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复杂来流条件下水平轴风力机流场特性与气动载荷研究

摘要第9-11页
Abstract第11-13页
物理量名称及符号表第20-21页
第1章 绪论第21-31页
    1.1 研究背景及意义第21-23页
    1.2 国内外研究现状第23-29页
        1.2.1 风力机气动性能的研究方法第23-26页
        1.2.2 风力机尾流特性的研究第26-28页
        1.2.3 来流条件对风力机流场结构和气动载荷影响的研究第28-29页
    1.3 本文的主要研究内容第29-31页
第2章 风力机基本理论和研究方法第31-50页
    2.1 大气边界层风速特性第31-36页
        2.1.1 平均风速分布第31-32页
        2.1.2 湍流强度第32页
        2.1.3 湍流积分尺度第32-33页
        2.1.4 风功率谱第33-36页
    2.2 风力机空气动力学基本理论第36-42页
        2.2.1 Betz理论第36-39页
        2.2.2 叶素理论第39-41页
        2.2.3 叶素动量理论(BEM)第41页
        2.2.4 叶素动量理论的修正第41-42页
    2.3 风力机计算流体力学理论第42-44页
    2.4 计算模型与方法的验证第44-48页
        2.4.1 FAST中计算模型与方法的验证第45-46页
        2.4.2 CFD数值计算方法的验证第46-48页
    2.5 本章小结第48-50页
第3章 湍流强度和风剪切对风力机风轮气动载荷的影响第50-70页
    3.1 风力机来流脉动风场的模拟方法第50-51页
    3.2 湍流强度对风力机气动载荷的影响第51-54页
        3.2.1 不同湍流强度脉动风场的建立第51-53页
        3.2.2 湍流强度对风轮气动载荷的影响第53-54页
    3.3 风剪切来流条件下风力机气动特性的研究第54-69页
        3.3.1 风剪切来流下风力机叶片表面压力的分布规律第55-61页
        3.3.2 风剪切来流条件下风轮流场特性研究第61-64页
        3.3.3 风剪切来流条件下风轮和叶片气动载荷特性研究第64-69页
    3.4 本章小结第69-70页
第4章 低空急流对风力机风轮气动载荷的影响第70-108页
    4.1 低空急流脉动风场建模第71-75页
        4.1.1 基于GP_LLJ谱模型的低空急流脉动风场建模第72-73页
        4.1.2 工程化低空急流脉动风场建模第73-75页
    4.2 低空急流高度变化对水平轴风力机气动载荷的影响第75-86页
        4.2.1 不同高度的低空急流脉动风场建模第76-82页
        4.2.2 不同高度的低空急流条件下水平轴风力机气动载荷研究第82-86页
    4.3 低空急流强度变化对水平轴风力机气动载荷的影响第86-97页
        4.3.1 不同强度的低空急流脉动风场建模第87-93页
        4.3.2 不同强度的低空急流条件下水平轴风力机气动载荷研究第93-97页
    4.4 低空急流条件下稳定度变化对水平轴风力机气动载荷的影响第97-106页
        4.4.1 不同稳定度条件下的低空急流脉动风场建模第97-103页
        4.4.2 不同稳定度的低空急流条件下水平轴风力机气动载荷研究第103-106页
    4.5 本章小结第106-108页
第5章 基于等效风速方法的来流风功率和风轮输出功率特性研究第108-125页
    5.1 风力机来流风功率计算第108-119页
        5.1.1 风力机来流风功率的理论计算值第109页
        5.1.2 基于轮毂高度处单点风速方法的来流风功率计算第109-114页
        5.1.3 基于等效风速方法的来流风功率计算第114-119页
    5.2 基于等效风速方法的风轮输出功率特性研究第119-124页
        5.2.1 基于等效风速方法的剪切来流条件下风轮输出功率特性研究第119-122页
        5.2.2 基于等效风速方法的低空急流条件下风轮输出功率特性研究第122-124页
    5.3 本章小结第124-125页
第6章 风力机尾流自相似和蜿蜒特性研究第125-150页
    6.1 风力机尾流自相似特性研究第126-142页
        6.1.1 均匀来流条件下尾流区轴向速度分布第126-128页
        6.1.2 均匀来流条件下尾流区轴向速度变化的自相似性第128-130页
        6.1.3 均匀来流条件下尾流区涡量分布第130-134页
        6.1.4 剪切来流条件下尾流区轴向速度分布第134-137页
        6.1.5 剪切来流条件下尾流区轴向速度变化的自相似性第137-139页
        6.1.6 剪切来流条件下尾流区涡量分布第139-142页
    6.2 风力机尾流蜿蜒特性研究第142-148页
        6.2.1 不同来流条件脉动风场的建立第142-145页
        6.2.2 不同来流条件下尾流蜿蜒特性研究第145-148页
    6.3 本章小结第148-150页
结论与展望第150-153页
    1.结论第150-151页
    2.展望第151-152页
    3.创新点第152-153页
参考文献第153-164页
致谢第164-165页
附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录第165-166页
附录B 部分程序代码和公式补充第166-167页

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