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 |