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水平轴风力机尾流结构及空气动力学性能的研究
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水平轴风力机尾流结构及空气动力学性能的研究
论文目录
 
摘要第1-9 页
Abstract第9-11 页
插图索引第11-13 页
附表索引第13-14 页
符号索引第14-18 页
第1章 绪论第18-26 页
　　· 概述第18 页
　　· 现代风力机简介第18-20 页
　　· 影响风力机功率性能的因素第20-24 页
　　　　· 风速范围第20-21 页
　　　　· 风力机轮扫面积和塔架高度第21 页
　　　　· 控制方式第21-22 页
　　　　· 风力机的典型结构形式第22 页
　　　　· 风力机气动工况第22-24 页
　　· 本文研究的目的第24-25 页
　　· 本文研究目标第25 页
　　· 本文的组织结构第25-26 页
第2章 风力机经典气动模型第26-48 页
　　· 概述第26 页
　　· 基本定义和概念第26-29 页
　　　　· 叶尖速比和实度第26-27 页
　　　　· 漩涡第27-28 页
　　　　· 环量第28 页
　　　　· 赫尔姆霍茨理论(Helmholtz’theorem)第28-29 页
　　· 风力机经典气动模型第29-42 页
　　　　· 一维动量理论和Betz极限理论第29-32 页
　　　　· 考虑尾迹旋转时的理想水平轴风力机性能第32-36 页
　　　　· 叶素模型第36-38 页
　　　　· 叶片外型设计第38-39 页
　　　　· 叶素动量模型第39-41 页
　　　　· 性能分析第41-42 页
　　· 动量理论失效第42 页
　　· CFD分析方法第42-44 页
　　· 涡方法第44-45 页
　　· 预定涡尾迹法第45 页
　　· 自由涡尾迹法第45-46 页
　　· 小结第46-48 页
第3章 基于预定尾迹模型的尾流结构研究第48-68 页
　　· 概述第48 页
　　· 涡理论第48-55 页
　　　　· 毕奥-萨伐尔定律第48-49 页
　　　　· 叶尖涡和叶根涡的模型第49 页
　　　　· 涡面模型第49-52 页
　　　　· 远场尾迹横断面与风轮旋转平面上诱导速度关系第52 页
　　　　· 远场尾迹环量分布第52-53 页
　　　　· 沿叶片环量分布第53 页
　　　　· 诱导速度求解第53-55 页
　　· 数值模拟第55-67 页
　　　　· 坐标系及坐标变换第55-57 页
　　　　· 附着涡诱导速度求解第57-59 页
　　　　· 叶尖涡和叶根涡尾迹诱导速度求解第59-61 页
　　　　· 涡面对控制点的诱导速度求解第61-62 页
　　　　· 考虑扩散时的涡面尾迹对控制点的诱导速度求解第62-67 页
　　· 小结第67-68 页
第4章 基于自由尾迹模型的水平轴风力机气动模型研究第68-87 页
　　· 概述第68 页
　　· 下游尾迹控制方程第68-78 页
　　　　· 非线性诱导速度第70-71 页
　　　　· 粘性涡核模型第71-73 页
　　　　· 涡线伸展效应第73-74 页
　　　　· 控制方程左边的时间推进解第74-77 页
　　　　· 叶片模型第77-78 页
　　　　· 叶片模型与尾迹算法耦合第78 页
　　· 叶片断面模型第78-85 页
　　　　· 非线性静态翼型模型第79-81 页
　　　　· 非定常附着流动第81-83 页
　　　　· 非定常分离流第83-84 页
　　　　· 涡升力第84-85 页
　　　　· 塔影效应模型第85 页
　　· 小结第85-87 页
第5章 自由涡尾迹算法与叶素动量理论对比分析第87-98 页
　　· 概述第87 页
　　· 叶素动量理论(BEM)第87-90 页
　　· 非偏航入流第90-95 页
　　· 偏航状态第95-97 页
　　· 小结第97-98 页
第6章 水平轴风力机速度场的PIV试验研究第98-131 页
　　· 概述第98 页
　　· 模型风力机风轮参数第98-101 页
　　· PIV测量系统第101-107 页
　　　　· PIV测量原理第101-102 页
　　　　· PIV测量系统的主要组成第102-105 页
　　　　· 影响试验的因素第105-106 页
　　　　· 三维PIV测量系统第106-107 页
　　· PIV测量方法及过程第107 页
　　· CFD数值模拟第107-108 页
　　　　· 计算模型和方法第107-108 页
　　　　· 湍流模型与计算方法第108 页
　　· 实验结果及分析第108-129 页
　　· 小结第129-131 页
结论与展望第131-134 页
　　一、结论第132-133 页
　　二、展望第133-134 页
参考文献第134-143 页
致谢第143-144 页
附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录第144-145页

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