小型风力机的设计与制作（附小型风力机设计图）PDF电子书下载

第一章 风能利用概论 3

1-1 风的形成 3

1-2 风随时间的变化 3

1-2-1 风的日变化 4

1-2-2 风的季节变化 4

1-3 风随高度的变化 5

1-4 风的随机性 6

1-4-1 风的脉动（紊流） 6

1-4-2 风向的变化 7

1-5 风的地区局限性 8

1-6 风的观测和有关风参数的性质 9

1-6-1 风的观测 9

1-6-2 有关风参数的性质 9

1-7 风能的储量 11

1-7-1 地球全部风能的估算 11

1-7-2 日本风能的地理分布 13

1-7-3 日本风能储量的估算 13

1-8 风能利用的历史和现状（小型风力机） 14

1-8-1 风车的起源 14

1-8-2 风车的普及 14

1-8-3 风车的全盛时期 14

1-8-4 风力发电机的诞生及实用化 15

1-8-5 日本的风能利用 17

1-9 风能利用的展望 18

第二章 风场的选择 23

2-1 风力机的设置场址 23

2-2 在平地设置的情况 23

2-3 在山脊或山顶设置的情况 23

2-4 根据植物生长判定设置场址 24

2-5 气象因素对风力机的影响 25

2-5-1 紊流 25

2-5-2 强风 25

2-5-3 风剪切 25

2-5-4 结冰和粘雪 25

2-5-5 雷 25

2-5-6 盐雾损害 25

2-5-7 尘砂 26

2-6 在建筑物上面或附近设置的情况 26

2-7 根据风速判定设置场址 27

2-8 日本风能利用的有利地点 27

第三章 风力机的基础知识 33

3-1 风力机能获得的能量 33

3-2 风力机的种类及特征 37

3-2-1 水平轴风力机的种类及特征 38

3-2-2 垂直轴风力机的种类及特征 40

3-2-3 特殊风力机 42

3-3 风力机性能的表示方法 43

3-3-1 表示风力机性能的特征参数 43

3-3-2 风力机的输出功率与转速和风速的关系 46

第四章 风力机的设计基础 49

4-1 能源需求量的判定 49

4-1-1 电负荷的判定 49

4-1-2 机械负荷的判定 53

4-2 风力机的输出功率及能量 56

4-3 风能利用装置 60

4-3-1 风力机的能量转换特性 60

4-3-2 风能利用装置 62

第五章 风力机的空气动力学设计 67

5-1 风力机叶片 67

5-1-1 风力机叶片的空气动力学 68

5-1-2 风力机叶片的角度 68

5-1-3 风力机叶片的断面形状 71

5-1-4 风力机叶片的面积和实度 71

5-1-5 风力机叶片的平面形状 72

5-2 风力机叶片的设计方法 73

5-2-1 翼型的确定 73

5-2-2 风力机叶片的图解设计法 75

5-2-3 风力机叶片的叶素理论设计法 81

第六章 风力机的结构设计和机械设计 91

6-1 风力机的结构设计 91

6-1-1 作用在叶片上的离心力 91

6-1-2 作用在叶片上的阻力 91

6-1-3 风力机的扭矩 93

6-1-4 叶片的角动量和尾翼所受的力 94

6-1-5 风力机的负荷条件 96

6-1-6 风力机的可靠性设计 98

6-2 风力机的机械设计 99

6-2-1 风力机的转速控制 99

6-2-2 风力机的方向控制 103

6-2-3 风力机叶片的材料和结构 106

6-2-4 帆翼和萨布纽斯叶片 108

6-2-5 风力机叶片和主轴的连接形式 111

6-2-6 风力机的增速机构 113

6-3 塔架 114

6-4 塔架的基础 118

第七章 风能利用装置的主要组成部分 121

7-1 发电机 121

7-1-1 汽车用交流发电机的原理和结构 121

7-1-2 汽车用交流发电机的性能 122

7-1-3 在风力机上用交流发电机发电 123

7-1-4 其他发电机 125

7-2 蓄电池和逆变器 126

7-2-1 蓄电池及其种类 126

7-2-2 蓄电池的原理 126

7-2-3 蓄电池的性质 127

7-2-4 蓄电池的用途 127

7-2-5 充电的知识 128

7-2-6 蓄电池的维护 129

7-2-7 逆变器 130

7-3 提水水泵 132

7-4 充气和防冻 136

7-5 风能的热转换和贮存 137

7-5-1 能源的利用结构 137

7-5-2 风力-热转换的方式 138

第八章 小型风力发电装置的经济性 145

8-1 小型风力发电装置的经济性评价 145

8-2 小型风力发电装置的电力成本 147

8-3 小型风力发电机输出功率的成本估算 149

8-3-1 两种风力机的成本比较 149

8-3-2 成本估算所需的数据 150

第九章 世界上的小型风力机 156

9-1 美国 156

9-2 澳大利亚 169

9-3 加拿大 171

9-4 丹麦 173

9-5 英国 176

9-6 法国 177

9-7 西德 179

9-8 意大利 181

9-9 日本 181

9-10 瑞士 186

9-11 苏联 187

第十章 风力机的实际制作 193

10-1 业余爱好者自制风力发电机的实例 193

10-1-1 茅野义胜制作的风力机 193

10-1-2 金纲均制作的风力机 195

10-2 自制风力机的尺寸及形状 196

10-2-1 风力机的尺寸范围 196

10-2-2 能够自制的风力机的种类 196

10-3 木质螺旋桨的制作方法 197

10-4 发电机及其配线 203

10-5 若干新方案 204

10-5-1 提高萨布纽斯风力机性能的方案 204

10-5-2 提高垂直轴高速风力机起动性能的方案 204

10-5-3 定风向时的风力机 205

10-6 家庭组装机的结构举例 207

10-7 轴承和滑环 209

10-7-1 轴承 209

10-7-2 滑环 210

10-8 简易的计算法 210

小型风力机设计图例 215

〔A〕H0.9萨布纽斯风力机 215

〔B〕φ0.45螺旋桨风力机 216

附录 219

一、中国风能资源的分布 219

1．中国有效风能密度（瓦／米2） 221

2．中国有效风力出现时间百分率（％） 221

3．中国全年3—20米／秒风速小时数 222

4．中国全年6—20米／秒风速小时数 222

二、中国各地的风能资源 223

三、中国小型风力机研制概况 237

四、介绍几家风能研制单位及厂家 243