直翼竖轴风力机构型与变桨控制研究
| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-8页 |
| 第1章 绪论 | 第12-32页 |
| 1.1 课题研究目的与意义 | 第12-13页 |
| 1.2 直翼竖轴风力机研究与进展 | 第13-24页 |
| 1.2.1 全球风电产业发展与展望 | 第13-15页 |
| 1.2.2 风力发电设备构型对比分析 | 第15-18页 |
| 1.2.3 提高直翼竖轴风力机性能的方法 | 第18-20页 |
| 1.2.4 变桨控制技术研究进展 | 第20-24页 |
| 1.3 直翼竖轴风力机研究方法概述 | 第24-30页 |
| 1.3.1 气动理论 | 第25-26页 |
| 1.3.2 CFD模型 | 第26-29页 |
| 1.3.3 实验技术 | 第29-30页 |
| 1.4 课题主要研究内容 | 第30-32页 |
| 第2章 直翼竖轴风力机总体方案 | 第32-48页 |
| 2.1 引言 | 第32页 |
| 2.2 直翼竖轴风力机结构方案 | 第32-39页 |
| 2.2.1 风轮结构参数选择 | 第33-34页 |
| 2.2.2 风轮结构布局 | 第34-38页 |
| 2.2.3 变桨式风力机结构方案 | 第38-39页 |
| 2.3 直翼竖轴风力机控制方案 | 第39-43页 |
| 2.3.1 变桨控制系统 | 第39-41页 |
| 2.3.2 动力学参数采集系统 | 第41-43页 |
| 2.4 竖轴风力机状态监测方案 | 第43-47页 |
| 2.4.1 叶片状态监测 | 第43-45页 |
| 2.4.2 支撑梁状态监测 | 第45-46页 |
| 2.4.3 塔架状态监测 | 第46页 |
| 2.4.4 力矩参数测量方法 | 第46-47页 |
| 2.5 本章小结 | 第47-48页 |
| 第3章 直翼竖轴风力机风轮参数的影响分析 | 第48-69页 |
| 3.1 引言 | 第48页 |
| 3.2 直翼竖轴风力机气动力学模型 | 第48-51页 |
| 3.3 CFD建模及参数设置 | 第51-56页 |
| 3.3.1 计算域及边界条件 | 第51-52页 |
| 3.3.2 全局网格与局部网格 | 第52-54页 |
| 3.3.3 湍流模型选择 | 第54-56页 |
| 3.4 翼型选择与叶片安装 | 第56-60页 |
| 3.4.1 翼型选择分析 | 第56-57页 |
| 3.4.2 变桨式叶片安装 | 第57-60页 |
| 3.5 风轮参数对性能的影响分析 | 第60-67页 |
| 3.5.1 高径比H/R的影响 | 第60-62页 |
| 3.5.2 弦径比C/R的影响 | 第62-64页 |
| 3.5.3 风轮叶片数的影响 | 第64-66页 |
| 3.5.4 运行尖速比的影响 | 第66-67页 |
| 3.6 本章小结 | 第67-69页 |
| 第4章 支撑梁结构布局与气动外形研究 | 第69-103页 |
| 4.1 引言 | 第69页 |
| 4.2 风轮支撑梁结构布局研究 | 第69-84页 |
| 4.2.1 叶片支撑的固有特性分析 | 第69-76页 |
| 4.2.2 支撑梁结构布局分析 | 第76-81页 |
| 4.2.3 支撑梁布局影响分析 | 第81-84页 |
| 4.3 支撑梁气动外形设计 | 第84-92页 |
| 4.3.1 支撑梁气动外形分析 | 第84-88页 |
| 4.3.2 支撑梁减阻方案 | 第88-90页 |
| 4.3.3 支撑梁气动阻力实验 | 第90-92页 |
| 4.4 风轮动力学特性研究 | 第92-98页 |
| 4.4.1 风轮动力刚化分析 | 第92-95页 |
| 4.4.2 风轮动不平衡特性 | 第95-98页 |
| 4.5 支撑梁变形及校正研究 | 第98-102页 |
| 4.5.1 支撑梁变形影响分析 | 第98-100页 |
| 4.5.2 支撑梁变形校正方案 | 第100-102页 |
| 4.6 本章小结 | 第102-103页 |
| 第5章 直翼竖轴风力机桨距角实验研究 | 第103-129页 |
| 5.1 引言 | 第103页 |
| 5.2 风轮状态监测系统标定 | 第103-107页 |
| 5.3 叶片静态气动特性研究 | 第107-110页 |
| 5.3.1 翼型气动性能分析 | 第107-108页 |
| 5.3.2 叶片气动载荷实验 | 第108-110页 |
| 5.4 攻角对气动性能影响分析 | 第110-118页 |
| 5.4.1 翼型俯仰运动CFD分析 | 第110-115页 |
| 5.4.2 叶片俯仰运动实验研究 | 第115-118页 |
| 5.5 叶片桨距角数值模拟与实验研究 | 第118-127页 |
| 5.5.1 叶片桨距角与气动性能分析 | 第119-122页 |
| 5.5.2 风轮桨距角运行实验 | 第122-126页 |
| 5.5.3 叶片桨距角干扰分析 | 第126-127页 |
| 5.6 本章小结 | 第127-129页 |
| 第6章 直翼竖轴风力机变桨控制与实验研究 | 第129-156页 |
| 6.1 引言 | 第129页 |
| 6.2 变桨规律数值分析 | 第129-140页 |
| 6.2.1 统一变桨规律验证 | 第130-134页 |
| 6.2.2 独立变桨规律分析 | 第134-140页 |
| 6.3 独立变桨规律优化 | 第140-147页 |
| 6.3.1 变桨规律改进设计 | 第140-144页 |
| 6.3.2 半正弦变桨CFD验证 | 第144-145页 |
| 6.3.3 单叶片变桨实验分析 | 第145-147页 |
| 6.4 样机变桨距实验 | 第147-155页 |
| 6.4.1 样机发电实验 | 第147-150页 |
| 6.4.2 样机动态实验 | 第150-153页 |
| 6.4.3 变桨功耗分析 | 第153-155页 |
| 6.5 本章小结 | 第155-156页 |
| 结论 | 第156-158页 |
| 参考文献 | 第158-167页 |
| 攻读博士学位期间发表的论文和取得的科研成果 | 第167-169页 |
| （一）发表的学术论文 | 第167页 |
| （二）申请及已获得授权的专利 | 第167-168页 |
| （三）参与的科研项目及获奖情况 | 第168-169页 |
| 致谢 | 第169页 |
