风能利用技术
2007-7
化学工业出版社
郭新生
161
无
《风能利用技术》是《替代能源应用技术丛书》中的一个分册。 全书共分9章。前5章在对风能资源的统计、描述的基础上分别介绍了风力机的基本理论、水平轴风力机的气动与结构设计、垂直轴式风力机以及其他形式的风力机。第6章到第8章分别讲述了风能利用的三种主要方式，即风力发电、风力提水与风力制热。第9章对风能存储的多种方法进行了详细的介绍。 《风能利用技术》内容突出实用性，可供风能资源勘察、开发、工程设计部门在实际工作中使用，也可作为科研、高校相关专业本科生和研究生教学的参考用书。
第1章风能资源1 11风的形成1 12风向3 13风速的测量3 131旋转式风速表3 132压力风速表4 133热线风速仪6 134风速表的标定7 14风速等级8 15太阳辐射与地球自转——风能源泉8 151大气环流8 152太阳辐射引起的周期性变化 区域风10 16地球表面风能资源的分布12 17风能资源的描述12 171风廓线12 172年风速时间曲线13 173年风频分布14 174紊流、阵风与无风期18 18地形与障碍物对风能的影响20 181障碍物的影响20 182地形的影响21 183风场选择原则22 19理论可用风能23 191风能的计算23 192平均风能密度23 193理论可用风能的概念25 110有效可用风能25 1101有效可用风能的概念25 1102平均有效风能密度26 111中国的风能资源分布26 第2章风力机的基本理论29 21贝兹理论29 22叶片的几何形状与空气动力特性30 221叶片翼型的几何定义30 222作用于运动叶片上的空气动力31 23风轮的空气动力特性33 231风轮的几何定义与参数33 232叶素的空气动力特性34 233风轮的推力、力矩、功率和 效率的一般表达式35 24相似风力机的特性35 241相似条件36 242相似结果37 243模型机试验中的问题39 第3章水平轴风力机的气动设计41 31叶片数和风轮直径的确定41 311叶片数z的确定41 312风轮直径的确定42 32叶片翼型的选择42 33叶素弦长和安装角43 331简化叶素动量理论43 332葛劳渥旋涡理论46 333水平轴风力机气动设计举例53 334风力机特性的预测计算56 第4章水平轴风力机的结构设计58 41叶片58 411正常运转中阵风引起的弯曲 应力58 412正常运转中离心力引起的应力59 413狂风中迎风静止风轮叶片上的 弯曲应力60 414陀螺效应60 415叶片振动61 416叶片的气动弹性分析与结构 阻尼61 417叶片翼型中心点的位置62 418叶片材料62 419叶片的热胀、积水和雷击保护63 4110空心叶片63 42轮毂64 43塔架65 431塔架高度65 432塔架静动态特性的影响因素65 433塔架风轮系统振动模态67 44机舱、齿轮传动系统和刹车装置68 441机舱68 442齿轮箱70 443刹车装置71 45对风装置72 451风轮的自动对风73 452尾舵对风73 453侧轮对风74 454电气、液压推动对风74 46调速与功率调节装置75 461调速装置75 462功率、转速功率的调节装置77 第5章垂直轴式和其他形式的 风力机84 51垂直轴风力机84 511阻力型风力机84 512阻力差型风力机85 513升力型垂直轴风力机87 52其他形式的风力机90 521风道式风力机90 522与涡流发生器相结合的风力机91 523热气流风力机92 第6章风力发电94 61风力发电机的额定工况设计94 611风轮与发电机的功率转速 特性94 612年度发电量计算94 613功率调节方式对发电量、机组 重量及电价的影响95 62风力发电主要电器设备96 621同步发电机96 622异步发电机97 623双速异步发电机97 624低速交流发电机97 625变频器97 626逆变器98 63风力发电机的供电方式99 631直接并网99 632间接并网100 633离网供电101 64风力发电机的运行和安全性103 641安全性方针103 