频率、叶片数量、空气密度、风力发电机的叶片弦长、风轮半径，平均湍流强度，风轮中心到预测点的直线距离，计算得到吸入湍流噪声1/3倍频程声压级；

4)将多个吸入湍流噪声1/3倍频程声压级叠加得到各个1/3倍频带的a声级；

5)将各个1/3倍频带的a声级分别与相应的计权网络衰减级相加后叠加，

得到总a声级。

进一步的，步骤1)所述的计算得所述噪音测试点处的声压级通过下列公式计算：

lp＝lw-10log(2πr2)-αr

其中：lw为声源处的声压级强度，lp为预设噪音测试点处的声压级强度，r为声源与预设噪音测试点之间的直线距离，α为声音吸收系数。

进一步的，步骤2)所述的根据风轮半径处的自由层速率、轮毂高度、风轮半径数值计算1/3倍频程中心频率通过下列公式计算：

f＝su0.7/(h-0.7r)

其中：u0.7为0.7倍风轮半径处的自由层速率，r为风轮半径，s为斯劳特哈尔数，h为轮毂高度。

进一步的，步骤3)所述的计算得到吸入湍流噪声1/3倍频程频带声压级通过下列公式计算：

spla1/3(f)＝10log10[bsin²ρ²c0.7rα²u0.7⁴/(r0²c0²)]+k(f)

其中f为1/3倍频程中心频率，b为叶片数量，ρ为空气密度，c0.7为0.7倍风轮半径处的叶片弦长，r为风轮半径，α²为平均湍流强度，u0.7为0.7倍风轮半径处的自由层速率，r0为风轮中心到预测点的直线距离，c0为声速，k(f)为与频率相关的比例因子。

进一步的，步骤4)所述的将多个吸入湍流噪声1/3倍频程声压级叠加得到各个1/3倍频带的a声级通过下列公式计算：

spl1/3(f)＝10lg[10^{spla1/3(f)/10}+10^{spla1/3(f)/10}+10^{spla1/3(f)/10}]

其中spla1/3(f)为吸入湍流噪声1/3倍频程频带声压级。

根据权利要求1所述的一种噪声分贝值的计算方法，其特征在于，步骤5)所述的将各个1/3倍频带的a声级分别与相应的计权网络衰减级相加后叠加，得到总a声级通过下列公式计算：

lδa/3(f)＝spl1/3(f)+δa

la＝10lg[∑10^0.1/a1/3(fi)]

其中，δa为a计权网络衰减级，lδa/3(f)为增加了a计权网络衰减级的1/3倍频带的a声级，la为总声级。

本发明还提供一种介质，其用于承载上述的噪声分贝值的计算方法。

本发明建立了风电机组噪声源与其结构参数关系，开发了一种基于风电机组发声机理的噪声计算方式，从而解决计算噪声值繁琐的模型建立过程及运算时间，更为简单快捷。

附图说明

图1为本发明实施例涉及的参数模型示意图。

图2为本发明实施例涉及的风力发电机位噪音影响示意图。

具体实施方式

以下对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

本发明提供一种噪声分贝值的计算方法，其特征在于，包括下列步骤：

1)根据声源处的噪音强度值及预设的噪音测试点p的位置，计算得所述噪音测试点p处的声压级；

2)根据风轮半径处的自由层速率、轮毂高度、风轮半径数值计算1/3倍频程中心频率；

3)根据1/3倍频程中心频率、叶片数量、空气密度、风力发电机的叶片弦长、风轮半径，平均湍流强度，风轮中心到预测点的直线距离，计算得到吸入湍流噪声1/3倍频程声压级；

4)将多个吸入湍流噪声1/3倍频程声压级叠加得到各个1/3倍频带的a声级；

5)将各个1/3倍频带的a声级分别与相应的计权网络衰减级相加后叠加，得到总a声级。

进一步的，步骤1)所述的计算得所述噪音测试点p处的声压级通过下列公式计算：

lp＝lw-10log(2πr2)-αr

其中：lw为声源处的声压级强度，lp为预设噪音测试点p处的声压级强度，r为声源与预设噪音测试点p之间的直线距离，α为声音吸收系数。

进一步的，步骤2)所述的根据风轮半径处的自由层速率、轮毂高度、风轮半径数值计算1/3倍频程中心频率通过下列公式计算：

f＝su0.7/(h-0.7r)

其中：u0.7为0.7倍风轮半径处的自由层速率，r为风轮半径，s为斯劳特哈尔数，h为轮毂高度。

进一步的，步骤3)所述的计算得到吸入湍流噪声1/3倍频程频带声压级通过下列公式计算：

spla1/3(f)＝10log10[bsin²ρ²c0.7rα²u0.7⁴/(r0²c0²)]+k(f)

其中f为1/3倍频程中心频率，b为叶片数量，ρ为空气密度，c0.7为0.7倍风轮半径处的叶片弦长，r为风轮半径，α²为平均湍流强度，u0.7为0.7倍风轮半径处的自由层速率，r0为风轮中心到预测点的直线距离，c0为声速，k(f)为与频率相关的比例因子。

进一步的，步骤4)所述的将多个吸入湍流噪声1/3倍频程声压级叠加得到各个1/3倍频带的a声级通过下列公式计算：

spl1/3(f)＝10lg[10^{spla1/3(f)/10}+10^{spla1/3(f)/10}+10^{spla1/3(f)/10}]

其中spla1/3(f)为吸入湍流噪声1/3倍频程频带声压级。

根据权利要求1所述的一种噪声分贝值的计算方法，其特征在于，步骤5)所述的将各个1/3倍频带的a声级分别与相应的计权网络衰减级相加后叠加，得到总a声级通过下列公式计算：

lδa/3(f)＝spl1/3(f)+δa

la＝10lg[∑10^0.1/a1/3(fi)]

其中，δa为a计权网络衰减级，lδa/3(f)为增加了a计权网络衰减级的1/3倍频带的a声级，la为总声级。

本发明还提供一种介质，其用于承载上述的噪声分贝值的计算方法。