音像风力发电机组的创新设计皮特?贾米森(Peter Jamieson)

译者序原书序原书前言原书致谢引言10.1为什么要创新10.2风能所面临的挑战20.3现代风机的规范20.4风能的变化40.5商业风力发电技术40.6风能技术评价的基础60.6.1作为基线的标准设计60.6.2技术优势的基础60.6.3所宣称的功率能的安全606.4所提出的创新的影响6参考文献7篇设计背景9章旋翼气动理论91.1简介91.2气动升力101.3激励盘121.4开流激励盘131.4.1轴向感应131.4.2动量141.5广义激励盘理论151.6扩散器的受力211.7广义激励盘理论和实际扩散器设计221.8为什么只有一个叶轮？221.9叶轮的基本运行1.10叶素动量理论251.10.1动量方程251.10.2叶素方程261.11叶轮理论281.11.1功率系数Cp311.11.2正压力系数341.11.3面外弯矩系数341.12广义叶素动量理论361.13激励盘和叶素动量理论的局限391.13.1激励盘的局限391.13.2尾翼旋转和效应391.13.3叶轮理论401.13.4偏流401.13.5小结41参考文献41第2章旋翼气动设计442.1叶轮和硬度442.2叶轮硬度和理想的变速运行45.硬度和负荷472.4翼型设计开发472.5气动能对平面形状的522.6翼型设计规范53参考文献54第3章叶轮结构的相互作用563.1叶片大体设计563.2叶片结构基础573.3简化的盖梁分析593.3.1规定挠度的质量设计593.3.2疲劳强度设计：挠度制603.4翼型剖面的有效t/c比613.5叶片设计研究：参数化分析实例633.6工业叶片技术683.6.1设计683.6.2制造683.6.3设计开发69参考文献71第4章风力发电机组的尺度升级724.1简介:尺寸和尺寸限制724.2二次方—三次方定律754.3缩放基础754.4风力发电机组的相似律774.4.1叶尖速度774.4.2气动力矩的缩放774.4.3弯曲剖面模量的缩放784.4.4张力剖面的缩放784.4.5气动弹稳定74.4.6自重载荷的缩放784.4.7叶片（叶尖）挠度缩放784.4.8更微妙的缩放效果及影响794.4.9变速器缩放804.4.10支撑结构缩放804.4.11功率/能量缩放804.4.12电气系统缩放804.4.13控制系统缩放814.4.14缩放小结814.5商业数据分析824.5.1叶片质量缩放834.5.2轴质量缩放864.5.3机舱质量和塔顶质量的缩放874.5.4塔顶质量884.5.5塔架缩放894.5.6变速器缩放934.6垂直轴风机的尺度升级944.7额定叶尖速度944.8载荷升级964.9违反相似94.10成本模型994.11缩放的结论100参考文献101第5章风能转换的概念102参考文献104第6章传动系统设计1056.1简介1056.2定义1056.3传动系统创新的目的1066.4传动系统技术图1066.5直驱系统1106.6混合型系统1136.7液压传动装置1146.8直驱组件效率1166.8.1简介1166.8.2运行范围内的效率1186.8.3变速器效率1186.8.4发电机效率1196.8.5变换器效率1196.8.6变压器效率1216.8.7液力耦合器效率1216.9传动系统1216.10动力输出装置的创新概念1参考文献126第7章海上风机1277.1海上风机设计1277.2高速叶轮1277.2.1设计逻辑1277.2.2速度限制1287..叶轮结构1297.2.4设计比较1307.3“更简单的”海上风机1337.4海上漂浮风机系统135参考文献137第8章技术发展趋势总结1398.1演变过程1398.2叶片数量和经营理念的共识1418.3传动系统概念的分歧1418.4未来的风力发电技术1428.4.1简介1428.4.2机载系统1428.4.3新型系统的概念144参考文献146第2篇技术评估147第9章能源成本1479.1能源成本的计算方法1479.2能源：功率曲线1509.3能源：有效、可靠、可1559.3.1有效1559.3.2可靠1559.3.3实用1569.4资本成本1579.5运维1589.6总成本分摊1589.7缩放成本影响1609.8负荷影响（场所类型）161参考文献1640章评估方法16610.1主要的评估问题16610.2致命缺陷分析16610.3功率能16710.3.1贝兹极限16710.3.2风机的压差16910.3.3气流中的总能量16910.4传动系统转矩17110.5典型的基准17110.6设计负荷的比较17210.7评估举例：风机的额定功率17310.8评估举例：Carter风机和结构的灵活17610.估举例：概念设计优化研究178参考文献180第3篇设计主题1831章叶片数18311.1能源捕获比较18311.2叶片设计问题18411.3运行和系统设计问题18611.4多叶片叶轮191参考文献1912章变桨距与失速19212.1失速调节19212.2变桨距调节1941.疲劳载荷问题19512.4电能质量和网络需求19712.4.1风机设计的并网导则要求和意义197参考文献1993章水平轴风机还是垂直轴风机20013.1简介20013.2垂直轴风机的空气动力学20113.3功率特和能量捕获20613.4传动系统转矩20713.5垂直轴风机的适当应用20913.6垂直轴风机设计现状20913.6.1问题20913.6.2解决方法210参考文献2114章自由偏航21214.1偏航系统的能源成本价值21214.2偏航动力学21214.3偏航阻尼21414.4主传动21414.5自由偏航风机的运行经验21414.6小结216参考文献2165章多叶轮系统21715.1简介21715.2标准化效益和概念的发展21715.3运行机制21815.4缩放比例经济学21815.5历史回顾22015.6多叶轮阵列的气动能22015.7的多叶轮理念22115.8多叶轮的结论225参考文献2266章设计主题概述227第4篇创新示例2297章强适应叶轮的概念22917.1叶轮运行的要求22917.2风机的控制11.3适应强的叶轮21.4锥形叶轮41.4.1概念41.4.2锥形叶轮:总体评价—能量捕获17.4.3锥形叶轮:总体评价—负载17.4.4概念综述17.5变直径叶轮参考文献2408章覆盖式叶轮241参考文献2449章GamesaG10X型传动系统245第20章陀螺转矩传递247参考文献2522章Norsetek叶轮设计253参考文献255第22章西门子叶片技术256第章摆振259参考文献262第24章磁齿轮传动和准直驱26324.1磁齿轮传动技术26324.2准直驱技术265参考文献267第25章总结和评论268

