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风能在减少温室气体排放方面的重要性怎么强调都不为过。然而，噪音的持续挑战，尤其是与陆上风力涡轮机相关的令人烦恼的嗖嗖声，构成了一个重大障碍。严格的噪音法规一直是一个限制因素，限制了涡轮机的运行，降低了功率输出并增加了生产成本。在风力涡轮机设计中采用更大的转子直径带来了一系列挑战，同时增加了原型制作成本。受转速和涡轮叶片复杂设计等因素影响的空气动力学噪声的存在进一步加剧了社区干扰。
为了应对这些挑战，LM Wind Power和Dassault Systèmes之间的合作一直在进行中，以开创一种仿真方法来设计最佳叶片锯齿，专门用于降低全尺寸风力涡轮机的后缘噪声。该计划的关键是开发一种经济高效的仿真框架，能够在外推到全尺寸风力涡轮机时准确预测二维叶片截面发出的噪声。这种创新方法无需进行资源密集型和昂贵的风洞和现场测试。
为此目的设计的方法利用了低保真和高保真仿真的组合，并利用了SIMULIA PowerFLOW解算器的高级功能。这种集成方法可以准确预测复杂地形上远距离的噪声水平，覆盖数公里的地面。LM Wind Power和Dassault Systèmes之间的合作最终形成了一个开创性的解决方案，该解决方案不仅解决了噪声问题，还规避了与风力涡轮机设计相关的传统挑战。
至关重要的是，该解决方案的有效性已通过严格的现场测试进行了广泛的验证。SIMULIA 冠军兼该项目的首席声学工程师 Guannan Wang 表达了这一成就的变革性，他说：“这标志着虚拟原型和数字孪生设计的新时代，最终为我们带来了风力涡轮机的数字噪声认证。这一突破标志着风能领域向更可持续和技术先进的未来的关键转变，其中数字模拟在优化性能的同时最大限度地减少对环境的影响方面发挥着核心作用。

这标志着虚拟原型和数字孪生设计的新时代，最终为我们带来了风力涡轮机的数字噪声认证。

——王冠楠
SIMULIA 冠军和该项目的首席声学工程师

挑战

政府对风力涡轮机执行严格的噪声法规。LM Wind Power是风能领域的知名企业，专门为一系列原始设备制造商（OEM）设计和优化风力涡轮机叶片。他们的主要重点是提高性能和减少噪音排放，以降低能源生产的总成本。尽管是领先的叶片制造商，但由于运行中的风力涡轮机受限，LM Wind Power在测试其叶片时面临挑战。
此外，传统的物理测试方法受到高成本、物流挑战和依赖天气预报等缺点的困扰，导致频繁的延误。这些因素共同使该过程变得繁琐，并且在实现及时且具有成本效益的结果方面效率较低。

解决方案

复制全尺寸风力涡轮机的数字孪生的引入为执行设计迭代和修改提供了一种快速高效的途径。这种虚拟表示有助于在全面的虚拟风洞环境中进行持续测试，无需过度简化。该模拟已通过实际现场测试进行了全面验证，证明了其卓越的准确性。利用SIMULIA PowerFLOW，对气流和产生的噪声发射进行了仔细研究，从而能够在真实地形上生成听觉化噪声信号。事实证明，此功能在支持噪声抑制模块的设计研究方面非常宝贵。

好处

优化的叶片形状：简化对无限且受控的数字风洞的访问，从而优化风力涡轮机叶片形状。这避免了现场测试的需要，并确保了设计调整的精度。
高效的设计迭代：数字孪生框架允许快速设计迭代，促进快速调整和修改。这种敏捷性有助于加快设计流程的周转时间。
降低能源生产成本：通过消除对传统现场测试的依赖并提供更受控的虚拟测试环境，该解决方案显著降低了能源生产的总体成本。
符合噪声法规：在真实地形上对噪声信号进行听觉分析的能力有助于进行细致的噪声抑制附加设计研究，确保符合严格的噪声法规。
从本质上讲，这种创新方法提高了风力涡轮机叶片设计的精度，并提供了一系列好处，包括成本效益、符合法规和加快设计生命周期。

挑战

政府对风力涡轮机执行严格的噪声法规。LM Wind Power是风能领域的知名企业，专门为一系列原始设备制造商（OEM）设计和优化风力涡轮机叶片。他们的主要重点是提高性能和减少噪音排放，以降低能源生产的总成本。尽管是领先的叶片制造商，但由于运行中的风力涡轮机受限，LM Wind Power在测试其叶片时面临挑战。
此外，传统的物理测试方法受到高成本、物流挑战和依赖天气预报等缺点的困扰，导致频繁的延误。这些因素共同使该过程变得繁琐，并且在实现及时且具有成本效益的结果方面效率较低。

解决方案

复制全尺寸风力涡轮机的数字孪生的引入为执行设计迭代和修改提供了一种快速高效的途径。这种虚拟表示有助于在全面的虚拟风洞环境中进行持续测试，无需过度简化。该模拟已通过实际现场测试进行了全面验证，证明了其卓越的准确性。利用SIMULIA PowerFLOW，对气流和产生的噪声发射进行了仔细研究，从而能够在真实地形上生成听觉化噪声信号。事实证明，此功能在支持噪声抑制模块的设计研究方面非常宝贵。

好处

优化的叶片形状：简化对无限且受控的数字风洞的访问，从而优化风力涡轮机叶片形状。这避免了现场测试的需要，并确保了设计调整的精度。
高效的设计迭代：数字孪生框架允许快速设计迭代，促进快速调整和修改。这种敏捷性有助于加快设计流程的周转时间。
降低能源生产成本：通过消除对传统现场测试的依赖并提供更受控的虚拟测试环境，该解决方案显著降低了能源生产的总体成本。
符合噪声法规：在真实地形上对噪声信号进行听觉分析的能力有助于进行细致的噪声抑制附加设计研究，确保符合严格的噪声法规。
从本质上讲，这种创新方法提高了风力涡轮机叶片设计的精度，并提供了一系列好处，包括成本效益、符合法规和加快设计生命周期。