垂直軸風(fēng)力機(jī)原理與設(shè)計(jì)

內(nèi)容概要

全球化石燃料儲備的枯竭與日益嚴(yán)重的環(huán)境問題，使得人們不
得不重點(diǎn)發(fā)展適宜生態(tài)環(huán)境的可再生替代能源。 過去幾年間，風(fēng)能利用以50％的增長率快速發(fā)展，使之成為世
界上增長速度最快的替代能源，并依靠其巨大的良性環(huán)境效應(yīng)挖掘 出經(jīng)濟(jì)潛力。水平軸風(fēng)力機(jī)(HAwT)和垂直軸風(fēng)力機(jī)(VAwT)的
應(yīng)用，為將風(fēng)能轉(zhuǎn)換成電能或機(jī)械能提供了切實(shí)可行的途徑。《垂直軸風(fēng) 力機(jī)原理與設(shè)計(jì)(精)》(作者伊恩·帕拉斯基沃尤)
基于達(dá)里厄概念著重論述了垂直軸風(fēng)力機(jī)的氣動設(shè)計(jì)與性能，同時 也通過水平軸風(fēng)力機(jī)與垂直軸風(fēng)力機(jī)之間的比較，討論了風(fēng)能作為
替代能源之一的未來發(fā)展趨勢及其社會經(jīng)濟(jì)與環(huán)境效益。 《垂直軸風(fēng)力機(jī)原理與設(shè)計(jì)(精)》非常適合機(jī)械與航空工程領(lǐng)域?qū)W生
、專業(yè)工程師、大學(xué)教 授，以及政府與行業(yè)部門的研究人員參考，同時也適合涉及風(fēng)力機(jī)
設(shè)計(jì)與風(fēng)能開發(fā)理論、計(jì)算和實(shí)驗(yàn)方法的研究人員參考和使用。

