能源与环境问题已成为可持续发展面临的主要问题,日益引起国际社会的广泛关注。风能作为一种重要的可再生能源,其具有清洁、无污染、安全、储量丰富的特点,受到世界各国的普遍重视。本书全面详细地讲解了水平轴风力机空气动力学、设计载荷、概念设计、零部件设计、风力机安装和风电场规划等内容。此外,还介绍了风资源、风力机特性、风电场电气系统等内容。本书内容详实,图文并茂,重点突出,应用性强。
本书可供风力发电技术领域的工程技术人员、研发人员以及管理人员阅读,也可作为大专院校相关专业师生参考书。
样章试读
目录
- 第1章 概述
1.1 发展历程
1.2 现代风力机
1.3 本书的概要
第2章 风资源
2.1 风特性
2.2 风资源的地理变化
2.3 长期风速变化
2.4 年度和季度性变化
2.5 天气差异和昼夜差异
2.6 湍流
2.7 阵风速度
2.8 极端风速
2.9 风速预测
2.10 风电场和尾流中的湍流
2.11 复杂地形的湍流
第3章 水平轴风力机的空气动力学
3.1 引言
3.2 致动盘概念
3.3 风轮圆盘理论
3.4 致动盘的涡流柱模型
3.5 风轮叶片理论
3.6 气体分离的动量定理
3.7 叶片几何特性
3.8 叶片数的影响
3.9 实际风力机的计算结果
3.10 稳定偏航的风力机的空气动力
3.11 加速势方法
3.12 失速延迟
3.13 非定常定流——动态入流
3.14 附录 翼型的升力和阻力
第4章 风力机特性
4.1 特性曲线
4.2 恒速的运行情况
4.3 测量的特性曲线与理论的特性曲线的比较
4.4 变速运行
4.5 捕获能量的估计
4.6 风力机现场测试
4.7 风力机的性能测试
4.8 测试数据的分析
4.9 湍流的影响
4.10 空气动力特性的评估
4.11 误差与不确定度
第5章 水平轴风力机设计载荷
5.1 国家和国际标准
5.2 载荷设计基础
5.3 湍流与尾流
5.4 极限载荷
5.5 疲劳载荷
5.6 叶片的静态载荷
5.7 运行中的叶片载荷
5.8 叶片动态响应
5.9 叶片的疲劳应力
5.10 轮毂与低速轴载荷
5.11 机舱载荷
5.12 塔架载荷
5.13 附录 湍流风速下静止叶片的动态响应
第6章 水平轴风力机的概念设计
6.1 概述
6.2 风轮直径
6.3 风力机的容量
6.4 风轮转速
6.5 叶片数量
6.6 摆动的结构
6.7 功率控制
6.8 制动系统
6.9 恒速、双速或变速方案
6.10 发电机的类型
6.11 传动链装配方案
6.12 传动链的要求
6.13 风轮相对于塔架的位置
6.14 塔架的刚度
6.15 人员安全和通道问题
第7章 零部件设计
7.1 叶片
7.2 调桨轴承
7.3 风轮轮毂
7.4 齿轮箱
7.5 发电机
7.6 机械制动
7.7 机舱底盘
7.8 偏航驱动
7.9 塔架
7.10 基础
第8章 控制器
8.1 风力机控制器的功能
8.2 闭环控制:问题和目标
8.3 闭环控制:通用技术
8.4 闭环控制:分析设计方法
8.5 变桨距执行机构
8.6 控制系统的实现
第9章 风力机安装和风电场
9.1 项目开发
9.2 视觉和地形评估
9.3 噪声
9.4 电磁干扰
9.5 生态评估
9.6 经费
第10章 电气系统
10.1 电力采集系统
10.2 风电场的接地
10.3 雷击保护
10.4 嵌入式(分散)风力发电
10.5 电能质量
10.6 电力保护
10.7 嵌入式风力发电的经济性
符号表