风力机设计理论与结构动力学图书目录

第1章 风资源与风湍流

1.1 风的形成

1.2 平均风速特性

1.3 脉动风速的特性

1.4 湍流模型及湍流理论

参考文献

第2章 风力机翼型族设计与风洞实验

2.1 翼型空气动力学的基础知识

2.2 风力机翼型的特点与国外风力机翼型

2.3 风力机翼型气动特性计算与设计方法

2.4 NPU-wA风力机翼型族设计

2.5 NPU-WA风力机翼型风洞实验

2.6 NPU-wA风力机翼型族的气动特性

2.7 总结与展望

参考文献

第3章 风力机叶轮气动设计

3.1 基于经典动量一叶素理论的叶轮气动设计

3.2 风力机设计参数的选择及实际设计中要考虑的因素

3.3 风力机定常流动载荷分析

3.4 风轮气动设计实例

参考文献

第4章 风力机气动载荷计算

4.1 风力机坐标系统

4.2 动态失速对风力机气动载荷的影响

4.3 偏航状态下的动量-叶素理论

4.4 基于动态入流的动量-叶素理论

4.5 载荷计算程序及分析结果

参考文献

第5章 风力机模态分析

5.1 叶片建模及模态分析

5.2 塔架建模及模态分析

5.3 风力机整机模态分析

参考文献

第6章 变桨变速风力机系统建模及仿真

6.1 叶轮

6.2 传动链及发电机

6.3 塔架

6.4 控制系统

6.5 仿真系统的实现

6.6 风力机系统状态空间描述及模型线性化

参考文献

第7章 风力机控制策略及其稳定性

7.1 变桨控制的增益调节

7.2 变速和变桨控制的联动及过渡区的控制

7.3 控制策略对风力机结构动力学的影响

参考文献

第8章 风电机组的运行与维护

8.1 风电机组叶轮不平衡

8.2 风电机组传动链不对中问题

8.3 风电机组轴承的故障诊断

8.4 风电场监控与数据采集系统

参考文献

附录

附表1 深沟球系列轴承的故障特征倍频

附表2 角接触球系列轴承的故障特征倍频

附表3 圆柱滚子系列轴承的故障特征倍频

《风力机设计理论与结构动力学》深入地介绍了风湍流理论和湍流模型，系统地论述了翼型理论、设计和实验方法。《风力机设计理论与结构动力学》引入动态人流理论，分析了非稳态流动条件下风力机的载荷；建立了风力机整机动力学模型，介绍了模态分析方法和系统仿真方法，并结合风力机结构动力学，分析了控制策略的稳定性；介绍了风电场SCADA系统，阐述了叶轮动平衡理论以及风力机不对中产生的机理．并给出了实例。

《风力机设计理论与结构动力学》包含了笔者在风电领域研究和研发多年的成果和经验。特别是风力机的翼型设计、气动和结构设计、载荷计算、稳定性分析、风电场监测、现场动平衡等方面的内容，可直接作为风电工程师的设计指南。另外，《风力机设计理论与结构动力学》中包含大量的图、表和数据，与正文文字相得益彰，有助于读者理解掌握。

《风力机设计理论与结构动力学》可用作风电机组设计师的指导书、风电专业的教科书，也宜作为参考书，供风电技术人员使用。

本书旨在介绍一些关于风力机设计的基本原理。在不同的章分别讨论了风力机性能的分析方法、风力机的改善途径、故障诊断以及如何调整风力机在使用中出现的不利因素。本书的内容被分为5个部分：第1部分主要介绍风力机叶片的设计，第2部分对发电机和齿轮系统进行了详细的介绍，第3部分关注于风力机塔架及其基础的问题，第4部分讲述其控制系统，后一部分讨论了一些风力机在环境方面的问题。