本书分为4篇，包括设计背景、技术评估、设计主题和创新示例。篇概述了空气动力学理论和优化设计，讨论了风能转换系统、传动系统、缩放问题、海上风力发电机，并通过对未来技术的一瞥，总结了其技术发展趋势；第2篇介绍了关于风力发电系统大量设计方案的全局观点，开发了相应的评估方法，其中包括带有一些能源成本评估的具体实例；第3篇讨论了经常出现的一些设计主题，如叶片数、变桨距或失速、水平或垂直轴；第4篇用现实生活中商业客户的案例研究了创新技术的一些实例。

本书涉及的内容主要包括设计原理、设计决策背后的原因，并阐述了创新的系统和组件的评估方法。Jamieson总是喜欢引用当前的技术水平进行比较，讨论了风机的理论和设计的基本知识，以及如何应用现有的工程知识进一步推进技术发展，使读者评估目前的技术在未来的发展方向之前，能够对它先有一个透彻的了解。 本书分为4篇，包括设计背景、技术评估、设计主题和创新技术示例。篇概述了空气动力学理论和优化设计，讨论了风能转换系统、传动系统、缩放问题、海上风机，并通过对未来技术的一瞥，总结了其技术发展趋势；第2篇介绍了关于风力发电系统大量设计方案的全局观点，开发了相应的评估方法，其中包括带有一些能源成本评估的具体实例；第3篇讨论了经常出现的一些设计主题，如叶片数、变桨距或失速、水平或垂直轴；第4篇用现实生活中商业客户的案例研究了创新技术的一些实例。? ·将两个相互独立的领域，即工程创新和风能技术协同在一个实用的参考主题下。? ·使创造和分析思维以及对参数研究宝贵的工程见解等在设计的早期阶段成为可能。? ·囊括了以前未发表或鲜有传播的理论，其中还包括作者近期归纳贝兹理论，以期探索叶轮在管道或非均匀流区的行为问题的研究。 本书对风力发电机组设计当前技术水平的这一突破的研究是专业风能、电力和风机的设计师以及在可能源领域工作的顾问、研究人员和学者们的阅读书籍。