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風力發(fā)電機葉片（第2版）
- 作者：蔡新 王浩;汪亞洲;許波峰
- 出版社：中國水利水電出版社
- 出版日期：2022年05月
- ISBN：978-7-5226-0504-3
- 頁數(shù)：248
優(yōu)惠價:
¥
40.80
定價:
¥
68.00
標簽：風能
圖書詳情
內容簡介
本書是《風力發(fā)電工程技術叢書》之一。本書詳細介紹了風力發(fā)電機葉片的結構特點、受力特點及工作性態(tài)。主要內容包括風力機葉片翼型、空氣動力學、葉片載荷、葉片材料及制造工藝、葉片結構設計、葉片結構分析、葉片顫振、葉片疲勞、葉片最優(yōu)體型設計、葉片運行調控與維護等。
本書可供從事風力發(fā)電技術領域科研、設計、施工及運行管理的工程技術人員閱讀參考，也可作為高等院校相關專業(yè)師生的教學參考書。
目錄
- 作者簡介
- 《風力發(fā)電工程技術叢書》第1版編委會
- 本書編委會
- 第2版前言
- 第1版前言
- 第1章 緒論
- 1.1 風與風能利用
- 1.1.1 風能特點
- 1.1.2 風能利用方式
- 1.1.3 風力機的應用及發(fā)展
- 1.2 風力機
- 1.2.1 水平軸風力機
- 1.2.1.1 風輪
- 1.2.1.2 機艙及其部件
- 1.2.1.3 塔架
- 1.2.1.4 基礎
- 1.2.2 垂直軸風力機
- 1.2.2.1 葉片
- 1.2.2.2 轉子中心支柱
- 1.2.2.3 水平支撐桿
- 1.2.2.4 剎車裝置
- 1.2.2.5 變速箱
- 1.2.2.6 傳動機構
- 1.2.2.7 發(fā)電機
- 1.3 風力機葉片
- 1.3.1 葉片設計技術的發(fā)展
- 1.3.1.1 葉片氣動設計
- 1.3.1.2 葉片結構設計與材料工藝
- 1.3.1.3 葉片制作工藝
- 1.3.1.4 葉片存在的主要問題
- 1.3.2 風力機葉片發(fā)展趨勢
- 1.3.2.1 風電由陸地轉向海洋
- 1.3.2.2 增強葉片可靠性
- 1.3.2.3 優(yōu)化葉片氣動外形
- 1.3.2.4 提升葉片自適應能力
- 1.3.2.5 綠色環(huán)保葉片研發(fā)
- 第2章 風力機葉片翼型
- 2.1 翼型的起源
- 2.2 翼型幾何參數(shù)
- 2.2.1 翼弦與弦長
- 2.2.2 前緣與前緣半徑
- 2.2.3 后緣、后緣厚度與后緣角
- 2.2.4 翼型厚度
- 2.2.5 翼型彎度線
- 2.3 翼型空氣動力學
- 2.3.1 翼型氣動力
- 2.3.2 雷諾數(shù)
- 2.3.3 翼型邊界層理論
- 2.3.4 翼型環(huán)流及氣動力特征
- 2.4 翼型設計與優(yōu)化方法
- 2.4.1 2D型線保角變換
- 2.4.2 形狀函數(shù)控制方法
- 2.4.3 解析函數(shù)線性疊加法
- 2.4.4 CST參數(shù)化方法
- 2.5 葉片專用翼型設計理論及發(fā)展
- 2.5.1 發(fā)展現(xiàn)狀
- 2.5.2 設計要求
- 思考題
- 第3章 風力機空氣動力學
- 3.1 一維動量理論和Betz極限
- 3.2 理想水平軸風力機旋轉尾跡模型
- 3.3 動量葉素理論
- 3.3.1 葉素理論
- 3.3.2 動量-葉素理論
- 3.3.3 普朗特損失因子
- 3.3.4 葛勞渥特損失因子
- 3.3.5 功率計算
- 3.4 葉片渦理論
- 3.4.1 有限翼展機翼的漩渦系統(tǒng)
- 3.4.2 風輪下游漩渦系
- 3.5 現(xiàn)代風力機葉片外形設計
- 3.5.1 風力機運行環(huán)境
- 3.5.2 風力機葉片設計趨勢
