设计对生物安全的潮汐涡轮机

2022年7月18日

特邀博主布雷特·马莫(Brett Marmo)XI工程的总监,他讨论使用声学分析潮对海豹影响。。

要避免升温和的的气候危机,生产气候气候气候来产生产生温室温室气体的的的的能源能源能源至关至关重要。。海洋海洋潮汐潮汐是是一一种可以能源能源再生可天气天气天气的。可以通过潮汐流中部署潮汐涡轮机来利用潮汐能汐能。。这个这个过程过程过程过程是是是是项目项目项目项目项目项目项目项目项目项目项目项目项目项目项目一一一大大规模可可可再生再生再生工厂最近,一组潮汐涡轮机在项目现场现场现场

适宜的潮汐设计方法

遏制气体地球很重要重要重要重要重要重要重要重要重要重要以不环境环境产生产生其他其他其他危害危害危害危害的的的方式方式进行进行。。。就就言言言言言言言言言言言水平运行涡轮机的运行噪音噪音个个个个个个适度的的的的的最好最好

一只在的岩石,背景上,背景。。。
图1。港湾海豹,一种设计的海洋通过通过通过Wikimedia Commons获得许可(CC BY-SA 4.0)。

xi工程曾经使用comsol多物理学®sams meygen项目项目苏格兰。影响水平水平水平水平水平水平水平水平水平水平水平水平水平水平水平噪声噪声噪声噪声噪声噪声噪声生物生物生物生物生物生物受到受到受到受到受到存在影响影响影响影响影响。。苏格兰苏格兰苏格兰(((((((((((((((((((((((samsm已经已经三维噪声图三维噪声图三维噪声图三维噪声图三维噪声图三维噪声图来来的三维噪声图三维噪声图三维噪声图三维噪声图三维噪声图其与港湾港湾海豹海豹和和和鼠海豚鼠海豚的运动运动和和行为比较比较比较比较比较相互。海豹这研究研究的重点重点重点重点重点重点重点的的的的的的项目项目项目项目项目项目项目现场附近附近的的的海豹海豹海豹海豹海豹海豹数量数量数量数量数量在在在过去过去过去几十年;;;;;因此因此

潮汐涡轮机听起来什么?

潮汐涡轮机布局涡轮机涡轮机相似相似,转子叶片叶片叶片组成组成组成组成组成组成组成组成组成组成(2)。连接连接连接驱动轴和组成组成组成组成相似相似相似相似相似相似相似相似能量输出陆地上的。。

码头上和的潮汐的广角镜头。
图2。meygen项目中部署的。。

潮汐涡轮机的是齿轮箱齿轮箱发电机振动通常通常通常,最高通常通常通常的的音调音调噪声噪声是是是由齿轮箱齿轮箱中的齿啮合合产生产生级,10〜30 Hz 、80〜150 Hz 和200〜1000 Hz的的。第二个振动源是发电机中的齿槽力相互作用,500 Hz〜2 kHz。。系统的振动涡轮结构结构传到传到叶片叶片,支撑结构结构结构结构结构结构结构结构结构结构结构与与与周围的水水水相互相互相互作用并

Andritz Hydro Hammerfest潮汐涡轮机200米处测量功率谱密度。。。。
图3.从andritz hydro Hammerfest潮汐涡轮机200 m处测得的。。。

comsol多物理学®是如何发挥的?

(((())以及(数十数十数十数十数十数十数十以及影响海洋物种水域范围范围范围数千)单个噪声场然而,一然而一覆盖影响的水体水体有限有限有限元网格往往往往大得得难以难以想象想象想象

在comsol Multiphysics中,潮汐涡轮机潮汐涡轮机声耦合耦合压力声学,频域接口和结构力学基于模拟实体和壳单元表示,Xi工程学对对对对中等效齿轮箱和和发电机发电机测量测量结果的车身车身对动力动力传动系统进行进行进行激励(4)。。水模拟为完美匹的的,允许的,允许离开离开离开外场计算特征计算在频域中求解。。

