时间步进自由尾迹方法建模及水平轴风力机气动性能分析
| 摘要 | 第1-5页 |
| ABSTRACT | 第5-11页 |
| 1 绪论 | 第11-23页 |
| ·课题研究的背景及意义 | 第11-13页 |
| ·研究背景 | 第11-12页 |
| ·课题研究意义 | 第12-13页 |
| ·国内外研究现状 | 第13-19页 |
| ·尾迹区实验研究 | 第14-15页 |
| ·尾迹区计算研究 | 第15-19页 |
| ·本课题的主要工作 | 第19-23页 |
| ·已有研究工作的不足 | 第19-20页 |
| ·本文的主要工作 | 第20-23页 |
| 2 动量—叶素理论及修正 | 第23-41页 |
| ·引言 | 第23页 |
| ·坐标系及坐标变换 | 第23-24页 |
| ·动量—叶素理论 | 第24-27页 |
| ·动量理论 | 第24-25页 |
| ·叶素理论 | 第25-26页 |
| ·动量—叶素理论 | 第26-27页 |
| ·动量—叶素理论的修正 | 第27-33页 |
| ·基础理论 | 第28-30页 |
| ·风力机建模 | 第30-31页 |
| ·数值计算流程 | 第31-33页 |
| ·计算实例 | 第33-37页 |
| ·轴流工况 | 第34-37页 |
| ·稳定偏航工况 | 第37页 |
| ·小结 | 第37-41页 |
| 3 风力机转子的时间步进自由尾迹模型 | 第41-69页 |
| ·引言 | 第41-42页 |
| ·基本假设 | 第42页 |
| ·转子的自由尾迹涡模型 | 第42-51页 |
| ·尾迹涡线的控制方程 | 第42-43页 |
| ·非线性诱导速度 | 第43-48页 |
| ·时间步进算法 | 第48-51页 |
| ·桨叶气动模型 | 第51-65页 |
| ·Weissinger-L 升力面模型 | 第52-53页 |
| ·涡强度(环量)的确定 | 第53-54页 |
| ·非定常翼型模型 | 第54-65页 |
| ·转子的时间步进自由尾迹模型 | 第65-67页 |
| ·初始条件和边界条件 | 第65-66页 |
| ·时间步进自由尾迹模型的计算流程 | 第66-67页 |
| ·小结 | 第67-69页 |
| 4 数值算法的精度和稳定性分析 | 第69-81页 |
| ·引言 | 第69页 |
| ·直线涡段替代涡线的精度 | 第69-72页 |
| ·不同差分算法的线性稳定性分析 | 第72-75页 |
| ·Euler 显式 | 第72-73页 |
| ·PCC 格式 | 第73页 |
| ·PC2B 格式 | 第73-75页 |
| ·本文3 阶PC3B 格式 | 第75页 |
| ·差分算法的修正方程及精度分析 | 第75-78页 |
| ·Euler 显式 | 第75-76页 |
| ·PCC 及PC2B 格式 | 第76-77页 |
| ·3 阶PC3B 格式 | 第77-78页 |
| ·尾迹收敛性 | 第78页 |
| ·小结 | 第78-81页 |
| 5 风力机尾迹和气动性能计算及与实验值的比较 | 第81-105页 |
| ·引言 | 第81页 |
| ·TUDelft 风力机气动性能计算 | 第81-93页 |
| ·自由尾迹模型参数的确定 | 第81-84页 |
| ·轴流工况 | 第84-88页 |
| ·稳定偏航 | 第88-90页 |
| ·非稳态偏航 | 第90-93页 |
| ·NREL Phase Ⅵ风力机气动性能 | 第93-100页 |
| ·轴流工况 | 第93-97页 |
| ·三维翼型数据对BEM 理论的修正 | 第97-99页 |
| ·偏航工况 | 第99-100页 |
| ·小结 | 第100-105页 |
| 6 动态来流时的非定常气动性能分析 | 第105-113页 |
| ·引言 | 第105页 |
| ·IEC 标准风况 | 第105-107页 |
| ·动态来流时气动性能 | 第107-112页 |
| ·风剪切 | 第107-108页 |
| ·极端运行阵风 | 第108-109页 |
| ·极端风向变化 | 第109-110页 |
| ·风向变化的极端持续阵风 | 第110-111页 |
| ·极端垂直风切变 | 第111-112页 |
| ·小结 | 第112-113页 |
| 7 研究工作总结及展望 | 第113-117页 |
| ·本文主要结论 | 第113-114页 |
| ·本文创新点 | 第114页 |
| ·后续研究工作的展望 | 第114-117页 |
| 致谢 | 第117-119页 |
| 参考文献 | 第119-129页 |
| 附录 | 第129页 |
| A. 作者在攻读博士学位期间发表的论文目录 | 第129页 |
| B. 作者在攻读博士学位期间参加的科研项目 | 第129页 |