642风力发电机组的基本运行 过程106 65风力发电机功率特性的测定108 651影响输出功率特性的因素108 652测试仪器的精度及其标定109 653测量数据的采集110 654测风点与风力发电机位置间的 关系110 655大气温度、压力对密度的影响及 功率值向标准状况的换算110 656风湍流大小、风向和风梯度 变化的影响111 657雨雪、结冰、沙尘等对风电机 功率的影响111 66风力发电机的噪声112 661声波和噪声112 662声强与声强级113 663声压与声压级114 664声压级的合成115 665声功率与声功率级115 666倍频程116 667噪声评价116 668风力发电机噪声的测量117 669风力发电机噪声产生的原因与 噪声控制119 第7章风力提水121 71供需水调查与风轮直径的确定121 711供水调查121 712需水调查、计算提水所需 能量121 713风轮直径的确定122 72各类泵的性能曲线及其与风轮 特性的匹配122 721往复泵的性能曲线122 722回转式容积泵的性能曲线123 723叶片泵的性能曲线124 724风力机特性与水泵特性的 匹配125 73风力提水机的结构126 731高扬程小流量风力提水机的 结构126 732结构参数对起动风速的影响126 733活塞泵转矩的平稳性127 734抽水发电综合风能系统128 74多叶片风轮活塞水泵设计算例129 741风轮直径和转速的确定129 742风轮叶片计算129 74310m扬程的活塞水泵设计130 第8章风力制热131 81风力制热的原理及其系统组成131 811流动流体的牛顿内摩擦定律131 812节流短管工作原理132 813风力制热工质的选择133 82风力制热的能量利用率133 83风力制热系统主要设备的技术参数134 831流体泵与风轮主要参数的 确定134 832节流器的阻力特性136 84管件保温137 841保温计算137 842管道的热损失137 85风力制热实验装置及实验结果138 第9章风能存储140 91电池储能140 92水力蓄能140 93飞轮蓄能141 94压缩空气蓄能142 941常规压缩空气蓄能循环143 942电热冷联产压缩空气蓄能 系统144 95热能存储146 951显热存储147 952相变蓄热150 953蓄冷技术155 954共晶盐相变蓄冷157 96氢能存储157 961氢的制取158 962氢的储存158 参考文献160
前言我国是一个风能资源极为丰富的国家，也是世界上最早以风力提水、风帆助航等方式开发利用风能的国家之一。面对当今人类社会大规模使用石油、煤炭、天然气等常规不可再生能源所带来的资源日益枯竭、环境不断恶化的严峻形势，节约能源消耗、提高能源利用效率，开发利用风能、太阳能、生物质能等新能源和可再生能源等，是我国长期的能源发展战略，也是我国建立经济稳定可持续发展、资源节约、环境友好、人民生活幸福的和谐社会最重要的政策措施之一。由于现代风能最主要的利用形式——风力发电的发展十分迅速，并且，限制风能大规模商业开发的主要因素——风能利用成本在过去20年中有了大幅度下降，因此，它是21世纪最值得大力开发利用的可再生清洁能源。 风能虽然数量丰富、分布广泛，但其品位较低、储存困难，还具有季节性、随机性、时而无风轻风、时而狂风大作等特点。因此，如何提高其利用效率、降低风能利用设备的制造运行成本并确保机组的安全可靠运行，包含了大量复杂的科学技术和工程实际问题。风能利用所涉及的学科包括气象学、空气动力学、热力学、机械学、材料学、固体力学、振动力学、电力电子技术、制造技术、控制技术、测试技术等。对于风能利用这样一个多学科交叉的领域，其发展的动力既有利于各学科间的相互促进与渗透，也为在该领域内深入钻研、勇于探索的科技工程人员提供了有所发现、有所创造、有所前进的机会与空间。 本书编写的宗旨，一是突出风能利用技术的机理与特性，便于读者对问题做进一步研究与探讨；二是在该技术涉及多学科交叉这一特点下，某些专题、学科内容详尽而另一些问题与学科内容不得不简略时，对二者予以兼顾；三是突出实用性，书中介绍了大量有代表性的应用实例，并采用系统图和结构图加以说明，还介绍了风轮的气动设计与风力提水机的设计算例以利读者参考。 