风力机技术

节选

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《风力机技术》由杰哈(A.R.Jha)著。中国风能资源丰富,大力发展风力发电对调整能源结构、保障能源安全、应对气候变化、促进经济社会可持续发展具有重要意义。近年来,在《可再生能源法》以及国家一系列政策法规的推动下,中国风电装机容量迅速增长,风电装备制造业快速发展,产业体系也已基本形成。但快速发展的风电行业也同时迎来了成长的烦恼,风电专业人才短缺和风电理论书籍匮乏等问题凸显。风力发电技术已经成为国内高校、科研院所的重点研发方向。多所高校相继开设风能与动力工程本科专业,但缺乏具有丰富的工程实践及深入理论分析的教学参考书籍。本书的引进和翻译出版正是填补了这一空白。

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内容简介

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　　本书主要包括风力机技术发展概述、风力机设计方面和性能要求、风力机风轮的性能和设计方案、风力机叶片设计要求、变风速条件下动态稳定及性能的提高所需的传感器和控制设备、离网型风电系统、建筑物环境中的风能转换技术和影响风力机安装的环境问题与经济因素等内容。

　　本书理论与实践紧密结合，数学表达式和较重要的推导公式有利于深入学习风电机组技术的知识。本书结构清晰，并且涵盖了风力机设计方面的诸多尖端技术。
　　本书可供风力发电技术领域的工程技术人员、研发人员、管理等相关人员阅读，也可作为高等院校相关专业师生的参考书。

