超高输电铁塔气动噪声降噪技术研究

超高输电铁塔在保障居民和工业生产电力供应中起到了重要作用,由于其极高的高度,在风荷载作用下产生的气动噪声问题不容忽视。本文针对铁塔气动噪声问题,讨论了几种现有的圆柱气动噪声被动控制方案,并提出了一种波状柱体被动控制降噪设计方案。分别建立圆柱与波状柱体三维流场模型,进行了基于LES方法的流场计算与气动噪声计算。结果表面,尾部加挡板的圆柱低频降噪的效果有限,尾部开槽的圆柱次之,圆柱表面加螺旋线的方案最优,其能够在全频段上降低气动噪声;波状柱体与圆柱体结构的涡量均沿展向分布,但波状柱体的涡量小于圆柱体结构,其波状构型在流场中起到了流动控制的作用;相比于圆柱结构,波状柱体结构的声压级受流场位置影响较小、整体波动较小。分析存在峰值的局部低频段可知,波状柱体结构的声压级曲线更为平滑,相对圆柱体结构整体降低10dB左右,峰值处降低20dB左右;因此,波状柱体是一种行之有效的降噪方案,该研究结论对于超高输电塔气动噪声特性的研究和输电塔的降噪设计具有指导意义。