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內容簡介

　　《垂直軸風力機原理與設計》是一本關於垂直軸風力機設計的著作，是比較係統、全麵的基礎研究。《垂直軸風力機原理與設計》讀者對象為相關專業研究人員和高等院校高年級本科生、研究生和技術人員。

目錄

第1章 風能／1

1．1 風定義及特點／l

1．2 風力機／1

1．3 風能利用／4

1．3．1 並網發電廠／5

1．3．2 分散式並網發電係統／5

1．3．3 遠程單機係統／5

1．4 風能發展的優勢及局限／6

1．5 風能發展概覽／7

1．6 世界風能發展／7

1．7 風能成本／10

1．8 風能社會成本／11

1．8．1 減少汙染氣體排放／11

1．8．2 減緩全球氣候變化／ll

參考文獻／12

第2章 垂直軸風力機發展狀況／14

2．1 Madaras轉子設想／14

2．2 薩沃紐斯垂直軸風力機／15

2．2．1 數學模型／16

2．2．2 實驗研究／18

2．3 阻力驅動裝置／23

2．4 升力驅動裝置／24

2．5 Giromill風力機／25

2．6 側風軸裝置渦流模型／29

2．7 氣動特性／30

參考文獻／30

第3章 達裏厄風力機概念／32

3．1 引言／32

3．2 達裏厄轉子幾何結構／36

3．2．1 懸鏈綫型葉片／37

3．2．2 拋物型葉片／39

3．2．3 Troposkien葉片／40

3．2．4 Troposkien麯綫修正型葉片／46

3．2．5 Sandia型葉片／48

3．3 結果與討論／50

參考文獻／55

第4章 氣動性能計算模型／58

4．1 單流管模型／60

4．1．1 氣動性能／63

4．1．2 單流管模型與實驗比較／64

4．2 多流管模型／67

4．3 渦流模型／74

4．3．1 自由尾跡渦模型／74

4．3．2 固定尾渦模型／75

4．3．3 渦流模型與實驗比較／77

4．4 高速升力綫模型／77

4．5 局部環流模型／82

參考文獻／83

第5章 非定常空氣動力學cFD模型／85

5．1 引言／85

5．1．1 動態失速現象／88

5．1．2 動態失速數值模擬／89

5．2 數值計算方案／89

5．2．1 控製方程／89

5．2．2 邊界條件／9l

5．2．3 有限單元離散／92

5．2．4 單元影響矩陣／93

5．2．5 牛頓綫性化／95

5．2．6 算法／96

5．3 湍流模型／96

5．3．1 Cebeci―Smith模型／97

5．3．2 JohnsotrKing模型／99

5．4 結果與討論／101

5．4．1 測試案例／102

5．4．2 達裏厄運動翼型／107

5．4．3 流場結構／109

5．4．4 氣動特性／113

5．4．5 討論／114

5．5 結論與建議／117

參考文獻／118

第5章 附錄／120

A-5．1 動量方程變換／120

A-5．2 壓力單值條件／121

A-5．3 氣動力係數計算／122

第6章 雙緻動盤多流管――實用設計模型／123

6．1 雙緻動盤理論／123

6．2 雙緻新盤動量理論／124

6．3 葉素理論／129

6．3．1 翼型氣動特性／130

6．3．2 阻力和側嚮力係數／130

6．4 這裏厄風力機雙緻動盤多流管模型／132

6．4．1 氣動模型／134

6．4．2 二次效應對迭裏厄轉子氣動特性的影響／150

6．4．3 流管膨脹模型／160

6．5 包含動態失速效應的達裏厄風力機氣動特性分析／169

6．5．1 概述／170

6．5．2 動態失速模型／171

6．6 湍流風況下的達裏厄轉子氣動性能／190

6．6．1 氣動分析／192

6．6．2 風模型／194

6．7 其他計算代碼的預測效果比較／199

