《风力发电原理》教案(2014版)[5篇范例].docx

《风力发电原理》教案(2014版)[5篇范例]

第一篇：《风力发电原理》教案(2014版)第1章绪论风力发电过程中，风轮将风能转化机械能，发电机将机械能转化电能在能量转化与传递过程中，风能的特性是决定因素自然风是一种随机的湍流运动，影响风电机组中机械设备、电气设备的稳定性，对电网造成冲击风能是太阳能的一种表现形式风能密度高低关系到风电度电成本高低1.1风的形成温度不是独立参量，而是系统的几何参量、力学参数、化学参数和电磁参量的函数大气运动遵循大气动力学和热力学变化的规律。空气运动与大气压力的分布及变化静力学方程：dppgdz1.当dz>0时，dp2.气压随高度增加而减少的快慢主要取决于空气的密度。3.某一高度z上的气压等于从该高度直到大气上界的单位截面积空气柱的重量。这是大气静力学气压定义。单位气压高度差（气压差）：在垂直气柱中，每改变单位气压时所对应的高度差hdz180001tdpgp1.气压愈低（即温度愈高），单位气压高度差愈大2.温度愈高，单位气压高度差愈大1.1.1大气环流环流原因：日地距离和方位不同，所接受的太阳辐射强度各异科氏力：由于地球自转形成的地球偏向力的存在，这种力称为科里奥利力，简称偏向力或科氏力。在此力作用下，在北半球使气流向右偏转，在南半球使气流向左偏转。三圈环流1.1.2季风环流1.季风环流季风：在一个大范围地区内，它的盛行风向或气压系统有明显的季风变化。这种在一年内随着季节的不同，有规律转变风向的风东北亚季风和南亚季风对我国天气气候变化都有很大影响形成季风环流的因素：海陆差异：冬季，风从大陆吹向海洋；夏季，风从海洋吹向大陆行星风带的季节转换转换：5个风带在北半球的夏季向北移动，冬季向南移动地形特征：青藏高原季风指数它是由地面冬夏盛行风向之间的夹角来表示的，当夹角在120°-180°之间，认为是属于季风，然后1月和7月盛行风向出现的频率相加除以2，即I=（f1+f2）/2为季风指数I>40%季风区I=40%-60%为较明显区季风区I>60%为明显季风区。2.局地环流1.海陆风：以日为周期（湖陆风）2.山谷风1.1.3风力等级根据风速大小来划分的。国际上采用英国人蒲福于1805年所拟定的，称为“蒲福风级”。从静风到飓风共分为13级。1946年以来风力等级修改，由13级变为17级。风级0123456789101112称谓无风calm软风lightair轻风slightbreeze微风gentlebreeze和风freshbreeze清风strongbreeze强风neargale疾风gale大风stronggale烈风violentstrom狂风storm暴风violentstorm飓风hurricane一般描述烟直上仅烟能表示风向，但不能转动风标人面感觉有风，树叶摇动，普通之风标转动树叶及小枝摇动不息，近期飘展尘土及碎纸被风吹扬，树分枝摇动有叶小树开始摇摆树木枝摇动，电线发出呼呼啸声，张伞困难小树枝被吹折，步行不能前进建筑物有损坏，烟囱被吹倒树被风拔起，建筑物有相当破坏极少见，如出现必有重大灾害m/sVN0.10.824N1.505VNmax0.20.824N1.5050.5N0.56VNmin0.10.824N1.5050.561.1.4风的测量1.测风系统风的测量包括风向测量和风速测量风向测量：风的来向风速测量：单位时间内空气在水平方向上所移动的距离组成传感器：将模拟信号转换成数字信号。包括：风速传感器、风向传感器、温度传感器、气压传感器主机：对传感器发出的信号进行采集、计算和存储，由数据记录装置、数据读取装置、微处理器、就地显示装置组成数据存储装置：电源：提高系统工作可靠性，要求两备用电源安全与保护装置：要求在输入信号和主机、环境之间增设保护和隔离装置。提高数据准确的可靠性2.风速测量1.风速计旋转式风速计：风杯和螺旋桨叶片，最常用的传感器是风杯压力式风速计：利用流体的全压力与静压力之差来测定风的动压2p1pp0pV21cV21c1/2散热式风速计：被加热物体的散热速率与周围空气的流速有关声学风速计2.风速记录机械式，电接式，电机式，光电式3.风速表示风速大小与风速计安装高度和观测时间有关高度：10m时间：2min，10min和瞬时风速。风能资源计算时选用10min平均风速3.风向测量分类：单翼型、双翼型和流线型等组成：尾翼、指向杆、平衡锤和旋转主轴传送和指示方法：电触点盘、环形电位、自整角机和光电码盘。最常用的是光电码盘风向杆的安装方位指向正北1.2风能资源1.2.1风能的特点在1个标准大气压、0℃条件下，空气的密度是淡水密度的1.2