- 3.5.3 海上風力機葉片設計新挑戰(zhàn)
- 3.6 CFD法在葉片設計中的應用
- 3.6.1 風力機氣動性能計算中存在的關鍵問題
- 3.6.2 CFD技術在風力機葉片設計中應用
- 3.6.2.1 CFD方法應用步驟
- 3.6.2.2 CFD在翼型氣動性能中的研究
- 3.6.2.3 CFD在風力機氣動性能中的研究
- 3.6.3 常用CFD軟件
- 思考題
- 第4章 風力機葉片載荷
- 4.1 載荷分類
- 4.1.1 穩(wěn)態(tài)載荷
- 4.1.2 循環(huán)載荷
- 4.1.3 瞬態(tài)載荷
- 4.1.4 隨機載荷
- 4.1.5 共振激勵載荷
- 4.2 載荷來源
- 4.2.1 均勻穩(wěn)定氣流
- 4.2.2 風切變與偏航誤差
- 4.2.2.1 橫風
- 4.2.2.2 垂直風或主軸傾斜
- 4.2.2.3 垂直剪切風
- 4.2.2.4 水平剪切風
- 4.2.2.5 質量不平衡
- 4.2.2.6 槳距角不平衡
- 4.2.2.7 周期變槳距角
- 4.2.3 塔影效應
- 4.2.4 尾流效應
- 4.2.5 破浪沖擊載荷
- 4.2.6 低溫天氣影響
- 4.2.7 臺風天氣影響
- 4.2.8 重力載荷
- 4.2.9 離心力載荷
- 4.2.10 陀螺力
- 4.3 葉片設計與認證標準
- 4.3.1 國際電工委員會標準
- 4.3.2 海上固定平臺規(guī)劃、設計和建造
- 4.3.3 典型國家風電標準、檢測及認證
- 思考題
- 第5章 風力機葉片材料及制造工藝
- 5.1 葉片材料
- 5.1.1 選材原則
- 5.1.2 傳統(tǒng)葉片材料
- 5.1.3 現(xiàn)代葉片材料
- 5.1.3.1 基體材料
- 5.1.3.2 增強材料
- 5.1.3.3 夾芯材料
- 5.1.3.4 膠黏劑
- 5.1.3.5 輔助材料
- 5.2 葉片制造工藝
- 5.2.1 手糊成型工藝
- 5.2.2 模壓成型工藝
- 5.2.3 拉擠成型工藝
- 5.2.4 纖維纏繞工藝
- 5.2.5 樹脂傳遞模塑工藝
- 5.2.6 預浸料成型工藝
- 5.2.7 真空灌注成型工藝
- 5.3 葉片成本分析
- 5.3.1 直接制造成本
- 5.3.2 間接制造成本
- 思考題
- 第6章 風力機葉片結構設計
- 6.1 葉片結構型式
- 6.1.1 葉片截面結構
- 6.1.2 復合材料“三明治”結構
- 6.2 葉片復合材料鋪層設計
- 6.2.1 葉片鋪層設計的任務
- 6.2.2 葉片鋪層設計一般原則
- 6.2.3 復合材料層壓板強度理論
- 6.2.4 層壓板設計方法
- 6.3 葉片根部連接設計
- 6.3.1 葉根整體金屬法蘭
- 6.3.2 螺紋嵌入桿件
- 6.3.3 T型螺栓連接
- 6.4 其他主要結構件設計
- 6.4.1 主梁設計
- 6.4.2 前緣梁設計
- 6.4.3 尾緣梁設計
- 6.4.4 腹板設計
- 6.4.5 蒙皮設計
- 思考題
- 第7章 風力機葉片結構分析
- 7.1 結構分析基礎理論
- 7.1.1 梁理論
- 7.1.2 有限元方法
- 7.2 葉片動力學特征
- 7.2.1 葉片的運動微分方程
- 7.2.2 模態(tài)特征
- 7.2.3 葉片共振
- 7.2.4 離心剛化效應
- 7.3 氣動彈性問題
- 7.3.1 靜氣彈問題
- 7.3.2 動氣彈問題
- 思考題
- 第8章 風力機葉片顫振
- 8.1 顫振現(xiàn)象
- 8.1.1 失速顫振
- 8.1.2 經(jīng)典顫振
- 8.1.3 風洞試驗
- 8.2 影響因素
- 8.2.1 扭轉剛度
- 8.2.2 前緣配重
- 8.2.3 空氣密度
- 8.3 翼型抗顫振優(yōu)化設計