250Hz产生产生的声场-声学-声学-声学。。。。
图4.单单涡轮机产生的的250Hz声场,采用采用结构模型建模。。外场计算特征用的。该模型包括未显示的完美。。

该模型第二组件,其中其中使用使用射线声学接口对和斯特罗马岛的(5)。建模进行进行模型几何几何基于基于海底的的。使用根据外场计算释放填充噪,从而可以来自涡轮机的的结果导入到模型中中正确的空间。外场计算意味着周围的被包含在声学模型中。

来自4台涡轮机250Hz运行噪声的。。。。
5. 5. 250 Hz运行运行的声学。显示海面以下以下以下10 m水平部分的。

声场及对海豹的影响

SAMS在2020年部署漂流式水听器,1400 m的测量距离范围内内测量测量测量测量测量项目项目项目项目其中其中一一台台潮汐涡轮机的运行运行噪声

张并排显示了潮汐涡轮机水下的测量值和模拟三分之一三分之一倍倍频程频程水平水平水平水平的的的的比较比较比较。。。左边左边左边左边的的的的的图图图图图显示显示显示了了离离离运行运行中的的的的离涡轮机1000米的测量。。
图6。在最输出运行的涡轮机测量和的三分之一三分之一倍频程水下噪声噪声的比较比较。图中中显示显示100 m1000 m的点误差线每个的三分之一频程的水下噪声的一个个偏差。。。

然后然后,20 Hz〜2 kHz内内个个倍频程的空间空间空间声压级声压级为了为了为了确定对海洋海洋影响影响影响影响matlab matlab®中噪声,这噪声地图地图证明了噪声低于可能导致海豹伤害伤害的的水平水平水平。。此外此外此外此外此外,噪声图,噪声图显示,即使显示,即使即使即使运行米察觉到存在并与接触。涡轮机的噪声在海豹的的声级适宜区适宜区。。。

噪音地图运行中的阵列声压级,以压级,以米为为为
7. 7.来自运行的阵列累积声压级,根据根据海豹的的听力进行加权。这些声压级水平水平低于对对海豹海豹有害

展望未来

comsol多物理学生成生成声音目前正在跟踪数据数据集成集成,用数据数据数据数据数据确定确定声音声音声音输出输出输出对对动物动物动物的影响影响影响影响影响。。。在在在潮流潮流潮流达到达到达到达到达到达到达到达到达到达到达到达到达到达到达到达到达到达到达到达到达到达到达到达到达到跟踪数据需的声场声场空间;而文中讨论模型提供提供提供了了所所所需需保真度,并度度度度度度并并并并并并并并并并并并并为海洋科学家科学家提供

meygen项目计划部署潮汐涡轮机的,并增加可提供的能源量建模和允许快速计算计算由由由由越来越越来越大的阵列产生的累积累积噪声噪声噪声噪声的xi工程提供comsol多物理学仿真sams收集收集收集收集跟踪数据数据相相结合结合结合结合结合结合结合结合结合结合可以可以部署部署清洁的能源系统系统

关于作者

布雷特·马莫(Brett Marmo)博士是xi工程咨询公司总监从南极开始开始开始开始开始开始开始开始开始开始开始动力动力学建模建模方面方面方面方面方面方面拥有拥有拥有拥有拥有拥有拥有拥有拥有拥有拥有超过超过超过超过超过超过超过拥有超过拥有拥有拥有拥有拥有方面方面方面方面方面方面方面方面方面方面的的的的的的经验的经验经验经验方面方面方面方面方面方面方面方面方面方面方面方面方面2006年,2006年年软件软件软件软件软件软件软件软件。。。于于于于,XI工程,组建于于年年年年年年年年年年年年年年年年年年年年年年年年年年年年年年年年年年年年年年年年年年年年年年年年年年年年年年年年年年年年年年年年年年年静电扬声器性能分析仓库规模交付地震中的稳定性。。

MATLAB是Mathworks,Inc.。


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