| 中文摘要 | 第3-4页 |
| 英文摘要 | 第4-5页 |
| 1 绪论 | 第8-20页 |
| 1.1 课题研究背景 | 第8-9页 |
| 1.2 垂直轴风力机的分类 | 第9-11页 |
| 1.2.1 升力型 VATW | 第9-10页 |
| 1.2.2 阻力型 VAWT | 第10-11页 |
| 1.2.3 组合型 VAWT | 第11页 |
| 1.3 基础研究方法 | 第11-14页 |
| 1.3.1 理论数值分析 | 第12-13页 |
| 1.3.2 实验测试法 | 第13页 |
| 1.3.3 计算流体动力学(CFD) | 第13-14页 |
| 1.4 研究现状 | 第14-17页 |
| 1.5 论文主要内容 | 第17-20页 |
| 2 直叶片垂直轴风力发电机理论分析与实验研究 | 第20-28页 |
| 2.1 研究对象介绍 | 第20-21页 |
| 2.2 垂直轴风力机叶片运动分析 | 第21-23页 |
| 2.3 垂直轴风力机气动力分析 | 第23-24页 |
| 2.4 垂直轴风力机叶片表面压强分析 | 第24-26页 |
| 2.5 实验测试 | 第26-27页 |
| 2.6 本章小结 | 第27-28页 |
| 3 基于三维CFD的垂直轴风力机气动性能研究 | 第28-56页 |
| 3.1 CFD模型的建立 | 第28-35页 |
| 3.1.1 模型简化 | 第28页 |
| 3.1.2 计算域建立 | 第28-30页 |
| 3.1.3 计算方法 | 第30-31页 |
| 3.1.4 计算域网格生成 | 第31-35页 |
| 3.2 求解器设置 | 第35-39页 |
| 3.2.1 湍流模型的选择 | 第35页 |
| 3.2.2 边界条件的设置 | 第35页 |
| 3.2.3 求解方法 | 第35-36页 |
| 3.2.4 时间步长的选择 | 第36-37页 |
| 3.2.5 残差收敛标准的设定 | 第37-39页 |
| 3.3 结果与分析 | 第39-55页 |
| 3.3.1 实验验证 | 第39-40页 |
| 3.3.2 方位角对叶片瞬时功率系数的影响 | 第40-45页 |
| 3.3.3 叶尖速比对垂直轴风力机功率系数的影响 | 第45-52页 |
| 3.3.4 风速对垂直轴风力机功率系数的影响 | 第52-55页 |
| 3.4 本章小结 | 第55-56页 |
| 4 基于独立变桨控制的垂直轴风力机气动性能优化研究 | 第56-72页 |
| 4.1 基于遗传算法的变桨寻优 | 第56-58页 |
| 4.2 基于神经网络的变桨预测 | 第58-60页 |
| 4.3 桨距角分析 | 第60-61页 |
| 4.4 基于三维CFD方法的变桨验证 | 第61-70页 |
| 4.4.1 涡流场分析 | 第61-65页 |
| 4.4.2 变桨对不同方位角下的功率系数影响 | 第65-69页 |
| 4.4.3 变桨对风力机风能利用率的影响 | 第69-70页 |
| 4.5 本章小结 | 第70-72页 |
| 5 基于上游导流板的垂直轴风力机气动性能优化研究 | 第72-88页 |
| 5.1 分析模型的简化与介绍 | 第72-73页 |
| 5.2 CFD模型的建立 | 第73-80页 |
| 5.2.1 计算域建立 | 第73-75页 |
| 5.2.2 网格无关性验证 | 第75-78页 |
| 5.2.3 边界条件设置 | 第78-80页 |
| 5.3 结果与分析 | 第80-85页 |
| 5.3.1 导流板对对风轮旋转域流场的影响 | 第80-82页 |
| 5.3.2 导流板对转矩曲线的影响 | 第82-84页 |
| 5.3.3 导流板对功率系数的影响 | 第84-85页 |
| 5.4 本章小结 | 第85-88页 |
| 6 结论与展望 | 第88-90页 |
| 6.1 主要内容和结论 | 第88-89页 |
| 6.2 展望 | 第89-90页 |
| 致谢 | 第90-92页 |
| 参考文献 | 第92-98页 |
| 附录 | 第98页 |
| A.作者在攻读硕士学位期间发表的论文目录 | 第98页 |