风力机翼型及叶片优化设计理论

前言

第1章 绪论

1.1 引言

1.2 国内外研究现状

1.2.1 风力机翼型设计理论研究

1.2.2 风力机叶片气动外形设计理论研究

1.2.3 复合材料风力机叶片结构设计理论研究

1.2.4 风力机叶片气动弹性理论研究

第2章 风力机翼型空气动力特性

2.1 概述

2.2 风力机翼型基本理论

2.2.1 翼型几何参数

2.2.2 雷诺数

2.2.3 马赫数

2.2.4 边界层

2.2.5 任意翼型位流求解法

2.3 翼型空气动力特性

2.3.1 翼面压力系数

2.3.2 升力系数

2.3.3 阻力系数

2.3.4 俯仰力矩系数

2.4 翼型的失速

2.5 翼型表面粗糙度

2.6 翼型几何参数对翼型气动特性的影响

2.6.1 翼型前缘半径的影响

2.6.2 最大相对厚度及其位置的影响

2.6.3 最大弯度及其位置的影响

2.7 雷诺数对翼型气动特性的影响

2.8 翼型气动性能预测方法

2.8.1 XFOIL及RFOIL介绍

2.8.2 翼型气动性能计算分析

2.9 本章小结

第3章 风力机翼型型线集成理论

3.1 引言

3.2 翼型变换理论

3.2.1 保角变换

3.2.2 儒可夫斯基翼型变换

3.2.3 西奥道生法

3.3 通用翼型的集成表达理论

3.3.1 三角函数表征翼型形状函数

3.3.2 泰勒级数表征翼型形状函数

3.4 集成典型型线分析

3.4.1 Ⅰ型型线

3.4.2 Ⅱ型型线

3.4.3 Ⅲ型型线

3.5 翼型集成型线通用性

3.5.1 一阶拟合

3.5.2 二阶拟合

3.5.3 三阶拟合

3.6 形状函数控制方程

3.6.1 翼型尖后缘特性

3.6.2 横坐标偏置特性

3.6.3 纵坐标偏置特性

3.6.4 设计空间

3.7 翼型参数化集成收敛性

3.7.1 几何收敛特性

3.7.2 气动收敛特性

3.8 本章小结

第4章 风力机翼型型线参数优化设计理论

4.1 引言

4.2 风力机翼型设计要求

4.2.1 结构和几何兼容性

4.2.2 最大升力系数对前缘粗糙度不敏感性

4.2.3 设计升力系数

4.2.4 最大升力系数及深失速特性

……

第5章 新型风力机翼型模型试制及风洞试验分析

第6章 风力机空气动力学以及风轮叶尖修正理论

第7章 风力机叶片三维曲面形状集成表达

第8章 风力机叶片的形状优化设计

第9章 复合材料风力机新型叶片结构优化设计

第10章 风力机叶片气动弹性耦合分析

第11章 风力机叶片二元翼段气动弹性稳定性分析

《风力机翼型及叶片优化设计理论》介绍了风力机专用翼型、叶片气动外形及其内部结构的设计理论与方法，主要包括五部分内容：风力机专用翼型族的设计理论与方法，新翼型族的风洞试验，叶片气动外形设计与优化，复合材料风力机新型叶片结构优化设计以及叶片二元翼段气动弹性稳定性分析。除了阐述风力机叶片设计相关基本概念和基本理论外，书中重点介绍了目前风力机专用翼型设计中先进的理念与方法、叶片气动性能优化设计方法以及气动载荷条件下的复合材料风力机叶片结构优化设计方法，并给出了结果评价。
　　《风力机翼型及叶片优化设计理论》可作为高等院校风电相关专业的研究生以及风电相关行业科研院所的工作人员的参考书，也可供机械工业部门和其他工业部门气动与结构设计人员参考。