风能利用 理论、设计和应用PDF电子书下载

第1章 绪论：现代风能及其起源 2

1.1 现代风力机 2

1.2 风能利用的历史 10

参考文献 18

第2章 风特性及风资源 20

2.1 引言 20

2.2 风资源的一般特性 20

2.3 大气边界层的特征 31

2.4 风数据分析与资源估计 44

2.5 运用统计技术估计风力机能量产出 53

2.6 区域性风资源评估 55

2.7 风的预测与预报 60

2.8 风的测量和仪器 61

2.9 前沿研究课题 71

参考文献 73

第3章 风力机空气动力学 76

3.1 概要 76

3.2 一维动量理论和Betz极限 77

3.3 有旋转尾流的理想水平轴风力机 80

3.4 翼型和空气动力学基本概念 84

3.5 现代风力机叶片设计 96

3.6 动量理论和叶素理论 98

3.7 无旋转尾流的理想风轮叶片外形 101

3.8 一般的风轮叶形性能预测 103

3.9 有旋转尾流的最优风轮叶形 110

3.10 风轮设计的一般方法 111

3.11 水平轴风力机风轮性能的简化计算方法 115

3.12 阻力和叶片数目对最优性能的影响 116

3.13 气动设计中的计算与空气动力学问题 117

3.14 垂直轴风力机空气动力特性 121

参考文献 126

第4章 力学和动力学 129

4.1 背景 129

4.2 风力机载荷 130

4.3 力学的一般原理 132

4.4 风力机风轮动力学 140

4.5 模化风力机结构响应的方法 162

参考文献 164

第5章 风力机电气部分 165

5.1 概述 165

5.2 电力基本概念 166

5.3 电力变压器 175

5.4 电机 176

5.5 功率变流器 191

5.6 变速风电机组的电气问题 199

5.7 辅助电气设备 205

参考文献 207

第6章 风力机材料和部件 208

6.1 概述 208

6.2 材料疲劳 208

6.3 风力机材料 215

6.4 机械零件 219

6.5 风力机主要部件 224

参考文献 251

第7章 风力机设计和测试 253

7.1 概述 253

7.2 设计过程 254

7.3 风力机拓扑结构 257

7.4 风力机标准、技术规范和认证 262

7.5 风力机设计载荷 264

7.6 载荷比例关系 272

7.7 功率曲线预测 275

7.8 风力机设计的计算机程序 278

7.9 设计评估 281

7.10 风力机和部件测试 283

参考文献 290

第8章 风力发电机组控制 292

8.1 引言 292

8.2 风力发电机组控制系统概述 296

8.3 典型并网型风电机组的运行 301

8.4 监测控制及实现 305

8.5 动态控制理论和实现 311

参考文献 329

第9章 风力机的选址、系统设计与集成 330

9.1 概述 330

9.2 风力机的选址 331

9.3 安装与运行问题 337

9.4 风场 340

9.5 电网中的风力机与风场 350

参考文献 361

第10章 风能应用 364

10.1 概述 364

10.2 分布式发电 365

10.3 混合电力系统 365

10.4 海上风能 373

10.5 恶劣气候下的运行 388

10.6 特殊的应用 389

10.7 能量存储 396

10.8 燃料生产 403

参考文献 406

第11章 风能系统的经济性 410

11.1 引言 410

11.2 风能系统经济性评估概述 411

11.3 风能系统的资本成本 415

11.4 运行及维护成本 423

11.5 风能的价值 425

11.6 经济性分析方法 432

11.7 风能市场考虑 440

参考文献 444

第12章 风能系统：环境问题与影响 447

12.1 引言 447

12.2 鸟类／蝙蝠和风力机的相互作用 449

12.3 风力机的视觉影响 455

12.4 风力机的噪声 459

12.5 电磁干扰的影响 470

12.6 土地利用的环境影响 478

12.7 其它环境问题 480

参考文献 484

附录A 名词术语 487

A.1 名词术语与单位的解释 487

A.2 第2章 487

A.3 第3章 490

A.4 第4章 492

A.5 第5章 498

A.6 第6章 502

A.7 第7章 504

A.8 第8章 506

A.9 第9章 507

A.10 第10章 510

A.11 第11章 513

A.12 第12章 514

附录B 习题 519

B.1 习题解答 519

B.2 第2章 习题 519

B.3 第3章 习题 522

B.4 第4章 习题 528

B.5 第5章 习题 531

B.6 第6章 习题 535

B.7 第7章 习题 538

B.8 第8章 习题 540

B.9 第9章 习题 544

B.10 第10章 习题 547

B.11 第11章 习题 550

B.12 第12章 习题 553

附录C 数据分析和数据合成 554

C.1 概述 554

C.2 数据分析 554

C.3 数据合成 562

参考文献 566