本书在风能资源的统计、描述基础上介绍了风力机的基本理论，水平轴风力机的气动与结构设计，特殊形式的风力机，风能利用的三种主要方式——风力发电、风力提水与风力制热，以及风能存储的方法。其中有关风轮特性预报、风能流体升压节流制热、电热冷联产压缩空气蓄能等内容包含了作者所做的一部分研究工作。 书中大量图表的绘制工作由西安交通大学博士生赵知辛和硕士生郭中纬完成，对他们付出的巨大努力，在此表示衷心的感谢！ 由于编者水平所限，书中难免有疏漏和不足，欢迎读者予以批评指正。 编著者 2007年2月序言胡锦涛主席在2004年中国科学院和中国工程院两院院士大会上所作报告中明确指出“为了全面建设小康社会，不断开创中国特色社会主义事业的新局面，我们必须大力推进科技进步和创新，进一步发挥科技对经济社会全面发展的关键性作用。我国人口多、资源人均占有量少的国情不会改变，不可再生资源储量和可用量不断减少的趋势难以改变。从长远看，经济发展和人口、资源、环境的矛盾会越来越突出，可持续发展的压力会越来越大。我们必须坚持依靠科技进步和创新，抓紧解决这些问题。要大力加强能源领域的科技进步和创新，提高我国资源，特别是能源和水资源的使用效率，减少资源浪费，寻找和开发替代资源，发展可再生资源，为建立节约型社会提供技术保证。”这些都是当前国家对我国广大科技人员提出的殷切希望和要求。 自远古至未来，根据科技进步和资源开发，人类对能源应用可依次分为四个时期，即柴薪时期、煤炭时期、石油天然气时期和可持续发展能源时期。20世纪50年代后，世界已进入石油天然气时期，而我国至今仍处于煤炭时期。我国一次能源的75%来源于煤炭，即使到2050年煤炭在能源结构中的比例也将高于50%，且能源利用率不高，因而造成环境污染，资源浪费。当前，全球化石能源储量已经不多，以石油为例，其储量只能维持60年左右。因此各国都在积极开发应用可持续发展的替代能源，以便减轻目前的能源紧缺压力和保证百余年后能逐步顺利过渡到可持续发展能源时期。我国化石能源储量并不丰富，根据2000年统计，我国煤炭人均占有量约为世界人均值的79%，石油为11%，天然气仅为45%。因此，为了全面建设小康社会和经济持续发展，能源不足是一个亟需解决的关键问题。 我国太阳能、风能、海洋能和地热能等可持续发展的替代能源资源丰富，但很少开发利用。根据2000年统计，这方面的能源消费仅占我国一次能源总消费量的012%。要使我国经济能持续发展，并在将来使我国能源结构能顺利过渡到可持续发展能源时期，就必须大力开发应用可持续发展的替代能源。为了积极促进替代能源的发展，特编写了这一套替代能源应用技术丛书。第一批出版的本套丛书共四本，分别为《太阳能应用技术》、《风能利用技术》、《海洋能应用技术》和《地热能开发与应用技术》。每本著作均由知名专家根据国内外近期科研成果和工程实践执笔编著，可供大专院校师生、科研院所和工矿企业相关人员应用和参考。希望这套丛书的出版能对我国替代能源的开发和应用有所裨益。限于作者水平，丛书中疏漏之处难免，敬请读者批评指正。 中国工程院院士 200512
本书是《替代能源应用技术丛书》中的一个分册。 全书共分9章。前5章在对风能资源的统计、描述的基础上分别介绍了风力机的基本理论、水平轴风力机的气动与结构设计、垂直轴式风力机以及其他形式的风力机。第6章到第8章分别讲述了风能利用的三种主要方式，即风力发电、风力提水与风力制热。第9章对风能存储的多种方法进行了详细的介绍。 本书内容突出实用性，可供风能资源勘察、开发、工程设计部门在实际工作中使用，也可作为科研、高校相关专业本科生和研究生教学的参考用书。
无
都是挺有用的知识
帮朋友买的，他用着说很好！
这本书还没看呢，不过翻了一下，纸张不错
这本书理论性挺强的，实践方面没有多大价值 ，适合于搞理论的看，不适于从事风力发电现场的人员看，对这些人没多大帮助。
在卓越上买东西已经很长时间了 很信赖卓越 东西很好 希望卓越的东西一如既往的好