前言

第1章 风电场微观尺度空气动力学概论

1．1 风的形成动因

1．1．1 大气环流

1．1．2 季风环流

1．1．3 局地环流

1．2 风电场微观尺度空气动力学的尺度概念

1．3 风电场微观尺度空气动力学研究内容

1．3．1 风轮廓

1．3．2 山地绕流

1．3．3 风电机组尾流

1．3．4 大气边界层热稳定性

1．4 风电场微观尺度空气动力学的研究方法

1．4．1 风电场空气动力场的测量

1．4．2 风电场空气动力场数值模拟

1．4．3 风电场运行数据分析与评估

1．5 风电场微观尺度空气动力学研究意义

参考文献

第2章 风电场微观尺度空气动力场数学模型

2．1 大气分层和风轮廓模型

2．1．1 大气的分层和结构

2．1．2 大气边界层方程

2．2 风电场地形图处理与物理模型建立

2．2．1 地形数字化

2．2．2 复杂地形曲面建模

2．3 风电场微观尺度空气动力学模型

2．3．1 风电场CFD理论基础

2．3．2 风电场CFD的边界条件

2．3．3 METEODYN风电场流场模型

2．4 中尺度大气动力学模型

2．4．1 WRF模式介绍和运行步骤

2．4．2 WRF模式控制方程组

2．4．3 WRF模式边界层方案与计算设置

2．5 风电场微观尺度与中尺度大气动力场耦合模型

2．5．1 WRF模式网格嵌套方式

2．5．2 CALMET介绍

2．5．3 其他风电场中尺度-微尺度耦合计算模型

参考文献

第3章 风电机组尾流及其数值模拟

3．1 风电机组尾流及其研究方法

3．1．1 风电机组尾流对风电场的影响

3．1．2 风电机组尾流研究现状

3．2 半经验尾流模型

3．2．1 理想风电机组后的尾流模型

3．2．2 各模型比较

3．3 风电机组诱导湍流的经验模型

3．3．1 风电场湍流的基本概念

3．3．2 尾流湍流的经验模型

3．4 风电机组尾流的滑动网格数值模拟

3．4．1 建模与网格划分

3．4．2 结果分析与验证

3．5 基于风轮平均风速的风电场致动盘模型

3．5．1 理想风轮的一维动量理论

3．5．2 致动盘与RANS方程

3．5．3 致动盘区域辨识与体积修正

3．5．4 致动盘湍流模型修正

3．5．5 数值模拟

3．6 基于致动线方法的尾流数值模拟

3．6．1 致动线模型

3．6．2 数值模拟与模型验证

3．7 基于致动面方法的尾流数值模拟

3．7．1 致动面模型

3．7．2 数值模拟

3．7．3 计算结果分析

3．7．4 结论

参考文献

第4章 风电场空气动力场数值模拟

4．1 复杂地形对空气动力场的影响

4．1．1 山区风的水平分布和特点

4．1．2 山丘、山脊地形对风电场的影响

4．1．3 海拔对风速的影响

4．1．4 谷地风速的变化

4．2 山地绕流的数值模拟与模型验证

4．2．1 陡坡风场空气动力场的LES研究

4．2．2 Askervein山地绕流计算

4．2．3 西北山地风电场绕流计算

4．3 山地绕流模型在风电场工程中的应用

4．3．1 风能资源评估

4．3．2 山地风电场地形改造

4．4 风电场微尺度空气动力场数值模拟

4．4．1 近海风电场模拟

4．4．2 陆上风电场流场模拟方法比较

4．4．3 陆上风场尾流模拟

4．5 中尺度数值模式应用及其与微尺度耦合计算

4．5．1 基于WRF模式的江苏沿海地区风能资源评估

4．5．2 风电场微观尺度和大气动力学中尺度耦合计算

参考文献

第5章 风电场微观尺度空气动力场测量

5．1 测风仪器

5．1．1 测风系统的技术要求

5．1．2 测风系统的组成

5．1．3 风电场精细测风仪

5．2 风电场微观尺度空气动力场测量

5．2．1 测量风电场介绍

5．2．2 测量方案

5．2．3 测试数据处理

5．3 风电场微观尺度空气动力场测量数据分析

5．3．1 尾流分析

5．3．2 大气稳定度

