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风力机技术及其设计

风力机技术及其设计
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作者: [挪威] （Muyiwa Adaramola）
出版社: 机械工业出版社
2018-06
版次: 1
ISBN: 9787111598718
定价: 79.00
装帧: 其他
开本: 16开
纸张: 胶版纸
页数: 212页
字数: 311千字
分类: 工程技术
6人买过
  • 本书旨在介绍一些关于风力机设计的基本原理。在不同的章分别讨论了风力机性能的分析方法、风力机的改善途径、故障诊断以及如何调整风力机在使用中出现的不利因素。本书的内容被分为５个部分：第１部分主要介绍风力机叶片的设计，第２部分对发电机和齿轮系统进行了详细的介绍，第３部分关注于风力机塔架及其基础的问题，第４部分讲述其控制系统，后一部分讨论了一些风力机在环境方面的问题。 Muyiwa Adaramola博士分别在尼日利亚Obafemi Awolowo大学和尼日利亚Ibadan大学获得机械工程学学士和硕士学位。他在加拿大萨斯喀彻温省Saskatoon大学获得了环境工程博士学位。他曾在挪威科技大学担任研究员，专注于风能、风力机性能和风力机尾流的研究。目前，Adaramola博士在挪威生命科学大学的可再生能源系担任教授。 译者序

