| 摘要 | 第3-5页 |
| ABSTRACT | 第5-7页 |
| 1 绪论 | 第11-23页 |
| 1.1 论文的背景及研究意义 | 第11-12页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第12-21页 |
| 1.2.1 风力机叶片覆冰机理与理论研究 | 第12-14页 |
| 1.2.2 风力机叶片覆冰的试验研究 | 第14-15页 |
| 1.2.3 风力机叶片覆冰物理模型及数值计算的研究 | 第15-21页 |
| 1.3 本论文研究的主要内容 | 第21-23页 |
| 2 风力机覆冰试验与结果分析 | 第23-35页 |
| 2.1 风力机人工覆冰试验 | 第23-28页 |
| 2.1.1 试验装置及试品 | 第23-24页 |
| 2.1.2 环境变量监测系统 | 第24-26页 |
| 2.1.3 试验方法及步骤 | 第26-28页 |
| 2.2 覆冰试验结果与分析 | 第28-31页 |
| 2.2.1 环境参数对冰荷载的影响及转速变化 | 第28-29页 |
| 2.2.2 环境参数对叶片冰形的影响 | 第29-31页 |
| 2.3 雪峰山自然覆冰试验 | 第31-32页 |
| 2.4 本章小结 | 第32-35页 |
| 3 叶片水滴碰撞的流体力学模型 | 第35-61页 |
| 3.1 空气流场的计算方法 | 第35-47页 |
| 3.1.1 基于MRF模型的控制方程及离散方法 | 第35-38页 |
| 3.1.2 流场计算中的湍流模型 | 第38-41页 |
| 3.1.3 几何建模及流场域设置 | 第41-43页 |
| 3.1.4 湍流模型对数值计算结果的影响 | 第43-47页 |
| 3.2 两相流中的水滴撞击过程分析 | 第47-53页 |
| 3.2.1 水滴撞击问题及局部碰撞系数的概念 | 第47页 |
| 3.2.2 数值计算中的简化处理 | 第47-48页 |
| 3.2.3 拉格朗日法及算例验证 | 第48-50页 |
| 3.2.4 欧拉法及算例验证 | 第50-53页 |
| 3.3 叶片的碰撞系数计算 | 第53-58页 |
| 3.3.1 叶片的碰撞系数分布特性 | 第53-55页 |
| 3.3.2 水滴撞击特性的影响因素分析 | 第55-58页 |
| 3.4 本章小结 | 第58-61页 |
| 4 叶片覆冰冻结的热力学模型 | 第61-83页 |
| 4.1 叶片表面的冻结过程 | 第61-67页 |
| 4.1.1 覆冰过程中的质量与能量平衡 | 第61-63页 |
| 4.1.2 水膜沿叶片表面的流动及计算方法 | 第63-66页 |
| 4.1.3 对流换热系数的计算 | 第66-67页 |
| 4.1.4 局部覆冰厚度的计算 | 第67页 |
| 4.2 叶片的冰面粗糙度模型及特性 | 第67-76页 |
| 4.2.1 叶片粗糙度对覆冰过程的影响 | 第69-71页 |
| 4.2.2 叶片冰面粗糙度的分布特性及随时间变化的修正 | 第71-73页 |
| 4.2.3 叶片冰面粗糙度模型的建立 | 第73-76页 |
| 4.3 叶片表面热力学参数的分布特性 | 第76-77页 |
| 4.3.1 对流换热系数的分布特性 | 第76-77页 |
| 4.3.2 表面冻结系数的分布特性 | 第77页 |
| 4.4 环境因素对叶片表面传质传热过程的影响因素分析 | 第77-80页 |
| 4.4.1 对流换热系数的影响因素分析 | 第78-79页 |
| 4.4.2 表面冻结系数的影响因素分析 | 第79-80页 |
| 4.5 本章小结 | 第80-83页 |
| 5 叶片覆冰的预测模型及验证 | 第83-107页 |
| 5.1 覆冰数值计算的预测过程 | 第83-85页 |
| 5.2 冰形数值计算的方法 | 第85-88页 |
| 5.2.1 冰形的增长方式 | 第85页 |
| 5.2.2 网格节点的线性插值及边界光顺方法 | 第85-87页 |
| 5.2.3 基于动弹网格法的网格重构 | 第87-88页 |
| 5.3 覆冰预测的结果及分析 | 第88-100页 |
| 5.3.1 覆冰参数随冰层推进的动态变化过程 | 第88-91页 |
| 5.3.2 时间步长对预测结果的影响及优化 | 第91-94页 |
| 5.3.3 叶片覆冰的分布特性 | 第94-97页 |
| 5.3.4 环境因素对数值计算冰形的影响 | 第97-100页 |
| 5.4 叶片覆冰预测模型的试验验证 | 第100-104页 |
| 5.4.1 人工覆冰试验验证 | 第100-102页 |
| 5.4.2 自然覆冰试验验证 | 第102-104页 |
| 5.5 本章小结 | 第104-107页 |
| 6 结论 | 第107-109页 |
| 6.1 本文结论 | 第107-108页 |
| 6.2 后续研究工作的展望 | 第108-109页 |
| 致谢 | 第109-111页 |
| 参考文献 | 第111-119页 |
| 附录 | 第119-120页 |
| A. 作者在攻读博士学位期间发表的论文目录 | 第119-120页 |
| B. 作者在攻读博士学位期间参与的科研项目 | 第120页 |