5．3．3 塔筒应力测试分析及推力曲线估算

参考文献

第6章 基于风电场微观尺度空气动力场计算的微观选址优化

6．1 风电场微观选址的意义

6．2 风电场微观选址工程方法

6．2．1 风电机组微观选址的基本原则

6．2．2 风电机组的排列布置方法

6．2．3 风电场风电机组选型-微观选址-容量选择

6．3 基于改进遗传算法的平坦地形微观选址优化方法

6．3．1 遗传算法的基本原理

6．3．2 尾流效应模型

6．3．3 风电机组的输出功率特性曲线

6．3．4 应用遗传算法实现风电机组优化排布

6．3．5 实例分析

6．4 基于CFD和改进PSO的复杂地形风电场微观选址优化方法

6．4．1 复杂地形流场的CFD数值模拟

6．4．2 风电场模型

6．4．3 风电场微观选址的改进小生境粒子群算法

6．4．4 计算与分析

6．4．5 结论

6．5 复杂地形风电场微观选址多目标优化方法研究

6．5．1 复杂地形风电场微观选址优化限制条件

6．5．2 复杂地形风电场微观选址优化目标

6．5．3 复杂地形风电场微观选址优化算法

6．6 平坦地形下风电场微观选址优化软件开发

6．6．1 软件开发背景

6．6．2 软件开发内容

6．6．3 风电场微观选址软件（WFMSS）主要界面及演示

6．7 复杂地形风电场优化软件开发

6．7．1 复杂地形风电场优化设计平台开发

6．7．2 实际风电场描述

6．7．3 微观选址优化结果分析

6．7．4 集电线路优化结果分析

6．7．5 道路优化结果分析

参考文献

第7章 基于风电场微观尺度空气动力学方法的风功率预测研究

7．1 风电场风功率预测技术研究

7．1．1 国内外研究现状

7．1．2 基本方法

7．2 风电场微观尺度空气动力学预测机前风速与湍流

7．3 风电机组发电过程建模

7．3．1 风电机组结构

7．3．2 风电机组气动特性建模

7．4 双馈异步风电机组建模与仿真

7．4．1 双馈异步风电机组建模分析

7．4．2 整体仿真结果分析

7．5 基于风电场微观尺度空气动力学方法的机组级风功率预测

7．6 改进MRAN与微尺度空气动力学模型组合的预测方法

7．6．1 改进的MRAN

7．6．2 组合预测模型

7．6．3 风电场介绍

7．6．4 单机组合预测

7．6．5 风电场组合预测

7．6．6 结论

参考文献

第8章 基于风电场微观尺度空气动力学方法的风电场AGC技术

8．1 风电场AGC技术的基本概念

8．1．1 风电场AGC的背景及意义

8．1．2 风电场AGC的功能

8．1．3 风电场AGC的系统体系

8．2 风电场AGC技术的基本方法

8．2．1 风电场有功功率控制系统

8．2．2 风电机组控制方法

8．2．3 风电场有功功率常用分配策略

8．3 基于风电场微观尺度空气动力学方法的风电场AGC多目标优化

8．3．1 基于风电场微观尺度空气动力学方法的风电场AGC技术

8．3．2 风电场AGC优化模型

8．3．3 改进的粒子群算法

8．3．4 结果与分析

8．3．5 结论

8．4 基于风电场微观尺度空气动力学方法的风电场AGC和AVC多目标优化平台开发

8．4．1 平台总体设计

8．4．2 主要功能模块介绍

8．4．3 AGC控制策略的选择

8．4．4 控制策略的测试

参考文献

第9章 风电场微观尺度空气动力学研究与应用展望

9．1 风电场微观尺度空气动力学研究的瓶颈

9．2 风电场微观尺度空气动力学应用展望

《风电场微观尺度空气动力学：基本理论与应用》系统介绍了风电场微观尺度空气动力学的基本原理及其风电工程上的应用，通过理论推导、数值模拟和实验测量等方法研究了在风电机组尾流、地形绕流、风剪切和热稳定等因素作用下的风电场微观尺度空气动力场演变规律，在此基础上开展了风电场微观尺度空气动力学在风电场风资源评估、微观选址、风功率预测、风电场功率控制与风电场后评估等方面的工程应用，以提高风电开发的可靠性和经济性。