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目录

译者序原书序前言第1章风力机技术发展概述1.1引言1.2可替代性能源的主要优点和缺点1.3风力发电技术的优点和缺点1.3.1优点1.3.2缺点1.3.3风力机安装要求1.3.4旧风电场的改造以提高现存风力机的输出功率1.4世界风力机安装情况1.4.1丹麦1.4.2德国1.4.3中国1.4.4美国1.4.5加拿大1.4.6比利时和荷兰1.4.7英国1.4.8法国1.4.9俄罗斯1.4.10意大利1.4.11早期的风力机发展小结1.5风力机运行原理1.6风力机的分类1.6.1公用电网风力机1.6.2公用电网风力机和风电场的成本回收期1.6.3小规模风力机1.6.4小型风力机部件的成本估算1.6.52009年5kw风力机的安装成本1.6.6风力机及塔架安装公司1.6.7小型风力机的潜在应用1.6.8中等规模风力机1.7风电场开发商1.7.1风电场经销商1.7.2可再生能源专业人员1.8设计配置1.8.1离网功能的家用设计配置1.8.2并网和储能功能的家用风力机配置1.8.3并网和无电池运行的家用风力机配置1.8.4风光互补的风力发电机组设计1.8.5双重用途的紧凑型风力机和能源系统1.8.6关键的电气部件1.9独具特色的新一代风力机1.9.1螺旋风力机1.9.2海上风力机的运行1.9.3基于喷气发动机的风力机1.9.4垂直轴风力机1.9.5漂浮式海上风力机1.10美国典型的风力估价1.11小结参考文献第2章风力机设计方面和性能要求2.1引言2.2风力机类型2.2.1风车型风力机2.2.2农场型与荷兰型风力机2.3现代风力机2.3.1水平轴风力机（hawt）2.3.2垂直轴风力机（vawt）2.3.3垂直轴风力机的工作要求2.3.4垂直轴风力机的优缺点2.3.5垂直轴风力机的运行难题2.3.6预测达里厄风力机性能的简化程序2.3.7理解垂直轴风力机的流动现象2.3.8早期欧洲的风力机2.4非设计工况性能2.4.1关键设计问题2.4.2设计与运行参数偏差的影响2.4.3升力和阻力系数对*大功率系数的影响2.4.4性能提升方案2.5*大风能捕获技术2.5.1叶片与角度参数对性能的影响2.5.2获得高功率系数的技术2.5.3*佳性能对安装地点的要求2.5.4风能基本特性2.5.5全球大型风力机的装机容量2.6特定风力机安装地点的年风能捕获量2.6.1长期捕获风能的要求2.6.2风速对风能密度的影响2.6.3每年、每小时的风力机的能量捕获2.6.4s形风轮垂直轴风力机的能量积分2.6.5运用高风速的涡流2.6.6*大功率系数与出口压力系数和扰动系数的函数关系2.6.7功率系数的计算2.7可利用风能的年小时数评估2.7.1使用经验法评估年小时数2.7.2使用叶素动量法评估年发电量2.7.3影响性能的因素2.7.4风轮叶尖速比和升阻比对功率系数的影响2.8小结参考文献第3章风力机风轮的性能和设计方案3.1引言3.2理想风轮的一维理论3.2.1积分形式的轴向动量方程3.2.2运用交变控制体的一维动量理论3.2.3理想一维风力机的功率系数3.2.4理想一维风力机的推力系数3.2.5旋转效应3.2.6风轮的叶尖速比3.3二维气动模型3.4有限翼长的三维气动模型3.4.1受流过翼型气流影响的参数3.4.2科里奥利力和离心力3.4.3现代风力机涡系3.5在风电场应用中风轮的设计要求3.5.1风轮的性能3.5.2风轮叶片的材料要求3.5.3翼型特征对风轮性能的影响3.6风轮绕流的流体力学分析3.6.1二维球体的绕流分析3.6.2二维柱体的绕流分析3.6.3气流的发电量3.7小结参考文献第4章风力机叶片设计要求4.1引言4.2螺旋桨叶片的性能分析4.2.1叶素的空气动力学性能分析4.2.2作用在叶片上的转矩和功率4.2.3*大功率输出的条件4.3叶片的性能4.3.1功率系数4.3.2轴向诱导因子4.3.3转矩系数4.3.4叶片的载荷系数4.3.5入流角作为切向速度比和升阻系数比函数的变化4.3.6叶尖速比和升阻系数比对风力机功率因数的影响4.3.7作为半径函数的桨距角变化4.3.8作用在叶片上的力4.3.9机械完整性4.4梁理论在各种风力机叶片中的应用4.5叶片的材料要求4.6叶片的关键性能4.6.1叶片的弯矩和不稳定性对叶片性能的影响4.6.2风速三角形的作用4.7小结参考文献第5章变风速条件下动态稳定及性能的提高所需的传感器和控制设备5.1引言5.2调节控制系统5.2.1变桨距调节控制5.2.2变桨距调节控制系统的说明5.2.3偏航控制系统5.3风参数监测传感器5.4传输系统5.5发电机5.5.1感应发电机5.5.2感应发电机的转子结构5.6同步发电机的性能和局限性5.7风轮的关键性能参数5.7.1风轮的分类5.7.2动态稳定性和结构完整性5.7.3应力参数的监测5.7.4失速控制的风轮5.7.5风能捕获及风力机性能的影响因素5.8叶片的翼型特性对风力机性能的影响5.9自动停机功能5.10水平轴风力机和垂直轴风力机风轮的关键设计5.10.1风力机的可靠性及性能提高技术5.10.2使效率、动态稳定性及结构完整性得到良好保障的传感器5.10.3叶片扭转角的调整5.11提高效率的低谐波量发电机5.12风力机结构载荷的影响5.12.1重力载荷的影响5.12.2惯性载荷的影响5.12.3空气动力载荷的影响5.13小结参考文献第6章离网型风电系统6.1引言6.2历史背景：应用于偏远地区6.3离网型风电系统的结构6.3.1带有备用电池的混合系统6.3.2微型风力机6.3.3微型风力机的应用6.3.4微型风力机应用于农村电气化6.3.5发电容量6.3.6偏远地区的通信应用6.3.7降低成本的技术6.3.8减少电力的需求6.3.9典型电气设备的能量损耗6.3.10减少能量损耗的技术6.4偏远地区的离网型电力系统6.4.1制冷设备6.4.2空调机组6.4.3交流和直流系统的选择6.4.4发电系统的参数6.5系统组件的规格6.5.1太阳电池阵列的规模和性能6.5.2逆变器的容量和性能6.5.3蓄电池的大小和性能6.5.4太阳能面板的大小和性能参数6.6带有备用公共电网的离网型风电系统6.6.1离网系统的经济因素6.6.2离网风光互补系统的成本分析6.6.3从现有设施延长输电线的成本估算6.7离网型风电系统的多种应用6.7.1通信6.7.2hr 3混合型系统的性能6.7.3运用混合风电系统节省石油燃料6.8农村电气化中的混合风电系统6.8.1成功案例6.8.2在农村电气化的应用：抽水系统6.8.3估算农场风车的抽水能力6.8.4混合风电的经济性6.9多任务风力机6.9.1小功率风力机的应用6.9.2灌溉的设计要求6.9.3风力机的年发电量6.10小结参考文献第7章建筑物环境中的风能转换技术7.1引言7.2集中配置的要求7.2.1球形配置7.2.2在两个建筑物之间的管道中安装风力机的配置7.2.3邻近建筑物的集中模式7.2.4各种集中模式下集中器的风能集中能力小结7.3节能建筑设计7.3.1有建筑物的环境的要求7.3.2粗糙度对风速参数的影响7.3.3有建筑物地区的风能潜力7.4建筑环境当地风能的特性7.4.1建筑特征7.4.2有风力边缘的建筑物周围的空气流线7.4.3阻力部分7.4.4空气的流动性7.5建筑环境对bwat性能的影响7.5.1气动噪声水平7.5.2安装现场总空气噪声的计算7.5.3附近风力机产生的噪声7.5.4风力机叶片引起的振动7.5.5风力机叶片的影子闪烁7.5.6湍流结构7.5.7流管长度对风能转化的影响7.5.8有建筑物环境下的偏航要求7.6小结参考文献第8章影响风力机安装的环境问题与经济因素8.1引言8.2环境因素和其他重要问题8.2.1安装地址的选择8.2.2风的特性及其影响8.2.3调整地形来增加风速提高发电效率8.2.4体积流率对性能的影响8.2.5*大可利用功率8.2.6功率系数8.2.7输出转矩的性能8.2.8气流产生的功率与气流直径的函数关系8.3大直径气流产生的问题8.3.1高噪声等级8.3.2安装地点周围的噪声8.3.3对电视和收音机传输信号的干扰8.3.4对风力机噪声的定量描述8.4使用经典bem理论预计关键性能参数8.4.1机械轴功率8.4.2叶片设计参数对其发电的影响8.5基于经济因素调整安装风力机8.5.1电力的持续性8.5.2估计采购成本8.5.3度电成本8.5.4风力机的度电成本8.6关键组件和子系统成本的估算8.6.1关键组件的成本估算8.6.22mw风力机的典型设计和性能特征8.7风力机塔架8.7.1塔架高度的要求8.7.2机械强度的要求8.7.3塔架的分类8.8小结参考文献

封面

书名:风力机技术

作者:（美）杰哈　著，岳大为　等译

页数:188

定价:¥68.0

出版社:机械工业出版社

出版日期:2013-09-01

ISBN:9787111432616

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