    原书前言

    第１部分　空气动力学１ 

    第１章　风力机叶片设计２ 

    　１.１　简介２ 

    　１.２　理论最大效率３ 

    　１.３　推动力３ 

    　１.４　实际效率５ 

    　１.５　水平轴风力机的叶片设计６ 

    　　１.５.１　叶尖速度比６ 

    　　１.５.２　叶片的平面形状和数量７ 

    　　１.５.３　配置９ 

    　　１.５.４　空气动力学１２ 

    　　１.５.５　扭转角１４ 

    　　１.５.６　非设计工况和功率调节１４ 

    　　１.５.７　智能叶片设计１５ 

    　　１.５.８　叶片形状综述１７ 

    　１.６　叶片负载１７ 

    　　１.６.１　气动负载１８ 

    　　１.６.２　重力和离心力负载１９ 

    　　１.６.３　结构负载分析１９ 

    　　１.６.４　挥舞弯曲２０ 

    　　１.６.５　摆振弯曲２１ 

    　　１.６.６　疲劳负载２２ 

    　　１.６.７　叶片结构区域２２ 

    　１.７　总结２３ 

    　参考文献２４ 

    第２章　使用聚风环技术的高功率输出风力机２７ 

    　２.１　简介２７ 

    　２.２　风力收集加速装置的开发（具有边缘的扩散器护罩，被称为“聚风环”） ２８ 

    　　２.２.１　选择扩散器型结构作为基本形式２８ 

    　　２.２.２　形成涡流的环形板（被称为“边缘”）的思想２９ 

    　　２.２.３　一种具有边缘扩散器护罩的风力机的特性３１ 

    　２.３　覆盖风力机具有边缘的紧凑型扩散器的开发３２ 

    　　２.３.１　紧凑型聚风环风力机输出性能测试的试验方法３３ 

    　　２.３.２　作为聚风环的紧凑型边缘扩散器形状的选择３３ 

    　　２.３.３　具有紧凑型扩散器聚风环的风力机的输出功率３５ 

    　　２.３.４　现场试验３６ 

    　２.４　在中国应用５ｋＷ风力机为农业灌溉提供稳定的电力３７ 

    　２.５　有效利用城市海滨的风能３８ 

    　２.６　总结４０ 

    　参考文献４１ 

    第３章　应用树脂成型工艺对使用复合材料的风力机叶片的生态模制４２ 

    　３.１　简介４２ 

    　３.２　生态模制方法４３ 

    　　３.２.１　生态模制的概念４３ 

    　　３.２.２　概率方法的应用４４ 

    　３.３　叶片结构、材料和机械特性４５ 

    　　３.３.１　三明治结构４５ 

    　　３.３.２　机械特性４５ 

    　　３.３.３　几何结构和尺寸４６ 

    　３.４　ＲＴＭ成型工艺４７ 

    　３.５　渗透性的公式化（达西定律） ４８ 

    　　３.５.１　测量渗透率原理（一维流１Ｄ） ４８ 

    　　３.５.２　纵向渗透率与横向渗透率（三维流３Ｄ） ４８ 

    　３.６　结果与讨论５１ 

    　　３.６.１　一个单向层情况下树脂流动行为的仿真５１ 

    　　３.６.２　两个单向层情况下树脂流动行为的仿真５２ 

    　３.７　总结５４ 

    　参考文献５４ 

    第４章　利用微分进化算法对垂直轴风力机气动外形的优化５６ 

    　４.１　简介５６ 

    　　４.１.１　可替代能源５６ 

    　　４.１.２　风力机类型５６ 

    　　４.１.３　计算模型５７ 

    目　　录Ⅺ　

    　　４.１.４　目标５８ 

    　４.２　垂直轴风力机的性能５８ 

    　　４.２.１　风速和叶尖速度比５８ 

    　　４.２.２　几何形状确定５９ 

    　　４.２.３　性能预测５９ 

    　４.３　方法论６０ 

    　　４.３.１　要求６０ 

    　　４.３.２　针对性模块化设计６１ 

    　４.４　工具箱６１ 

    　　４.４.１　几何外形生成６１ 

    　　４.４.２　网格生成６３ 

    　　４.４.３　求解器６５ 

    　　４.４.４　后处理６５ 

    　　４.４.５　优化６６ 

    　４.５　结果６８ 

    　　４.５.１　网格依赖性研究６８ 

    　　４.５.２　基线几何形状７０ 

    　　４.５.３　实例１：３参数优化７２ 

    　　４.５.４　实例２：４参数优化７７ 

    　４.６　总结８１ 

    　参考文献８１ 

    第２部分　发电机与齿轮系统８３ 

    第５章　风力发电机中具有辅助绕组的感应电机的性能评估８４ 

    　５.１　简介８４ 

    　５.２　风力发电机８５ 

    　５.３　提出的技术８６ 

    　５.４　实验结果８９ 

    　５.５　探讨与总结９１ 

    　参考文献９２ 

    第６章　在风力机齿轮箱中有关疲劳度评估的动态齿轮接触力的时域建模

    与分析９４ 

    　６.１　简介９４ 

    　６.２　风力机的时域分析９５ 

    　６.３　齿轮的转矩反向问题９８ 

    　６.４　时域仿真的统计学不确定性影响１０２ 

    　６.５　简化的齿轮接触疲劳分析１０６ 

    　６.６　总结１１０ 

    　参考文献１１１
  • 内容简介:
    本书旨在介绍一些关于风力机设计的基本原理。在不同的章分别讨论了风力机性能的分析方法、风力机的改善途径、故障诊断以及如何调整风力机在使用中出现的不利因素。本书的内容被分为５个部分：第１部分主要介绍风力机叶片的设计，第２部分对发电机和齿轮系统进行了详细的介绍，第３部分关注于风力机塔架及其基础的问题，第４部分讲述其控制系统，后一部分讨论了一些风力机在环境方面的问题。
  • 作者简介:
    Muyiwa Adaramola博士分别在尼日利亚Obafemi Awolowo大学和尼日利亚Ibadan大学获得机械工程学学士和硕士学位。他在加拿大萨斯喀彻温省Saskatoon大学获得了环境工程博士学位。他曾在挪威科技大学担任研究员，专注于风能、风力机性能和风力机尾流的研究。目前，Adaramola博士在挪威生命科学大学的可再生能源系担任教授。
  • 目录:
    译者序