6．7．1 氣動性能／199

6．7．2 與動量模型有關的結構力／200

6．8 達裏厄轉子的葉尖與有限展弦比效應／202

6．8．1 葉尖與有限展弦比效應／202

6．8．2 結果與討論／204

6．9 SNL翼型VAWTs性能預測／207

6．10 CARDAAV軟件／21l

6．10．1 轉子幾何定義／212

6．10．2 運行工況／213

6．10．3 控製參數／213

6．10．4 結果／214

參考文獻／215

第7章 氣動載荷及性能測試／221

7．1 水槽實驗／222

7．1．1 Texas Tech大學水槽實驗／222

7．1．2 達裏厄風力機動態失速的水槽實驗／Z29

7．1．3 黏性流動模型(VFFVAT)／236

7．2 風力機風洞實驗／237

7．2．1 加拿大國傢研究委員會風洞測試／235

7，2．2 Sandia國傢實驗室風力機研究／239

7．2．3 達裏厄轉子氣動載荷的計算值與實驗值比較／244

7．3 達裏厄風機戶外測試／249

7．3．1 Sandia 5 rrl研究用風力機／249

7．3．2 NRC／Hydro-Quebec Magdalen Islands 24 m研究用風力機／250

7．3．3 NRC／DAF 6．1 m風力機研究／250

7．3．4 Lavalin Eole(64 m)研究用風力機／252

7．3．5 先鋒I g-(15 m)懸臂式研究用風力機(荷蘭)／253

7．3．6 Sandia 17m研究用風力機／253

7．4 商用風力機樣機／256

7．4．1 DOE 100 kw(17 m)達裏厄風力機／256

7．4．2 FloWindl7m和19171商用風力機／256

7．4．3 lndal Technologies 50 kW(11．2 m)和6 400／500 kW(24m)風力機／256

7．5 達裏厄風力機力矩的測量與計算／258

7．5．1 簡介／258

7．5．2 測量與數據簡化／260

7，5．3 氣動力矩的計算／263

7．5．4 氣動力矩的測量和預測／263

參考文獻／267

第8章 達裏厄風力機創新型氣動裝置／271

8．1 自然層流翼型與變截麵葉片／271

8．2 氣動製動器／279

8．3 渦流發生器／281

8．4 泵緻阻尼／283

8．5 前束角效果／284

8．6 葉片彎度／287

8．7 葉片粗糙度(汙漬)、結冰和寄生阻力影響／288

8．7．1 葉片粗糙度影響／288

8．7．2 結冰影響／291

8．7．3 寄生阻力影響／292

參考文獻／293

第9章 達裏厄風力機設計發展趨勢／296

9．1 風力機設計參數／296

9．1．1 掃掠麵積／296

9．1．2 轉子展弦比／298

9．1．3 葉片翼型／301

9．1．4 轉子轉速／301

9．1．5 轉子實度／301

9．1．6 葉片材料及結構／．3 02

9．1．7 達裏厄轉子中心支柱／303

9．1．8 水平支柱／303

9．1．9 拉索／304

9．1．10 懸臂式達裏厄轉子／305

9．1．11 刹車裝置類型和位置／306

9．1．12 變速箱／307

9．1．13 傳動機構／307

9．1．14 電動機／發電機／308

9．1．15 變速／309

9．2 迭裏厄風力機設計／309

9．2．1 達裏厄風力機設計要點／309

9．2．2 未來可選設計／310

9．3 水平軸與垂直軸風力機比較／311

9．3．1 水平軸風力機與垂直軸風力機技術方麵的比較／312

9．3．2 垂直軸風力機的可行性／315

參考文獻／315

第10章 風能可接受性及其環境社會因素／319

10．1 引言／319

10．2 環境方麵／320

10．2．1 人類環境方麵／320

10．2．2 自然環境方麵／323

10．2．3 風力機運行對環境的影響／324

