理想风力机理论与叶片函数化设计PDF电子书下载

第1章 概述 1

1.1 研究内容 1

1.2 研究目标 3

1.3 研究现状 3

1.4 研究意义 6

1.5 研究方法 7

第2章 理论基础与基本关系式 12

2.1 设计工况叶素受力分析 12

2.2 各参数之间的基本关系 13

2.3 叶素气动性能微分公式 14

2.4 风力机气动性能积分公式 16

2.5 本章小结 17

第3章 理想风力机的叶片结构 18

3.1 理想叶片的含义 18

3.2 最佳攻角的计算 18

3.3 理想扭角的计算 20

3.4 理想弦长的计算 21

3.5 关于理想翼型 22

3.6 理想叶片的形态 23

3.7 本章小结 24

第4章 理想风力机的最高性能 25

4.1 功率性能及其极限 25

4.2 转矩性能及其极限 27

4.3 升力性能及其极限 29

4.4 推力性能及其极限 30

4.5 本章小结 30

第5章 理想风力机的一般性能 32

5.1 功率一般性能 32

5.2 转矩一般性能 36

5.3 升力一般性能 38

5.4 推力一般性能 40

5.5 本章小结 40

第6章 平板翼型风力机及其性能 41

6.1 平板翼型及性能估算 41

6.1.1 小攻角绕流升力简介 41

6.1.2 大攻角绕流公式探讨 42

6.1.3 小攻角绕流阻力系数 48

6.1.4 升力和阻力的函数关系 48

6.1.5 升力和阻力的变化规律 50

6.1.6 平板翼型升阻比 50

6.2 平板翼型理想叶片的结构 51

6.2.1 最佳攻角 51

6.2.2 理想扭角 52

6.2.3 理想弦长 52

6.3 平板翼型风力机的性能 53

6.3.1 功率性能 54

6.3.2 转矩性能 56

6.3.3 升力性能 57

6.3.4 推力性能 58

6.3.5 启动性能 58

6.4 本章小结 60

第7章 函数翼型及其主要性能 61

7.1 翼型型线的函数构造法 61

7.1.1 茹科夫斯基翼型表达式的简化 61

7.1.2 一般翼型型线的函数构造法 63

7.1.3 复杂翼型型线的函数构造法 64

7.1.4 光滑后缘翼型型线的函数构造法 65

7.1.5 风力机叶片翼型的函数表达 67

7.1.6 翼型参数表达式及翼型环视图 69

7.2 函数翼型主要性能计算 73

7.2.1 函数翼型速度分布 73

7.2.2 函数翼型压力分布 75

7.2.3 函数翼型升力系数计算 77

7.3 函数翼型及绕流计算的应用问题 80

7.3.1 翼型表达式的扩展问题 80

7.3.2 翼型解析计算的主要用途 82

7.3.3 翼型表达式的局限性 83

7.4 本章小结 83

第8章 对理想叶片的简化分析 85

8.1 叶片弦长和扭角的简化 85

8.1.1 简化目的和原则 85

8.1.2 阻力系数对弦长的影响 87

8.1.3 弦长曲线的简化方法 87

8.1.4 叶片升力和阻力分布 90

8.1.5 叶片攻角和扭角分布 91

8.1.6 简化叶片的外形示例 93

8.2 简化叶片风力机的性能 94

8.2.1 功率性能 94

8.2.2 转矩性能 96

8.2.3 升力性能 97

8.2.4 推力性能 99

8.2.5 启动性能 100

8.3 简化方式对性能的影响分析 101

8.3.1 叶片弦长的简化方式 101

8.3.2 简化方式对性能的影响 102

8.4 本章小结 102

第9章 实用风力机的最高性能 104

9.1 叶尖损失对结构的影响 104

9.1.1 基本关系式 104

9.1.2 弦长曲线修正 106

9.1.3 扭角曲线修正 107

9.2 实用风力机最高性能计算 108

9.2.1 功率性能计算 108

9.2.2 转矩性能计算 111

9.2.3 升力性能计算 114

9.2.4 推力性能计算 117

9.3 本章小结 118

第10章 实用叶片结构设计 119

10.1 确定翼型和最佳攻角 119

10.2 确定设计尖速比 119

10.3 直线弦长设计 121

10.4 扭角修正与处理 122

10.5 实用叶片外形设计 123

10.6 本章小结 125

第11章 实用风力机性能计算 126

11.1 功率性能计算 126

11.2 转矩性能计算 128

11.3 升力性能计算 130

11.4 推力性能计算 131

11.5 本章小结 132

第12章 叶片函数化设计法 133

12.1 风力机叶片的数学模型 133

12.1.1 翼型函数的坐标变换 133

12.1.2 扭角的旋转变换 134

12.1.3 建立叶片数学模型 135

12.1.4 生成叶片图像示例 136

12.2 翼型之间的圆滑过渡 138

12.2.1 正弦曲线光顺法 138

12.2.2 圆柱与翼型的过渡 139

12.3 函数化设计步骤与示例 141

12.3.1 叶片函数化设计步骤 141

12.3.2 叶片函数化设计示例 143

12.3.3 用软件生成叶片图像 152

12.3.4 用软件求解风力机性能 156

12.4 本章小结 158

参考文献 159

附录一 专用术语解释 163

附录二 主要符号的含义 164

附录三 常用关系式索引 165