- 8.3.1 優(yōu)化設計思路
- 8.3.2 優(yōu)化設計實例
- 8.4 最優(yōu)主動控制
- 8.4.1 氣彈模型
- 8.4.2 控制算法
- 8.4.3 顫振控制仿真結果
- 8.5 氣動彈性剪裁
- 8.5.1 彎扭耦合控制系數(shù)
- 8.5.2 彎扭耦合影響指標
- 思考題
- 第9章 風力機葉片疲勞
- 9.1 疲勞損傷現(xiàn)象
- 9.1.1 復合材料鋪層厚度的突變
- 9.1.2 局部幾何外形導致的應力集中
- 9.1.3 制作工藝缺陷
- 9.2 恒幅疲勞壽命
- 9.2.1 冪函數(shù)形式
- 9.2.2 指數(shù)函數(shù)形式
- 9.2.3 三參數(shù)函數(shù)形式
- 9.2.4 其他S—N曲線表達式
- 9.2.5 等壽命疲勞
- 9.2.5.1 平均應力影響
- 9.2.5.2 Sa—Sm關系
- 9.2.5.3 等壽命疲勞圖（CLD）
- 9.3 載荷譜下的疲勞壽命
- 9.3.1 隨機載荷譜
- 9.3.1.1 WISPER標準載荷譜和衍生譜
- 9.3.1.2 其他載荷譜
- 9.3.2 載荷譜循環(huán)計數(shù)法
- 9.3.2.1 峰值計數(shù)法
- 9.3.2.2 振程—平均計數(shù)法
- 9.3.2.3 雨流計數(shù)法
- 9.3.3 Miner損傷累積理論
- 9.3.4 剩余強度理論
- 9.3.4.1 剩余強度數(shù)學模型
- 9.3.4.2 疲勞載荷作用次序影響
- 9.4 葉片疲勞分析工程案例
- 9.4.1 工程背景及數(shù)值模型
- 9.4.2 疲勞載荷計算
- 9.4.3 疲勞壽命分析
- 思考題
- 第10章 風力機葉片最優(yōu)體型設計
- 10.1 優(yōu)化設計理論及方法
- 10.1.1 優(yōu)化設計理論
- 10.1.2 優(yōu)化設計方法
- 10.2 氣動外形優(yōu)化設計
- 10.2.1 傳統(tǒng)方法
- 10.2.2 現(xiàn)代方法
- 10.2.3 設計實例
- 10.3 結構優(yōu)化設計
- 10.3.1 設計方法
- 10.3.2 設計實例
- 10.4 整體最優(yōu)體型設計
- 10.4.1 設計方法
- 10.4.2 設計實例
- 思考題
- 第11章 風力機葉片運行調控與維護
- 11.1 葉片運行調控技術
- 11.1.1 槳距控制技術
- 11.1.1.1 定槳距控制
- 11.1.1.2 集中變槳距控制
- 11.1.1.3 獨立變槳距控制
- 11.1.2 偏航控制技術
- 11.1.2.1 主動偏航
- 11.1.2.2 被動偏航
- 11.2 葉片運行維護技術
- 11.2.1 雷擊防護
- 11.2.1.1 葉片雷擊損傷
- 11.2.1.2 葉片雷電保護措施
- 11.2.1.3 葉片表面或內部雷電保護措施
- 11.2.1.4 葉片表面改用導電材料
- 11.2.2 除冰措施
- 11.2.2.1 葉片冰凍危害
- 11.2.2.2 葉片冰凍防治措施
- 11.2.3 海上風力機葉片雨滴沖擊防護
- 11.2.4 海上風力機葉片防腐
- 11.2.4.1 近海腐蝕環(huán)境
- 11.2.4.2 海上風力機葉片防腐措施
- 11.3 風力機運行其他主動調控技術
- 11.3.1 可伸縮葉片技術
- 11.3.2 可擺動后緣技術
- 11.3.2.1 傳統(tǒng)型可擺動后緣葉片
- 11.3.2.2 新型可擺動后緣葉片
- 11.3.3 后緣襟翼
- 11.3.4 射流技術
- 11.3.5 渦流發(fā)生器
- 思考題
- 第12章 總結與展望
- 12.1 總結
- 12.2 展望
- 參考文獻
編輯推薦