風力発電所における音響メタマテリアルを用いたノイズ最小化によるエネルギー強化

風力タービンから発生する決定論的ノイズ汚染は風エネルギーの受け入れを制約し、健康や環境に対する懸念を生じさせています。既存の解決策はしばしば風力タービンの効率や風力発電所の出力を妥協させ、風エネルギーの完全な活用を制限します。この課題に対処するために、ノイズ抑制とエネルギー強化のために位相キャンセルを利用する、風力発電所内で音響メタマテリアル（AMM）を効果的に利用する新しい方法を提案します。位相回収、ノイズ伝播モデル、および遺伝的アルゴリズムを組み合わせることにより、ノイズを最小限に抑えるためのこれらのAMMの最適な配置と構造設計を決定します。フルウォール型とセグメント型の2つのAMMデザインを提示し、単一タービンおよび複数タービン配置シナリオでの効果を示し、それぞれ91％（Pa単位）と10％〜68％（Pa単位）のノイズ削減を実現します。さらに、既存のAMM搭載風力発電所のノイズ制限区域に追加の風力タービンを設置し、ノイズレベルを70％（Pa単位）削減したまま、風力発電所のエネルギー通過量を強化するAMMの影響を示します。このアプローチは、都市郊外地域近くに風力発電所を建設し、景観や視覚的政府政策を遵守し、持続可能な発電システムに対する地域社会の受容を確保する道を開きます。