下圖的貓頭鷹還真是和靜音葉片有關(guān)系！為什么靜音葉片就成了行業(yè)話題了呢？這是因?yàn)殡S著低風(fēng)速風(fēng)電開(kāi)發(fā)時(shí)代的到來(lái)，風(fēng)機(jī)離我們的生活區(qū)域越來(lái)越近，葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)所帶來(lái)的噪聲就成為一個(gè)惱人的問(wèn)題。      　

中國(guó)臺(tái)灣就發(fā)生了這樣的案例，有些居民不堪風(fēng)機(jī)低頻噪音的“轟炸”，就組成“反風(fēng)機(jī)自救會(huì)”進(jìn)行抗?fàn)?，鬧得不亦樂(lè)乎。不過(guò)，在中國(guó)大陸還沒(méi)有發(fā)生這樣的事件，但不等于未來(lái)不會(huì)發(fā)生，這就不難理解為什么靜音葉片在國(guó)內(nèi)悄悄熱起來(lái)。

風(fēng)機(jī)葉輪的噪聲是怎么來(lái)的呢？由于流過(guò)葉片的空氣是非穩(wěn)定的流動(dòng)，那么空氣與葉片的相互作用就在葉片尾緣和葉尖產(chǎn)生了噪聲，葉輪在空氣中的連續(xù)旋轉(zhuǎn)，就會(huì)連續(xù)不斷地放出噪聲，而貓頭鷹怎么就能在空中靜音飛行呢？

研究顯示，貓頭鷹從天空俯沖而下捕食時(shí)，地上的獵物是察覺(jué)不到絲毫聲音的，堪稱靜音飛行的王者，這與貓頭鷹鋸齒形狀的翅膀密切相關(guān)——風(fēng)電葉片設(shè)計(jì)工程師們就此獲得了靈感，只要將風(fēng)機(jī)葉片尾緣設(shè)計(jì)為鋸齒形狀，葉片可以通過(guò)邊界層的湍流與鋸齒葉片后緣的相互作用來(lái)降低噪音散射，大部分的降噪效果體現(xiàn)在低頻率段，這也正是關(guān)鍵所在，因?yàn)榈皖l噪聲在大氣中的傳導(dǎo)距離更長(zhǎng)，采用鋸齒尾緣可以有效降低低頻噪聲。另外，再加上羽毛的管狀結(jié)構(gòu)，高頻的噪聲也可以得到減弱。

然而，天下沒(méi)有免費(fèi)的午餐。這樣的仿生氣動(dòng)裝置雖然可以達(dá)到降噪效果，但對(duì)葉片的氣動(dòng)特性和結(jié)構(gòu)特性都會(huì)產(chǎn)生影響。不過(guò)，如果在葉片和翼型設(shè)計(jì)之初就將低噪音作為優(yōu)化設(shè)計(jì)目標(biāo)就可以解決這個(gè)難題。也就是說(shuō)，在葉片設(shè)計(jì)之初，就考慮葉尖形狀、尾緣厚度、翼型三個(gè)方面的參數(shù)，通過(guò)不同參數(shù)對(duì)葉片噪聲影響的分析，獲得低噪聲的設(shè)計(jì)方案。依照方案，在葉片上附加鋸齒、渦流發(fā)生器等降噪結(jié)構(gòu)來(lái)降低葉片噪聲。最后，再通過(guò)智能控制方法實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)在最小能量損失的情況下獲得最低噪聲。

值得提及的是，遠(yuǎn)景在美國(guó)葉片研發(fā)中心的工程師們已經(jīng)根據(jù)仿生學(xué)鳥(niǎo)類猛禽的翅膀羽毛抽象出仿生工程結(jié)構(gòu)，以此對(duì)葉片尾緣進(jìn)行改型。其原理就是通過(guò)鋸齒狀尾緣減弱氣動(dòng)噪聲源強(qiáng)度以降低聲輻射能量。目前，遠(yuǎn)景的工程師們已經(jīng)對(duì)不同幾何尺寸的鋸齒尾緣在風(fēng)場(chǎng)進(jìn)行了聲學(xué)測(cè)試，選取了第二代3D鋸齒尾緣最優(yōu)方案，降噪效果更顯著。

好消息是，遠(yuǎn)景131靜音葉片設(shè)計(jì)早已在美國(guó)創(chuàng)新中心完成，相關(guān)測(cè)試事項(xiàng)正在進(jìn)行中，有望今年年底在中國(guó)風(fēng)場(chǎng)掛機(jī)運(yùn)行。