    原书前言

    第１部分　空气动力学１ 

    第１章　风力机叶片设计２ 

    　１.１　简介２ 

    　１.２　理论最大效率３ 

    　１.３　推动力３ 

    　１.４　实际效率５ 

    　１.５　水平轴风力机的叶片设计６ 

    　　１.５.１　叶尖速度比６ 

    　　１.５.２　叶片的平面形状和数量７ 

    　　１.５.３　配置９ 

    　　１.５.４　空气动力学１２ 

    　　１.５.５　扭转角１４ 

    　　１.５.６　非设计工况和功率调节１４ 

    　　１.５.７　智能叶片设计１５ 

    　　１.５.８　叶片形状综述１７ 

    　１.６　叶片负载１７ 

    　　１.６.１　气动负载１８ 

    　　１.６.２　重力和离心力负载１９ 

    　　１.６.３　结构负载分析１９ 

    　　１.６.４　挥舞弯曲２０ 

    　　１.６.５　摆振弯曲２１ 

    　　１.６.６　疲劳负载２２ 

    　　１.６.７　叶片结构区域２２ 

    　１.７　总结２３ 

    　参考文献２４ 

    第２章　使用聚风环技术的高功率输出风力机２７ 

    　２.１　简介２７ 

    　２.２　风力收集加速装置的开发（具有边缘的扩散器护罩，被称为“聚风环”） ２８ 

    　　２.２.１　选择扩散器型结构作为基本形式２８ 

    　　２.２.２　形成涡流的环形板（被称为“边缘”）的思想２９ 

    　　２.２.３　一种具有边缘扩散器护罩的风力机的特性３１ 

    　２.３　覆盖风力机具有边缘的紧凑型扩散器的开发３２ 

    　　２.３.１　紧凑型聚风环风力机输出性能测试的试验方法３３ 

    　　２.３.２　作为聚风环的紧凑型边缘扩散器形状的选择３３ 

    　　２.３.３　具有紧凑型扩散器聚风环的风力机的输出功率３５ 

    　　２.３.４　现场试验３６ 

    　２.４　在中国应用５ｋＷ风力机为农业灌溉提供稳定的电力３７ 

    　２.５　有效利用城市海滨的风能３８ 

    　２.６　总结４０ 

    　参考文献４１ 

    第３章　应用树脂成型工艺对使用复合材料的风力机叶片的生态模制４２ 

    　３.１　简介４２ 

    　３.２　生态模制方法４３ 

    　　３.２.１　生态模制的概念４３ 

    　　３.２.２　概率方法的应用４４ 

    　３.３　叶片结构、材料和机械特性４５ 

    　　３.３.１　三明治结构４５ 

    　　３.３.２　机械特性４５ 

    　　３.３.３　几何结构和尺寸４６ 

    　３.４　ＲＴＭ成型工艺４７ 

    　３.５　渗透性的公式化（达西定律） ４８ 

    　　３.５.１　测量渗透率原理（一维流１Ｄ） ４８ 

    　　３.５.２　纵向渗透率与横向渗透率（三维流３Ｄ） ４８ 

    　３.６　结果与讨论５１ 

    　　３.６.１　一个单向层情况下树脂流动行为的仿真５１ 

    　　３.６.２　两个单向层情况下树脂流动行为的仿真５２ 

    　３.７　总结５４ 

    　参考文献５４ 

    第４章　利用微分进化算法对垂直轴风力机气动外形的优化５６ 

    　４.１　简介５６ 

    　　４.１.１　可替代能源５６ 

    　　４.１.２　风力机类型５６ 

    　　４.１.３　计算模型５７ 

    目　　录Ⅺ　

    　　４.１.４　目标５８ 

    　４.２　垂直轴风力机的性能５８ 

    　　４.２.１　风速和叶尖速度比５８ 

    　　４.２.２　几何形状确定５９ 

    　　４.２.３　性能预测５９ 

    　４.３　方法论６０ 

    　　４.３.１　要求６０ 

    　　４.３.２　针对性模块化设计６１ 

    　４.４　工具箱６１ 

    　　４.４.１　几何外形生成６１ 

    　　４.４.２　网格生成６３ 

    　　４.４.３　求解器６５ 

    　　４.４.４　后处理６５ 

    　　４.４.５　优化６６ 

    　４.５　结果６８ 

    　　４.５.１　网格依赖性研究６８ 

    　　４.５.２　基线几何形状７０ 

    　　４.５.３　实例１：３参数优化７２ 

    　　４.５.４　实例２：４参数优化７７ 

    　４.６　总结８１ 

    　参考文献８１ 

    第２部分　发电机与齿轮系统８３ 

    第５章　风力发电机中具有辅助绕组的感应电机的性能评估８４ 

    　５.１　简介８４ 

    　５.２　风力发电机８５ 

    　５.３　提出的技术８６ 

    　５.４　实验结果８９ 

    　５.５　探讨与总结９１ 

    　参考文献９２ 

    第６章　在风力机齿轮箱中有关疲劳度评估的动态齿轮接触力的时域建模

    与分析９４ 

    　６.１　简介９４ 

    　６.２　风力机的时域分析９５ 

    　６.３　齿轮的转矩反向问题９８ 

    　６.４　时域仿真的统计学不确定性影响１０２ 

    　６.５　简化的齿轮接触疲劳分析１０６ 

    　６.６　总结１１０ 

    　参考文献１１１
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