摘要 | 第5-7页 |
Abstract | 第7-9页 |
第1章 绪论 | 第18-34页 |
1.1 选题背景及其意义 | 第18-24页 |
1.1.1 风能技术应用 | 第18-20页 |
1.1.2 风力机分类 | 第20-21页 |
1.1.3 风力机技术发展趋势 | 第21-24页 |
1.1.4 风力机热点问题 | 第24页 |
1.2 国内外研究现状 | 第24-31页 |
1.2.1 翼型气动性能分析及优化研究现状 | 第24-26页 |
1.2.2 带襟翼风力机翼型及流动控制研究现状 | 第26-28页 |
1.2.3 风力机叶片气动性能计算研究现状 | 第28页 |
1.2.4 风力机叶片优化技术现状 | 第28-31页 |
1.3 本文主要工作及结构 | 第31-34页 |
1.3.1 本文主要工作 | 第31-33页 |
1.3.2 论文结构安排 | 第33-34页 |
第2章 风力机气动性能分析理论 | 第34-55页 |
2.1 引言 | 第34页 |
2.2 翼型的气动参数 | 第34-36页 |
2.2.1 翼型压力系数 | 第35页 |
2.2.2 升力系数 | 第35页 |
2.2.3 阻力系数 | 第35页 |
2.2.4 俯仰力矩系数 | 第35-36页 |
2.3 叶素-动量理论(BEM) | 第36-41页 |
2.3.1 动量理论 | 第36-39页 |
2.3.2 叶素理论 | 第39-41页 |
2.3.3 叶素-动量理论 | 第41页 |
2.4 气动修正模型 | 第41-49页 |
2.4.1 Prandtl修正模型 | 第41-43页 |
2.4.2 葛劳渥特修正模型 | 第43页 |
2.4.3 Wilson和Lissaman修正模型 | 第43-44页 |
2.4.4 de Vries修正模型 | 第44页 |
2.4.5 shen修正模型 | 第44-45页 |
2.4.6 诱导因子迭代计算步骤 | 第45-46页 |
2.4.7 三维旋转效应修正模型 | 第46-49页 |
2.5 叶片气动计算修正 | 第49页 |
2.6 定常气动性能计算 | 第49页 |
2.7 复合材料欧拉梁理论模型 | 第49-53页 |
2.7.1 复合材料各向异性力学理论 | 第49-51页 |
2.7.2 复合材料板强度准则 | 第51-53页 |
2.8 叶素动量理论与欧拉梁理论耦合模型 | 第53-54页 |
2.9 本章小结 | 第54-55页 |
第3章 带尾缘襟翼的二维风力机翼型气动性能分析 | 第55-80页 |
3.1 数值计算方法 | 第55-57页 |
3.1.1 控制方程 | 第55-56页 |
3.1.2 湍流模型 | 第56-57页 |
3.2 翼型选取及几何建模 | 第57-58页 |
3.2.1 翼型选取 | 第57页 |
3.2.2 几何建模 | 第57-58页 |
3.3 计算方法及参数 | 第58页 |
3.3.1 计算方法 | 第58页 |
3.3.2 相关参数确定 | 第58页 |
3.4 可靠性验证 | 第58-61页 |
3.4.1 网格无关性 | 第58页 |
3.4.2 升阻力系数 | 第58-59页 |
3.4.3 压力云图及流线图 | 第59-60页 |
3.4.4 压力系数图 | 第60-61页 |
3.5 襟翼偏转角对翼型气动性能的影响 | 第61-67页 |
3.5.1 襟翼偏转角对流场的影响 | 第61-63页 |
3.5.2 襟翼偏转角对翼型压力系数的影响 | 第63-64页 |
3.5.3 襟翼偏转角对翼型升阻力系数的影响 | 第64-66页 |
3.5.4 襟翼偏转角对翼型力矩系数的影响 | 第66-67页 |
3.6 襟翼长度对翼型气动性能的影响 | 第67-72页 |
3.6.1 襟翼长度对流场的影响 | 第67-68页 |
3.6.2 襟翼长度对翼型压力系数的影响 | 第68-69页 |
3.6.3 襟翼长度对翼型升阻力系数的影响 | 第69-71页 |
3.6.4 襟翼长度对翼型力矩系数的影响 | 第71页 |
3.6.5 小结 | 第71-72页 |
3.7 襟翼缝隙大小对气动性能的影响 | 第72-79页 |
3.7.1 带缝隙襟翼模型建立 | 第72-73页 |
3.7.2 襟翼缝隙对流场的影响 | 第73-74页 |
3.7.3 襟翼缝隙对翼型表面压力系数的影响 | 第74-76页 |
3.7.4 襟翼缝隙对翼型升阻力系数的影响 | 第76-78页 |
3.7.5 襟翼缝隙对翼型力矩系数的影响 | 第78页 |
3.7.6 襟翼缝隙对翼型气动性能的影响小结 | 第78-79页 |
3.8 本章小结 | 第79-80页 |
第4章 基于LSSVM数据挖掘技术的襟翼参数优化研究 | 第80-100页 |
4.1 引言 | 第80页 |
4.2 翼型气动特性数据挖掘方法选取原则 | 第80-81页 |