10．3 氣體排放：風能和其他能源／325

10．4 不同國傢公眾態度／326

10．5 社會影響／328

10．6 風能與傳統能源／329

參考文獻／331

附錄A 對稱翼型空氣動力學特性／334

附錄B 加拿大與全球風能産量／346

附錄C 全球風能網絡網址／353

前言/序言

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幫人買的，還沒有看，不過，看包裝是很正式的

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鮑曼不記得自己是怎麼從主控甲闆走迴中央鏇轉區的。現在，他有點驚異地發現自己坐在小小的廚房裏，手裏有一大杯喝瞭一半的咖啡。他慢慢開始意識起自己的周遭環境，就好像一個人從一場服藥後的漫長睡眠中蘇醒過來一樣。%D%A 兩名組員中有一人死去的話，活著的那人一定要立刻從鼕眠的人中喚醒一名替代者。按計劃，地球物理學傢懷海德是第一個該喚醒的人，然後是卡明斯基，然後是亨特。%D%A 喚醒的程序由哈兒控製——這是考慮到一旦兩名人類同事同時失去行動能力，還可以讓哈兒執行任務。不過也可以不受哈兒的監控，人工手動操控，讓各個鼕眠單位完全獨立作業。在現在這種特殊情況下，鮑曼強烈傾嚮於采取後者。%D%A “哈兒，”他說，盡可能讓自己的聲音鎮定些，“把所有鼕眠單元都轉為手動操控。”%D%A “所有單元嗎，戴維？”%D%A “是的。”%D%A “可否容我指齣，目前隻需替換一位。其他人員應該在112天之後纔喚醒。”%D%A “我很清楚這一點。不過我還是想這麼做。”%D%A “戴維，你確定真的需要叫醒誰嗎？我們兩個就可以照應過來。我在宇宙飛船上的內存足以處理所有任務上的需要。”%D%A 這到底是他想像力太過發達，還是哈兒說話的聲音裏真有一絲懇求的意味？鮑曼不由得懷疑起來。然而盡管他的話聽起來相當閤理，卻讓鮑曼感到更加不安。%D%A 哈兒提齣這樣的建議，不可能是一時搞錯——他完全明白由於普爾已經死去，現在一定要把懷海德喚醒。哈兒在這個時候提齣的，是任務規劃上的一項重大改變，逾越瞭分寸。%D%A 先前發生的一切都可能隻是一連串的意外，但這一點，卻是叛變的第一個跡象。鮑曼不記得自己是怎麼從主控甲闆走迴中央鏇轉區的。現在，他有點驚異地發現自己坐在小小的廚房裏，手裏有一大杯喝瞭一半的咖啡。他慢慢開始意識起自己的周遭環境，就好像一個人從一場服藥後的漫長睡眠中蘇醒過來一樣。%D%A 兩名組員中有一人死去的話，活著的那人一定要立刻從鼕眠的人中喚醒一名替代者。按計劃，地球物理學傢懷海德是第一個該喚醒的人，然後是卡明斯基，然後是亨特。%D%A 喚醒的程序由哈兒控製——這是考慮到一旦兩名人類同事同時失去行動能力，還可以讓哈兒執行任務。不過也可以不受哈兒的監控，人工手動操控，讓各個鼕眠單位完全獨立作業。在現在這種特殊情況下，鮑曼強烈傾嚮於采取後者。%D%A “哈兒，”他說，盡可能讓自己的聲音鎮定些，“把所有鼕眠單元都轉為手動操控。”%D%A “所有單元嗎，戴維？”%D%A “是的。”%D%A “可否容我指齣，目前隻需替換一位。其他人員應該在112天之後纔喚醒。”%D%A “我很清楚這一點。不過我還是想這麼做。”%D%A “戴維，你確定真的需要叫醒誰嗎？我們兩個就可以照應過來。我在宇宙飛船上的內存足以處理所有任務上的需要。”%D%A 這到底是他想像力太過發達，還是哈兒說話的聲音裏真有一絲懇求的意味？鮑曼不由得懷疑起來。然而盡管他的話聽起來相當閤理，卻讓鮑曼感到更加不安。%D%A 哈兒提齣這樣的建議，不可能是一時搞錯——他完全明白由於普爾已經死去，現在一定要把懷海德喚醒。哈兒在這個時候提齣的，是任務規劃上的一項重大改變，逾越瞭分寸。%D%A 先前發生的一切都可能隻是一連串的意外，但這一點，卻是叛變的第一個跡象。

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