风力机空气动力性能计算方法

本书全面介绍风力机气动性能计算的主流方法，兼顾学术性与工程实用性。首先介绍风力机的空气动力学基础，包括流体力学基本原理、翼型的气动特性、几个重要风力机模型的试验和计算数据等；然后详细论述叶素动量方法、涡尾迹方法和计算流体力学（CFD）方法如何用于风力机气动性能的计算。其中，叶素动量方法是风力机气动性能计算、载荷计算和气动外形设计中最广泛应用的工程计算方法；涡尾迹方法可以计算出风力机的三维绕流和尾流，能够获得空间的速度场，在风力机气动性能计算的学术研究和工程应用方面占有重要地位；CFD方法通过数值离散求解流体控制方程，是一种通用的流场求解方法，可以获得最全面和精细的风力机流场信息，是目前风力机空气动力学研究方面最强大的计算工具。在以上方法的论述过程中，本书尽可能融入了相关方法在学术研究上的最新进展，计算公式的推导力求容易理解，整理出了清晰的计算流程并辅以计算实例。本书将与Springer出版社联合出版。

Part 1 Fundamentals of Wind Turbine Aerodynamics
Chapter 1 Physical Properties of Air 3
1.1 Continuum assumption 3
1.2 Pressure, density, and temperature 4
1.2.1 Definitions of pressure, density, and temperature 4
1.2.2 Ideal gas equation of state 4
1.3 Compressibility, viscosity, and thermal conductivity 5
1.3.1 Compressibility 5
1.3.2 Viscosity 6
1.3.3 Thermal conductivity 8
1.4 Inviscid and incompressible assumptions. 8
1.4.1 Inviscid assumption 8
1.4.2 Incompressible assumption 9
References 9
Chapter 2 Description of Air Motion 10
2.1 Motion of fluid microelements 10
2.1.1 Analysis of fluid microelement motion 10
2.1.2 Velocity divergence and its physical meaning 13
2.1.3 Curl and velocity potential function 14
2.2 Continuity equation 15
2.3 Governing equations of inviscid flow. 16
2.3.1 Euler equations of motion 16
2.3.2 Bernoulli equation 19
2.4 Governing equations of viscous flow 21
2.5 Viscous boundary layer 23
2.5.1 Concept of the boundary layer 23
2.5.2 Boundary layer thickness 23
2.5.3 Pressure characteristics in the boundary layer 26
2.5.4 Boundary layer equations 26
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