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第一章 风能资源概述1

第一节 风能利用状况与发展趋势1

一、风能利用的意义1

二、国内、外风能利用状况2

三、风能利用发展趋势5

第二节 风能资源6

一、风的形成6

二、风向6

三、风速7

四、风的能量10

五、风能资源特点11

第三节 我国的风能资源12

一、影响我国风能资源的因素12

二、我国风能资源特点14

三、我国风能资源区划15

第二章 风力机的基础理论20

第一节 风力机的空气动力学特性20

一、风力机叶片的空气动力学基本知识20

二、风力机叶片的阻力和升力21

三、风力机叶片的角度23

四、风力机叶片的断面形状24

五、风力机叶片的平面形状25

第二节 风力机的分类25

一、风力机分类概述25

二、水平轴风力机27

三、垂直轴风力机29

第三节 风力机的组成及工作原理31

一、风力机的组成31

二、风力机的工作原理35

第四节 风力机的动力特性36

一、表示风力机性能的指标36

二、风力机动力特性曲线41

第五节 风轮叶片理论47

一、叶素理论47

二、叶素—动量（BEM）定理48

三、风轮转矩和功率的确定50

第三章 风场的选址51

第一节 风场选址概述51

一、风场选址的重要意义51

二、风场选址的基本技术原则51

三、风场选址时的具体判断分析53

第二节 小型风力机的选址58

一、平坦地形的选址58

二、复杂地形的选址59

第三节 风电场场址的选择59

一、宏观选址59

二、微观选址60

第四章 风力机的设计62

第一节 风力机系统设计62

一、风力机的总体设计62

二、风轮的动力学设计概述63

三、系统可靠性设计要求65

第二节 风力机叶片的设计66

一、螺旋桨式叶片66

二、风力机叶片的设计方法67

三、风力机叶片的优化设计73

第三节 风力机的机械设计79

一、风力机的转速控制79

二、风力机的方向控制82

三、风力机叶片的材料和结构85

四、风力机的增速机构111

第四节 风力机的结构设计113

一、作用在叶片上的离心力113

二、叶片的升力113

三、叶片的阻力113

四、风轮的正面压力114

五、风力机的扭矩115

六、叶片的角动量和尾翼所受的力116

七、风力机的负荷条件117

八、风力机的可靠性设计118

第五节 风力机其他部件的设计119

一、调桨轴承119

二、风轮轮毂121

三、齿轮箱123

四、发电机132

五、机械制动135

六、机舱底盘140

七、偏航驱动140

八、塔架142

九、基础149

第五章 风力发电系统152

第一节 风力发电系统概述152

一、风力发电技术的发展史152

二、国内外风力发电的现状152

第二节 离网户用小型风力发电系统153

一、离网户用小型风力发电概述153

二、小型风力发电系统的组成、基本结构和特性157

三、小型风力发电系统的选择和匹配158

四、风力发电的供电与贮能163

五、典型的小型风力发电机组简介166

六、有发展前景的小型风力发电方式169

七、小型风力发电系统的安装、维护与保养171

第三节 并网风力发电系统173

一、并网风力发电发展历程、现状和发展趋势173

二、风力发电并网运行的条件、连接及运行方式179

三、风电场工程设计182

四、风电场运行、维护与管理185

第六章 风力提水系统189

第一节 风力提水系统概述189

一、风力提水的特点189

二、风力提水机配套水泵189

第二节 风力提水机的工作特性192

第三节 风力提水系统主要性能指标193

一、风力提水系统性能指标193

二、技术规格193

第四节 风力机参数的确定与计算194

第五节 风力提水机风轮的设计196

一、基本参数的选择196

二、叶片弦长和安装角的计算198

三、理想叶片弦长和叶片安装角的线性化处理200

四、风轮框架的结构设计201

五、风洞模型试验和风轮结构改进201

第六节 水泵设计与匹配203

一、泵的结构参数选取203

二、扭矩调节器204

第七章 风力制热及风力机的其他应用205

第一节 风力制热205

一、风热转换途径205

二、风热转换的形式205

三、国外风力制热举例206

第二节 风力机的其他应用207

参考文献209