第1章 绪论

1.1 风力机的发展史

1.1.1 人类早期对风能的利用

1.1.2 风力发电

1.2 风与风能

1.2.1 大气科学的基础知识

1.2.2 风的形成

1.2.3 风的特性

1.2.4 风能

1.2.5 风能区划分

复习思考题

第2章 风力机的类型与结构

2.1 风力发电机的类型

2.2 风力发电机的结构

2.3 翼型简介

复习思考题

第3章 风力机的基本设计理论

3.1 贝兹理论

3.2 经典设计理论

3.2.1 涡流理论

3.2.2 叶素理论

3.2.3 动量理论

3.2.4 动量叶素理论

3.2.5 叶片梢邪损失和根部损失修正

3.2.6 塔影效果

3.2.7 偏斜流修上

3.2.8 风剪切

3.3 风力机叶片的字动力特性

3.3.1 翼型的几何定义

3.3.2 作用于运动叶片上的空气动力

3.3.3 升力系数和阻力系数的变化

复习思考题

第4章 风力机的载荷分析

4.1 概述

4.2 叶片的结构

4.2.1 水平轴风力机叶片的结构与特点

4.2.2 垂直轴风力机叶片的结构与特点

4.3 风轮的气动载荷分析与计算

4.3.1 翼型的来流速度

4.3.2 空气动力载荷

4.3.3 离心力载荷

4.3.4 重力载荷

4.4 作用在整个风力机上的力

4.4.1 轴向推力

4.4.2 俯仰力矩

4.5 载荷情况

复习思考题

第5章 风力机的设计

5.1 风力机没计方案

5.1.1 风场

5.1.2 风力发电机组等级

5.1.3 机组设计参数

5.1.4 离网型风力发电机组的基本配置

5.1.5 并网型风力发电机组的基本配置

5.2 风力机叶片的基本设计方法

5.2.1 叶片设计参数

5.2.2 叶片的基本设计方法

5.2.3 叶片的内部结构

5.2.4 叶片材料

5.2.5 叶片的加工工艺

5.3 风力发电机叶片设计举例

5.3.1 综合优化目标

5.3.2 约束条件

‘5.3.3 算法的实现

5.3.4 叶片优化设计实例

5.3.5 外形坐标设计

5.4 风力机其他组件的设计方法

5.4.1 发电机

5.4.2 轮毂

5.4.3 逆变器

5.4.4 蓄电池

5.4.5 塔架

5.4.6 传动装置

5.4.7 机舱

5.4.8 刹车和锁定装置

5.4.9 液压系统

5.4.10 偏航机械系统

5.4.11 控制系统

复习思考题

第6章 风力发电机输出功率特性

6.1 风轮转速

6.2 风力发电机组功率特性的测定

6.2.1 试验场地

6.2.2 测试仪器

6.2.3 比恩法

6.2.4 数据采集

6.2.5 数据筛选

6.2.6 数据回归

6.2.7 功率测定

6.3 风力发电机气动性能参数

6.4 年发电量计算

6.5 输出功率的控制

6.5.1 定桨距风力发电机组的功率控制

6.5.2 变桨距风力发电机组的功率控制

6.5.3 变速风力发电机组的功率控制

复习思考题

第7章 风力发电机组的参数选择与匹配

7.1 风力发电机组的参数与选择

7.1.1 小型风力发电机组的技术参数

7.1.2 中型风力发电机组的技术参数

7.1.3 大型风力发电机组的技术参数

7.2 风力发电机组的选型与性能匹配

7.2.1 风力发电机组选型的原则

7.2.2 风力发电机组选型的影响因素

复习思考题

第8章 风力发电机组的常见故障与检修

8.1 风力发电机组的常见故障

8.1.1 齿轮箱的常见故障及预防措施

8.1.2 风力发电机组发电机的常见故障

8.1.3 偏航系统的常见故障

8.1.4 控制与安全系统的常见故障

8.2 风力发电机组的检测与维护

8.2.1 风力发电运行检修员的资质

8.2.2 风力发电机组维护检修管理的基础工作

8.2.3 风力发电机组维护检修安全措施

8.2.4 风力发电机组维护检修项目

8.2.5 维护检修计划

8.2.6 机组常规巡检和故障处理

8.2.7 风力发电机组的年度例行维护

复习思考题

参考文献2100433B

《风力机设计、制造与运行》是《风力发电技术丛书》的一个分册。《风力机设计、制造与运行》介绍了风和风能的基本知识及各种风能发电技术，详细介绍了风轮机设计、设计优化、风轮机动态分析和风轮机安全性设计及风轮机的数值模型和数值计算技术，风轮叶片和各主要部件轮毂、齿轮箱、变桨距、增速箱、发电机、机舱、塔架和基础的结构设计和制造技术，以及风力机的安装、调试、运行、维护、故障分析和故障诊断技术。还简要介绍了几种新型的风力机，供有兴趣的读者参考。　《风力机设计、制造与运行》是一本有关风能发电的技术参考书，适合从事风能发电产品设计、制造和风电场风力机运行的工程师、工程技术管理人员和设计院风电场工程设计参考使用，也适合高等院校热物理和动力专业师生作为教学参考书，对想了解风能发电的读者也是一本极好的科技读物。