| 摘要 | 第7-9页 |
| Abstract | 第9-11页 |
| 符号说明 | 第15-18页 |
| 第1章 绪论 | 第18-24页 |
| 1.1 研究背景 | 第18-19页 |
| 1.2 国内外关于风力机来流条件与风轮特性的研究 | 第19-21页 |
| 1.2.1 大气来流平均风速统计特性对风力机影响的研究 | 第19页 |
| 1.2.2 大气来流脉动风速统计特性对风力机影响的研究 | 第19-20页 |
| 1.2.3 大气来流动态变化对风力机影响的数值研究 | 第20页 |
| 1.2.4 风力机外场实验研究 | 第20页 |
| 1.2.5 风力机远尾流速度场建模研究 | 第20-21页 |
| 1.2.6 小结 | 第21页 |
| 1.3 本课题的研究内容 | 第21-23页 |
| 1.4 本课题的创新点 | 第23-24页 |
| 第2章 大气边界层基本理论和风力机数值研究方法 | 第24-38页 |
| 2.1 大气边界层的稳定度 | 第24-25页 |
| 2.2 中性大气的风速特征 | 第25-28页 |
| 2.2.1 平均风速的风切变特征 | 第25-26页 |
| 2.2.2 湍流强度的切变分布特征 | 第26-27页 |
| 2.2.3 脉动风速的功率谱特征 | 第27-28页 |
| 2.3 风力机的数值计算方法 | 第28-35页 |
| 2.3.1 雷诺时均理论 | 第29-30页 |
| 2.3.2 致动线模型 | 第30-34页 |
| 2.3.3 大涡模拟 | 第34-35页 |
| 2.4 基于开源代码的高性能数值计算 | 第35-37页 |
| 2.4.1 Open FOAM开源数值计算软件简介 | 第35-36页 |
| 2.4.2 HPC平台简介和并行计算效率对比 | 第36-37页 |
| 2.5 本章小结 | 第37-38页 |
| 第3章 中性大气风速统计特性对风力机气动载荷的影响 | 第38-48页 |
| 3.1 流场水平均匀性验证 | 第38-39页 |
| 3.2 风力机湍流模型准确性验证 | 第39-41页 |
| 3.3 均匀湍流强度对风力机气动载荷的影响 | 第41-42页 |
| 3.4 切变湍流强度对风力机气动载荷的影响 | 第42-46页 |
| 3.5 本章小结 | 第46-48页 |
| 第4章 中性大气动态来流下风力机气动载荷和尾流速度场建模 | 第48-66页 |
| 4.1 脉动风速的生成和验证 | 第48-57页 |
| 4.1.1 谐波叠加法与自回归滑动平均法 | 第48-50页 |
| 4.1.2 随机风速生成结果对比 | 第50-57页 |
| 4.2 致动线模型验证 | 第57-58页 |
| 4.3 远尾流速度场建模和验证 | 第58-64页 |
| 4.4 本章小结 | 第64-66页 |
| 第5章 中性大气动态来流下风力机气动载荷分析 | 第66-81页 |
| 5.1 动态来流下风力机气动平均特性分析 | 第66-75页 |
| 5.1.1 来流特征参数对风轮气动平均性能影响的正交试验 | 第66-71页 |
| 5.1.2 来流特征参数对风轮偏航和倾覆力矩特性影响的通径分析 | 第71-75页 |
| 5.2 动态来流下风力机气动载荷的时程、功率谱分析 | 第75-80页 |
| 5.3 本章小结 | 第80-81页 |
| 第6章 中性大气边界层与风力机的耦合计算 | 第81-100页 |
| 6.1 致动线模型 | 第81-88页 |
| 6.1.1 单风轮计算结果验证 | 第81-85页 |
| 6.1.2 双风轮串列风力机 | 第85-88页 |
| 6.2 外场实验情况简介 | 第88-90页 |
| 6.3 中性大气边界层计算结果验证 | 第90-92页 |
| 6.4 中性大气风场耦合计算 | 第92-98页 |
| 6.4.1 中性大气边界层内风轮计算结果验证 | 第92-95页 |
| 6.4.2 风轮尾流特性分析 | 第95-98页 |
| 6.5 本章小结 | 第98-100页 |
| 结论与展望 | 第100-103页 |
| 1. 结论 | 第100-101页 |
| 2. 展望 | 第101-103页 |
| 参考文献 | 第103-108页 |
| 致谢 | 第108-109页 |
| 附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录 | 第109-110页 |
| 附录B 论文中所涉及程序的部分代码 | 第110-116页 |