書籍目錄

第1章 風(fēng)能
1.1 風(fēng)定義及特點(diǎn)l
1.2 風(fēng)力機(jī)
1.3 風(fēng)能利用
1.3.1 并網(wǎng)發(fā)電廠
1.3.2 分散式并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)
1.3.3 遠(yuǎn)程單機(jī)系統(tǒng)
1.4 風(fēng)能發(fā)展的優(yōu)勢及局限
1.5 風(fēng)能發(fā)展概覽
1.6 世界風(fēng)能發(fā)展
1.7 風(fēng)能成本
1.8 風(fēng)能社會成本
1.8.1 減少污染氣體排放
1.8.2 減緩全球氣候變化ll
參考文獻(xiàn)
第2章 垂直軸風(fēng)力機(jī)發(fā)展?fàn)顩r
2.1 Madaras轉(zhuǎn)子設(shè)想
2.2 薩沃紐斯垂直軸風(fēng)力機(jī)
2.2.1 數(shù)學(xué)模型
2.2.2 實(shí)驗(yàn)研究
2.3 阻力驅(qū)動裝置
2.4 升力驅(qū)動裝置
2.5 Giromill風(fēng)力機(jī)
2.6 側(cè)風(fēng)軸裝置渦流模型
2.7 氣動特性
參考文獻(xiàn)
第3章 達(dá)里厄風(fēng)力機(jī)概念
3.1 引言
3.2 達(dá)里厄轉(zhuǎn)子幾何結(jié)構(gòu)
3.2.1 懸鏈線型葉片
3.2.2 拋物型葉片
3.2.3 Troposkien葉片
3.2.4 Troposkien曲線修正型葉片
3.2.5 Sandia型葉片
3.3 結(jié)果與討論
參考文獻(xiàn)
第4章 氣動性能計(jì)算模型
4.1 單流管模型
4.1.1 氣動性能
4.1.2 單流管模型與實(shí)驗(yàn)比較
4.2 多流管模型
4.3 渦流模型
4.3.1 自由尾跡渦模型
4.3.2 固定尾渦模型
4.3.3 渦流模型與實(shí)驗(yàn)比較
4.4 高速升力線模型
4.5 局部環(huán)流模型
參考文獻(xiàn)
第5章 非定常空氣動力學(xué)cFD模型
5.1 引言
5.1.1 動態(tài)失速現(xiàn)象
5.1.2 動態(tài)失速數(shù)值模擬
5.2 數(shù)值計(jì)算方案
5.2.1 控制方程
5.2.2 邊界條件9l
5.2.3 有限單元離散
5.2.4 單元影響矩陣
5.2.5 牛頓線性化
5.2.6 算法96
5.3 湍流模型
5.3.1 Cebeci—Smith模型
5.3.2 Joh otrKing模型
5.4 結(jié)果與討論
5.4.1 測試案例
5.4.2 達(dá)里厄運(yùn)動翼型
5.4.3 流場結(jié)構(gòu)
5.4.4 氣動特性
5.4.5 討論
5.5 結(jié)論與建議
參考文獻(xiàn)
第5章 附錄
A-5.1 動量方程變換
A-5.2 壓力單值條件
A-5.3 氣動力系數(shù)計(jì)算
第6章 雙致動盤多流管——實(shí)用設(shè)計(jì)模型
6.1 雙致動盤理論
6.2 雙致新盤動量理論
6.3 葉素理論
6.3.1 翼型氣動特性
6.3.2 阻力和側(cè)向力系數(shù)
6.4 這里厄風(fēng)力機(jī)雙致動盤多流管模型
6.4.1 氣動模型
6.4.2 二次效應(yīng)對迭里厄轉(zhuǎn)子氣動特性的影響
6.4.3 流管膨脹模型
6.5 包含動態(tài)失速效應(yīng)的達(dá)里厄風(fēng)力機(jī)氣動特性分析
6.5.1 概述
6.5.2 動態(tài)失速模型
6.6 湍流風(fēng)況下的達(dá)里厄轉(zhuǎn)子氣動性能
6.6.1 氣動分析
6.6.2 風(fēng)模型
6.7 其他計(jì)算代碼的預(yù)測效果比較
6.7.1 氣動性能
6.7.2 與動量模型有關(guān)的結(jié)構(gòu)力
6.8 達(dá)里厄轉(zhuǎn)子的葉尖與有限展弦比效應(yīng)
6.8.1 葉尖與有限展弦比效應(yīng)
6.8.2 結(jié)果與討論
6.9 SNL翼型VAWTs性能預(yù)測
6.10 CARDAAV軟件21l
6.10.1 轉(zhuǎn)子幾何定義
6.10.2 運(yùn)行工況
6.10.3 控制參數(shù)
6.10.4 結(jié)果
參考文獻(xiàn)
第7章 氣動載荷及性能測試
7.1 水槽實(shí)驗(yàn)
7.1.1 Texas Tech大學(xué)水槽實(shí)驗(yàn)
7.1.2 達(dá)里厄風(fēng)力機(jī)動態(tài)失速的水槽實(shí)驗(yàn)Z
7.1.3 黏性流動模型(VFFVAT)
7.2 風(fēng)力機(jī)風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)
7.2.1 加拿大國家研究委員會風(fēng)洞測試
7，2.2 Sandia國家實(shí)驗(yàn)室風(fēng)力機(jī)研究
7.2.3 達(dá)里厄轉(zhuǎn)子氣動載荷的計(jì)算值與實(shí)驗(yàn)值比較
7.3 達(dá)里厄風(fēng)機(jī)戶外測試
7.3.1 Sandia 5 rrl研究用風(fēng)力機(jī)
7.3.2 NRCHydro-Quebec Magdalen Islands 24 m研究用風(fēng)力機(jī)
7.3.3 NRCDAF 6.1 m風(fēng)力機(jī)研究
7.3.4 Lavalin Eole(64 m)研究用風(fēng)力機(jī)
7.3.5 先鋒I g-(15 m)懸臂式研究用風(fēng)力機(jī)(荷蘭)
7.3.6 Sandia 17m研究用風(fēng)力機(jī)
7.4 商用風(fēng)力機(jī)樣機(jī)
7.4.1 DOE 100 kw(17 m)達(dá)里厄風(fēng)力機(jī)
7.4.2 FloWindl7m和19171商用風(fēng)力機(jī)
7.4.3 lndal Technologies 50 kW(11.2 m)和6 400500
kW(24m)風(fēng)力機(jī)
7.5 達(dá)里厄風(fēng)力機(jī)力矩的測量與計(jì)算
7.5.1 簡介
7.5.2 測量與數(shù)據(jù)簡化
7，5.3 氣動力矩的計(jì)算
7.5.4 氣動力矩的測量和預(yù)測
參考文獻(xiàn)
第8章 達(dá)里厄風(fēng)力機(jī)創(chuàng)新型氣動裝置
8.1 自然層流翼型與變截面葉片
8.2 氣動制動器
8.3 渦流發(fā)生器
8.4 泵致阻尼
8.5 前束角效果
8.6 葉片彎度
8.7 葉片粗糙度(污漬)、結(jié)冰和寄生阻力影響
8.7.1 葉片粗糙度影響
8.7.2 結(jié)冰影響
8.7.3 寄生阻力影響
參考文獻(xiàn)
第9章 達(dá)里厄風(fēng)力機(jī)設(shè)計(jì)發(fā)展趨勢
9.1 風(fēng)力機(jī)設(shè)計(jì)參數(shù)
9.1.1 掃掠面積
9.1.2 轉(zhuǎn)子展弦比
9.1.3 葉片翼型
9.1.4 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速
9.1.5 轉(zhuǎn)子實(shí)度
9.1.6 葉片材料及結(jié)構(gòu)
9.1.7 達(dá)里厄轉(zhuǎn)子中心支柱
9.1.8 水平支柱
9.1.9 拉索
9.1.10 懸臂式達(dá)里厄轉(zhuǎn)子
9.1.11 剎車裝置類型和位置
9.1.12 變速箱
9.1.13 傳動機(jī)構(gòu)
9.1.14 電動機(jī)發(fā)電機(jī)
9.1.15 變速
9.2 迭里厄風(fēng)力機(jī)設(shè)計(jì)
9.2.1 達(dá)里厄風(fēng)力機(jī)設(shè)計(jì)要點(diǎn)
9.2.2 未來可選設(shè)計(jì)
9.3 水平軸與垂直軸風(fēng)力機(jī)比較
9.3.1 水平軸風(fēng)力機(jī)與垂直軸風(fēng)力機(jī)技術(shù)方面的比較
9.3.2 垂直軸風(fēng)力機(jī)的可行性
參考文獻(xiàn)
第10章 風(fēng)能可接受性及其環(huán)境社會因素
10.1 引言
10.2 環(huán)境方面
10.2.1 人類環(huán)境方面
10.2.2 自然環(huán)境方面
10.2.3 風(fēng)力機(jī)運(yùn)行對環(huán)境的影響
10.3 氣體排放：風(fēng)能和其他能源
10.4 不同國家公眾態(tài)度
10.5 社會影響
10.6 風(fēng)能與傳統(tǒng)能源
參考文獻(xiàn)
附錄A 對稱翼型空氣動力學(xué)特性
附錄B 加拿大與全球風(fēng)能產(chǎn)量
附錄C 全球風(fēng)能網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)址

圖書封面

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