4.3 支持向量机 | 第81-84页 |
4.3.1 最小二乘支持向量机 | 第81-83页 |
4.3.2 支持向量 | 第83页 |
4.3.3 核函数 | 第83-84页 |
4.4 基于LSSVM的气动性能数据挖掘方法 | 第84-95页 |
4.4.1 升力系数数据挖掘 | 第84-88页 |
4.4.2 阻力系数系数数据挖掘 | 第88-91页 |
4.4.3 俯仰力矩系数系数数据挖掘 | 第91-95页 |
4.5 基于改进的QPSO襟翼参数优化 | 第95-98页 |
4.5.1 PSO算法 | 第95-97页 |
4.5.2 襟翼参数优化目标函数 | 第97-98页 |
4.6 本章小结 | 第98-100页 |
第5章 带襟翼风力机叶片气动性能分析 | 第100-127页 |
5.1 引言 | 第100页 |
5.2 CFD计算方法可靠性验证 | 第100-115页 |
5.2.1 叶片几何建模 | 第100-103页 |
5.2.2 计算方法 | 第103-105页 |
5.2.3 风力机计算域确定及网格划分 | 第105-106页 |
5.2.4 计算结果分析 | 第106-115页 |
5.3 基于BEM的Phase VI叶片气动性能分析 | 第115-117页 |
5.3.1 二维气动性能数据扩展 | 第115-116页 |
5.3.2 修正BEM理论计算结果分析 | 第116-117页 |
5.4 带襟翼的Phase VI叶片气动性能分析 | 第117-126页 |
5.4.1 带襟翼的Phase VI叶片几何建模 | 第117页 |
5.4.2 带襟翼的Phase VI叶片网格划分 | 第117-118页 |
5.4.3 计算结果分析 | 第118-126页 |
5.5 本章小结 | 第126-127页 |
第6章 带襟翼风力机叶片优化设计及气动性能分析 | 第127-160页 |
6.1 引言 | 第127页 |
6.2 风力机叶片设计方法 | 第127-128页 |
6.3 风力机叶片常用设计模型 | 第128-137页 |
6.3.1 简化风力机设计模型 | 第128-129页 |
6.3.2 Schmitz风力机设计模型 | 第129-130页 |
6.3.3 Glauert风力机设计模型 | 第130-131页 |
6.3.4 Wilson风力机设计模型 | 第131-132页 |
6.3.5 动量叶素理论设计模型 | 第132页 |
6.3.6 600kW风力机叶片设计实例 | 第132-136页 |
6.3.7 带襟翼 600kW风力机叶片设计实例 | 第136-137页 |
6.4 叶片形状参数优化 | 第137-143页 |
6.4.1 设计变量 | 第138页 |
6.4.2 约束条件 | 第138-139页 |
6.4.3 风速频率分布 | 第139-140页 |
6.4.4 叶片优化目标函数 | 第140-142页 |
6.4.5 量子行为粒子群优化算法(PSO) | 第142-143页 |
6.4.6 叶片优化结果 | 第143页 |
6.5 翼型选择 | 第143-147页 |
6.5.1 翼型几何参数 | 第143-144页 |
6.5.2 翼型厚度对翼型气动性能的影响 | 第144-147页 |
6.6 雷诺数选择 | 第147-151页 |
6.6.1 雷诺数概念 | 第148页 |
6.6.2 不同雷诺数升力系数比较 | 第148-149页 |
6.6.3 不同雷诺数下阻力系数比较 | 第149页 |
6.6.4 不同雷诺数升阻比比较 | 第149-150页 |
6.6.5 不同雷诺数俯仰力矩系数比较 | 第150-151页 |
6.6.6 雷诺数对翼型气动性能影响小结 | 第151页 |
6.7 1.5MW风力机设计及优化 | 第151-159页 |
6.7.1 设计参数 | 第151-152页 |
6.7.2 翼型的选取 | 第152页 |
6.7.3 翼型的气动性能扩展 | 第152-153页 |
6.7.4 基于量子行为粒子群优化模型 | 第153-154页 |
6.7.5 无襟翼优化设计结果 | 第154-157页 |
6.7.6 带襟翼的 1.5MW风力机叶片优化设计结果 | 第157-159页 |
6.8 小结 | 第159-160页 |
第7章 结论与展望 | 第160-163页 |
7.1 结论 | 第160-161页 |
7.2 创新点 | 第161页 |
7.3 展望 | 第161-163页 |
参考文献 | 第163-173页 |
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 | 第173-174页 |
攻读博士学位期间参加的科研工作 | 第174-175页 |
致谢 | 第175-176页 |
作者简介 | 第176页 |