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复杂地形风资源特性的数值模拟研究

摘要第5-7页
Abstract第7-9页
第1章 绪论第17-37页
    1.1 国内外风电发展形势第17-21页
    1.2 课题研究的目的及意义第21-23页
    1.3 湍流模拟方法及复杂地形模拟的研究进展第23-35页
        1.3.1 湍流简介第23-26页
        1.3.2 湍流的模拟方法第26-29页
        1.3.3 地形模拟方法研究现状第29-34页
        1.3.4 带有风力机的风电场模拟方法第34-35页
    1.4 研究内容与论文结构第35-37页
        1.4.1 研究内容第35页
        1.4.2 论文结构第35-37页
第2章 CFD基本理论及数值方法第37-59页
    2.1 引言第37页
    2.2 控制方程第37-40页
        2.2.1 质量守恒方程第38页
        2.2.2 动量守恒方程第38-39页
        2.2.3 能量守恒方程第39-40页
    2.3 有限体积法第40-44页
        2.3.1 空间离散第40-43页
            2.3.1.1 扩散项的离散第41页
            2.3.1.2 对流项的离散第41-42页
            2.3.1.3 数值耗散的处理第42-43页
        2.3.2 时间离散第43-44页
    2.4 双时间步推进法第44-45页
    2.5 收敛加速技术第45-50页
        2.5.1 隐式残差光顺第45-46页
        2.5.2 多重网格技术第46-48页
        2.5.3 全多重网格技术第48-49页
        2.5.4 低速预处理方法第49-50页
    2.6 湍流模拟方法第50-56页
        2.6.1 直接模拟(DNS)第50-51页
        2.6.2 大涡模拟(LES)第51-53页
        2.6.3 雷诺时均(RANS)第53-54页
        2.6.4 分离涡模拟(DES)第54-56页
    2.7 壁面函数第56-59页
第3章 复杂地形RANS数值模拟第59-74页
    3.1 引言第59页
    3.2 数值方法第59-60页
    3.3 平板地形的数值模拟第60-69页
        3.3.1 计算域及计算设置第60-62页
        3.3.2 计算结果与讨论第62-68页
            3.3.2.1 收敛判定第62-63页
            3.3.2.2 默认参数的计算结果第63-64页
            3.3.2.3 湍流模型参数对计算结果的影响第64-65页
            3.3.2.4 湍流粘性阀值对计算结果的影响第65-66页
            3.3.2.5 第一层网格高度和壁面函数对计算结果的影响第66-68页
            3.3.2.6 顶端边界条件对计算结果的影响第68页
        3.3.3 小结第68-69页
    3.4 Askervein山的模拟第69-73页
        3.4.1 Askervein山简介第69-70页
        3.4.2 计算域与网格第70-71页
        3.4.3 计算设置第71页
        3.4.4 结果与讨论第71-73页
    3.5 本章小结第73-74页
第4章 基于数值模拟的风资源分析方法第74-107页
    4.1 引言第74页
    4.2 复杂地形处理及网格生成方法第74-93页
        4.2.1 地形数据类型第74-76页
            4.2.1.1 测绘数据第74-75页
            4.2.1.2 卫星测绘数据第75-76页
        4.2.2 投影与坐标变换第76-83页
            4.2.2.1 地球椭球及其基本几何参数第76-77页
            4.2.2.2 大地坐标系第77-78页
            4.2.2.3 国家大地坐标系第78-79页
            4.2.2.4 高斯投影概述第79-83页
        4.2.3 地形处理第83-91页
            4.2.3.1 地形处理的基本原理第83页
            4.2.3.2 差值方法第83-88页
            4.2.3.3 数据平滑第88-89页
            4.2.3.4 搜索方法第89页
            4.2.3.5 网格文件的生成第89-91页
        4.2.4 复杂地形处理实例第91-93页
            4.2.4.1 数据准备第91页
            4.2.4.2 程序功能及结果简述第91-93页
        4.2.5 小结第93页
    4.3 南澳岛风电场数值模拟第93-107页
        4.3.1 南澳岛简介第94-96页
        4.3.2 数值方法第96-97页
        4.3.3 计算域与计算设置第97-100页
        4.3.4 结果分析第100-104页
            4.3.4.1 不同来流条件对计算的影响第100-103页
            4.3.4.2 主风向下的流场分析及微观选址第103-104页
        4.3.5 风资源计算方法第104-105页
        4.3.6 小结第105-107页
第5章 复杂地形DES数值模拟第107-140页
    5.1 引言第107-110页
    5.2 方体的DES模拟第110-126页
        5.2.1 研究对象第111页
        5.2.2 计算域及计算设置第111-114页
        5.2.3 数值方法第114页
        5.2.4 收敛判定第114-115页
        5.2.5 结果与讨论第115-125页
            5.2.5.1 方体后方尾迹第115-116页
            5.2.5.2 时均场统计结果第116-118页
            5.2.5.3 方体上游马蹄涡系统第118-125页
        5.2.6 小结第125-126页
    5.3 Bolund岛的DES模拟第126-138页
        5.3.1 Bolund岛简介第127-130页
        5.3.2 数值方法第130页
        5.3.3 计算域及网格第130-132页
        5.3.4 计算设置第132-133页
        5.3.5 结果分析第133-137页
        5.3.6 小结第137-138页
    5.4 本章小结第138-140页
第6章 结论与展望第140-143页
    6.1 结论第140-141页
    6.2 创新点第141页
    6.3 展望第141-143页
参考文献第143-151页
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果第151-152页
攻读博士学位期间参加的科研工作第152-153页
致谢第153-154页
作者简介第154页

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