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？這是因為隨著低風(fēng)速風(fēng)電開發(fā)時代的到來，風(fēng)機離我們的生活區(qū)域越來越近，葉輪轉(zhuǎn)動所帶來的噪聲就成為一個惱人的問題。      　

中國臺灣就發(fā)生了這樣的案例，有些居民不堪風(fēng)機低頻噪音的“轟炸”，就組成“反風(fēng)機自救會”進(jìn)行抗?fàn)帲[得不亦樂乎。不過，在中國大陸還沒有發(fā)生這樣的事件，但不等于未來不會發(fā)生，這就不難理解為什么靜音葉片在國內(nèi)悄悄熱起來。

風(fēng)機葉輪的噪聲是怎么來的呢？由于流過葉片的空氣是非穩(wěn)定的流動，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，地上的獵物是察覺不到絲毫聲音的，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)計工程師們就此獲得了靈感，只要將風(fēng)機葉片尾緣設(shè)計為鋸齒形狀，葉片可以通過邊界層的湍流與鋸齒葉片后緣的相互作用來降低噪音散射，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，因為低頻噪聲在大氣中的傳導(dǎo)距離更長，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，天下沒有免費的午餐。這樣的仿生氣動裝置雖然可以達(dá)到降噪效果，但對葉片的氣動特性和結(jié)構(gòu)特性都會產(chǎn)生影響。不過，如果在葉片和翼型設(shè)計之初就將低噪音作為優(yōu)化設(shè)計目標(biāo)就可以解決這個難題。也就是說，在葉片設(shè)計之初，就考慮葉尖形狀、尾緣厚度、翼型三個方面的參數(shù)，通過不同參數(shù)對葉片噪聲影響的分析，獲得低噪聲的設(shè)計方案。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)來降低葉片噪聲。最后，再通過智能控制方法實現(xiàn)風(fēng)機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)景在美國葉片研發(fā)中心的工程師們已經(jīng)根據(jù)仿生學(xué)鳥類猛禽的翅膀羽毛抽象出仿生工程結(jié)構(gòu)，以此對葉片尾緣進(jìn)行改型。其原理就是通過鋸齒狀尾緣減弱氣動噪聲源強度以降低聲輻射能量。目前，遠(yuǎn)景的工程師們已經(jīng)對不同幾何尺寸的鋸齒尾緣在風(fēng)場進(jìn)行了聲學(xué)測試，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)計早已在美國創(chuàng)新中心完成，相關(guān)測試事項正在進(jìn)行中，有望今年年底在中國風(fēng)場掛機運行。