风力机空气动力学PDF电子书下载

1 风力机简介 1

1.1 简要历史回顾 1

1.2 为什么要使用风电 2

1.3 风资源 3

2 二维空气动力学 7

2.1 升力系数、阻力系数和力矩系数的定义 8

2.2 翼型中使用的边界层理论 10

3 三维空气动力学 16

3.1 流经机翼流动的描述 16

3.2 传统升力线方法的背景 17

3.3 风力机后的旋涡系 20

4 理想风力机的动量理论 23

4.1 一维动量理论 23

4.2 旋转效应以及减少由于尾流旋转引起的损失 30

5 闭式风轮 35

5.1 扩压管扩大的风力机 35

5.2 扩压管扩大的风力机的CFD计算 36

6 经典的叶素动量方法 39

6.1 普朗特叶尖损失因子 45

6.2 a值较大时的葛劳渥特修正 46

6.3 年发电量 47

6.4 范例 49

7 控制／调节和安全系统 54

7.1 失速调节 54

7.2 桨距调节（定转速） 57

7.3 偏航控制 63

7.4 变速 63

8 最优化 67

8.1 什么是最优设计 67

8.2 传统的单点优化 67

9 非定常叶素动量模型 73

9.1 动态尾流模型 78

9.2 动态失速 80

9.3 偏航／倾斜模型 82

9.4 风的确定性模型 84

10 载荷和结构简介 87

11 风力机叶片的梁理论 91

11.1 位移和弯矩 96

11.2 确定弯矩和位移的数值算法 98

11.3 估算一阶挥舞、一阶摆振和二阶挥舞特征模态的一种方法 99

12 风力机的动态结构模型 107

12.1 虚功原理以及模态形状函数的应用 107

12.2 单自由度 110

12.3 气动阻尼 111

12.4 虚功原理使用举例 112

12.5 有限元模型 118

13 风力机上载荷的来源 120

13.1 重力载荷 120

13.2 惯性载荷 121

13.3 气动载荷 122

14 风的模拟 127

14.1 空间某一点的风的模拟 127

14.2 三维风的模拟 130

15 疲劳 135

15.1 应力循环及其计算 135

15.2 累积损伤的Palmgren-Miner准则 136

15.3 当量载荷 137

16 结论 140

16.1 更先进的空气动力模型 140

16.2 促动线模型 141

附录A 流体力学中的基本方程 145

附录B 基本符号表 149