风力发电中的计算风工程

　　本书介绍了计算风工程这一新兴领域在风力发电中的应用。主要内容包括计算流体动力学简介、风力发电机翼型优化、风力发电机流固耦合仿真、风力发电机尾流仿真与优化布置、考虑大气稳定度的风力发电机尾流与山地风场、风资源评估与小型风力发电机应用。本书基本涵盖了目前计算风工程方法在风力发电上的主要运用，对这一具有较强学科交叉特点的领域做了较为全面的阐述，可为风力发电工程师提供参考，也可为计算风工程专业人员涉足风力发电领域提供借鉴。

　　2013年日本东京大学博士毕业，师从日本风能学会主席石原孟教授，2015年回国后，在华中科技大学任职，已在计算风工程与风能运用领域以第一作者发表SCI检索论文23篇，论文总影响因子已达80+。在计算风工程与风能运用方向主持国家自然科学基金2项，省部级课题1项，以及300余万元的企业合作课题，2018年入选湖北省楚天学者，并于2019年晋升博士生导师。

目录
1绪论1
2计算流体动力学简介5
2.1流体流动的基本概念5
2.2离散化方法14
2.3有限体积法详述15
2.4非定常问题的解决方法23
2.5求解NavierStokes方程30
2.6湍流32
3风力发电机翼型优化38
3.1风力发电机专用翼型38
3.2翼型几何参数42
3.3翼型气动原理及其气动特性48
3.4优化算法简介49
3.5改进遗传算法(ECGA)详述51
3.6结合CFD与遗传算法的翼型优化55
4风力发电机流固耦合仿真59
4.1流固耦合仿真流程60
4.2气动分析模型62
4.3动网格理论与技术69
4.4风力发电机结构分析模型79
5风力发电机尾流仿真与优化布置97
5.1基于CFD的风力发电机尾流仿真98
5.2CFD尾流仿真算例102
5.3尾流解析模型105
5.4偏航尾流模型120
5.5风力发电机优化布置122
6考虑大气稳定度的风力发电机尾流与山地风场134
6.1大气稳定度概念135
6.2大气稳定度参数136
6.3大气稳定度与风力发电机尾流137
6.4大气稳定度影响下的复杂地形风场142
7风资源评估150
7.1初步选址150
7.2基于短期和长期的测量统计152
7.3风廓线155
7.4数值气象预测模型157
7.5复杂地形条件下风场评估157
7.6复杂地形条件风场模拟算例170
7.7风资源评估的软件工具175
8小型风力发电机应用187
8.1城市小型风力发电机应用187
8.2城市环境中的风特征189
8.3城市环境中的风能开发系统191
8.4城市环境中风力发电的可行性和增强方法193