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第一章 绪论1

第一节 风与风能1

一、风的形成1

二、风向2

三、风速2

四、风的测量6

五、风的能量8

第二节 风能资源9

一、风能资源的特点9

二、影响我国风能资源的因素10

三、我国风能资源区划11

第三节 风能利用状况与发展趋势16

一、风能利用的意义16

二、国内外风能利用状况与发展趋势17

第四节 风能工程课程的主要内容20

复习思考题21

第二章 风力机基础理论22

第一节 风力机的分类与组成22

一、风力机分类22

二、风力机的组成26

第二节 风力机叶片的空气动力学基本理论29

一、风力机叶片的空气动力学基本知识29

二、叶片空气动力学理论34

第三节 风力机工作基本原理36

一、阻力型风力机工作原理36

二、升力型风力机工作原理37

第四节 风力机的动力特性37

一、风力机的性能参数37

二、风力机的动力特性曲线42

三、风力机的性能测试49

复习思考题50

第三章 风力机的设计51

第一节 风力机设计基础51

一、风力机的总体设计51

二、风力机风轮的动力学设计概述52

三、风力机的可靠性设计要求54

第二节 风力机叶片的设计55

一、风力机叶片的材料和结构55

二、风力机叶片的设计方法59

三、叶片的升力66

四、叶片的阻力66

五、叶片的离心力67

六、叶片的角动量和尾翼所受的力67

七、风轮的正面压力69

八、风力机的扭矩70

九、风力机的负荷条件70

第三节 风力机其他主要部件的设计71

一、轮毂71

二、齿轮箱73

三、制动装置82

四、机舱底盘85

五、塔架86

六、基础89

七、风力机的偏航调向装置91

八、风力机的转速控制装置95

九、风力机的增速机构99

复习思考题100

第四章 风力发电系统101

第一节 小型离网型风力发电系统101

一、小型离网型风力发电概述101

二、小型风力发电系统的组成和特性102

三、小型风力发电系统的选择和匹配103

四、风力发电的供电与储能108

五、小型风力发电系统的维护与保养109

六、小型风力发电机组发展趋势112

第二节 并网型风力发电系统114

一、并网风力发电现状概述114

二、风力发电并网运行的条件、连接及运行方式116

三、并网型风力发电机及其风电系统119

四、并网风力发电技术发展趋势128

复习思考题129

第五章 风能的其他利用130

第一节 风力提水系统130

一、风力提水系统的优点130

二、风力提水发展现状及技术概述130

三、风力提水机配套水泵133

四、风力提水机的结构136

第二节 风力提水机的工作特性138

第三节 风力提水机风轮的设计138

一、基本参数的选择138

二、叶片弦长和安装角的计算140

三、理想叶片弦长和叶片安装角的线性化处理141

四、风轮框架的结构设计143

第四节 风力提水系统的设计143

一、供需水调查与风轮直径的确定143

二、各类泵的性能曲线及其与风轮特性的匹配145

第五节 风力制热148

一、风热转换途径148

二、风热转换的形式149

三、国外风力制热实例150

第六节 风能与其他能源的互补利用151

一、风能与太阳能151

二、风能与水能151

三、风能与内燃机152

四、风能与水电互补系统152

复习思考题152

第六章 风电场工程建设153

第一节 风场选址概述153

一、风场选址的基本原则153

二、风场选址的规定154

第二节 小型风力机及风电场的选址155

一、小型风力机的选址155

二、风电场场址的选择156

第三节 风场选址时的具体判断分析158

一、不同地形下的流场特点158

二、风力机位置的确定160

第四节 风电场工程设计161

一、风电场设计161

二、风电场建设163

第五节 风电场运行、维护与管理164

一、风电场的运行164

二、风电场的维护165

三、风电场的管理166

复习思考题167

第七章 风能工程的技术经济评价168

第一节 技术经济评价的基本理论168

一、技术经济评价的基本原则168

二、技术经济评价的基本理论168

第二节 技术经济评价的基本方法和指标体系171

一、静态经济评价方法171

二、动态经济评价方法172

第三节 不确定性分析174

一、盈亏平衡分析174

二、敏感性分析176

第四节 社会效益评价178

一、社会效益评价的内容178

二、社会效益评价的方法178

第五节 风能工程的技术经济评价实例180

一、某风电场工程基本情况概述180

二、机组选型180

三、经济性评价184

复习思考题202

主要参考文献203