《风电场微观尺度空气动力学：基本理论与应用》适合作为高等院校相关专业的教学参考用书，也适合从事风电相关专业的工程技术人员阅读参考。

内容简介

《砌体结构基本理论与工程应用--2012年全国砌体结构领域基本理论与工程应用学术会议论文集》内容简介：“2012全国砌体结构领域基本理论与工程应用学术会议”就我国墙体改革、节能改造、砌体结构与材料等方面的最新研究进展和成果进行了广泛的交流和讨论。通过本次会议，加强了来自全国高校、科研、设计、施工、管理和生产厂家等单位的人员交流与合作关系，促进了我国的建筑节能改造、建材行业的升级转型以及建筑工程的技术进步。

金伟良主编的《砌体结构基本理论与工程应用--2012年全国砌体结构领域基本理论与工程应用学术会议论文集》内容丰富、涉及面广、研究深入、联系实际，为砌体结构领域的发展提供了大量的技术信息。

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本项目以材料本源和微观结构组成为出发点，结合先进显微技术和压痕方法在纳米和微米尺度上研究混凝土的微观徐变行为，分析微观结构组成对微观徐变的相互影响作用机理，建立微观徐变模型，构建基于微观力学原理的混凝土徐变多尺度模型，阐明微观徐变与宏观徐变的时间尺度关联，以期通过持载时间数分钟的短时微观徐变来预测混凝土长达数十年的宏观徐变行为，为现代混凝土徐变理论体系的进一步完善提供微观层面的理论和测试技术知识补充。

本项目以材料本源和微观结构组成为出发点，结合先进显微技术和压痕方法在纳米和微米尺度上研究混凝土的微观徐变行为，分析微观结构组成对微观徐变的相互影响作用机理，建立微观徐变模型，构建基于微观力学原理的混凝土徐变多尺度模型，阐明微观徐变与宏观徐变的时间尺度关联，以期通过持载时间数分钟的短时微观徐变来预测混凝土长达数十年的宏观徐变行为，为现代混凝土徐变理论体系的进一步完善提供微观层面的理论和测试技术知识补充。主要的研究成果包括：（1）采用仪器化压入技术对工程上常见水灰比水泥净浆的微观徐变、弹性模量和压痕硬度进行测试，为弹性模量和徐变多尺度预测模型提供准确的输入参数，同时分析微观结构、龄期、水灰比、加载速率等因素对水泥净浆微观徐变和力学性能的影响，提出基于动态连续刚度测试的分析结果确定水泥净浆微观均匀性质的试验方法。（2）分析不同应变率下水泥净浆微观粘塑性压深与压入荷载曲线。结果表明，不同应变率下水泥净浆的粘塑性压深与压入荷载关系具有土体的Isotache蠕变模型的特征，可采用Isotache蠕变模型表征水泥净浆微观尺度上的徐变行为，说明水泥净浆微观徐变行为与土体徐变行为类似，可能与外部荷载作用下颗粒的滑移与重排列有关。（3）建立水泥基材料弹性模量和徐变多尺度预测模型，分析均匀化方法、夹杂形状、夹杂大小、夹杂空间分布和界面性质等因素对多尺度预测结果的影响。结果表明，界面性质是影响水泥基材料弹性模量和徐变预测结果的重要因素，考虑基体与夹杂之间非理想界面的影响可以提高水泥基材料徐变与弹性模量多尺度预测模型的准确性。 2100433B