课程设计风力机
风力发电机课程设计
风力发电机课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解风力发电的基本原理，掌握风力发电机的主要组成部分及其功能。
2. 学生能够掌握风力发电机的工作原理，了解风力发电在我国能源领域的应用和重要性。
3. 学生能够描述风力发电机技术的发展趋势及其对环境保护的意义。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，分析风力发电机的优缺点，并提出改进措施。
2. 学生能够通过小组合作，设计并制作一个简易的风力发电机模型。
3. 学生能够运用科学探究方法，对风力发电机模型进行测试和优化。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对新能源技术的兴趣，激发他们积极参与能源节约和环境保护的意识。
2. 培养学生团队合作精神，提高他们面对问题的解决能力和沟通能力。
3. 增强学生的国家使命感和社会责任感，使他们认识到新能源发展对国家经济和环保事业的重要性。
课程性质：本课程为科学实践活动课，结合物理、工程技术等学科知识，以提高学生的科学素养和实践能力。
学生特点：六年级学生具有一定的物理知识基础，好奇心强，善于动手操作，具备初步的团队合作能力。
教学要求：教师应注重理论与实践相结合，引导学生主动参与，关注个体差异，鼓励学生创新思维和动手实践。
在教学过程中，分解课程目标为具体学习成果，以便进行有效的教学设计和评估。
二、教学内容1. 风力发电基本原理：讲解风能转化为电能的物理过程，包括空气动力学原理、风力发电机的工作原理等。
教材章节：《科学》六年级下册第四章“能源与环保”。
2. 风力发电机结构及功能：介绍风力发电机的叶轮、发电机、塔架等主要组成部分及其作用。
教材章节：《科学》六年级下册第四章“风力发电机的构造”。
3. 风力发电机优缺点及改进措施：分析风力发电技术的优缺点，探讨如何提高风力发电效率及降低成本。
教材章节：《科学》六年级下册第四章“风力发电的优缺点及改进”。
4. 简易风力发电机模型设计与制作：指导学生设计并制作一个简易风力发电机模型，培养学生的动手能力和创新思维。
风电机课程设计
风电机课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解风能的基本概念，掌握风力发电的原理和过程。
2. 学生能了解风电机组的主要组成部分及其功能，掌握其工作原理。
3. 学生能掌握风电机组在我国能源结构中的应用及其意义。
技能目标：1. 学生能够运用所学的知识，分析风电机组的工作原理，并进行简单的故障排查。
2. 学生能够设计并制作简单的风力发电模型，提高动手实践能力。
3. 学生能够通过小组合作，收集和分析风能相关数据，提高团队协作和数据处理能力。
情感态度价值观目标：1. 学生能够树立绿色能源意识，认识到风能对环境保护的重要作用。
2. 学生能够培养对新能源技术的兴趣，激发创新精神。
3. 学生能够通过学习风电机课程，提高对我国新能源产业的自豪感和责任感。
课程性质：本课程属于科学探究类课程，注重理论与实践相结合，以提高学生的科学素养和动手实践能力。
学生特点：六年级学生具有一定的科学知识基础和动手能力，好奇心强，善于合作与探究。
教学要求：结合学生特点，课程设计要注重启发式教学，激发学生兴趣，引导他们主动探究风电机组的奥秘。
同时，教学过程中要关注学生的个体差异，鼓励他们积极参与，培养创新精神和团队合作能力。
通过本课程的学习，使学生能够达到以上课程目标，为后续深入学习新能源领域奠定基础。
二、教学内容根据课程目标，本章节教学内容主要包括以下三个方面：1. 风能基本概念及风力发电原理- 教材章节：第三章“风能及其利用”- 内容列举：风能的定义、风能资源的分布、风力发电的原理和过程。
2. 风电机组结构与工作原理- 教材章节：第四章“风力发电机组”- 内容列举：风电机组的主要组成部分、各部分功能、工作原理及性能参数。
3. 风电机组在我国的应用及发展- 教材章节：第五章“风力发电在我国的应用”- 内容列举：我国风能资源现状、风电机组在我国的应用案例、我国新能源政策及风电机组发展前景。
教学进度安排：第一课时：风能基本概念及风力发电原理第二课时：风电机组结构与工作原理第三课时：风电机组在我国的应用及发展教学内容确保科学性和系统性，结合教材章节，通过理论讲解、案例分析、小组讨论等多种教学方式，帮助学生掌握风电机相关知识。
风力发电站课程设计
风力发电站课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解风力发电的基本原理，掌握风力发电站的工作流程及组成结构。
2. 学生能掌握风力发电在我国能源领域的地位和作用，了解相关能源政策及发展趋势。
3. 学生能够描述不同类型的风力发电机特点，并分析其优缺点。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，分析风力发电站建设的地理环境和技术条件。
2. 学生能够通过实际操作，掌握风力发电机模型的制作方法，培养动手实践能力。
3. 学生能够运用科学探究方法，对风力发电站的运行效率进行评估。
情感态度价值观目标：1. 培养学生关注可再生能源利用和环境保护的意识，增强节能减排的责任感。
2. 培养学生对新能源技术的兴趣和好奇心，激发创新精神。
3. 培养学生团队协作精神，提高沟通与交流能力。
课程性质：本课程为科学探究类课程，结合学生所在年级的知识深度，注重理论与实践相结合，培养学生的动手操作能力和科学思维。
学生特点：学生具备一定的科学知识和动手能力，对新能源技术感兴趣，具有较强的探索欲望。
教学要求：教师需采用启发式教学方法，引导学生主动参与课堂，注重培养学生的实践能力和创新能力。
同时，关注学生的个体差异，因材施教，确保每位学生都能达到课程目标。
通过课后评估，检验学生的学习成果，为后续教学提供依据。
二、教学内容1. 引言：介绍风力发电的基本概念，引导学生关注新能源领域的发展。
- 章节关联：课本第三章“新能源的开发与利用”。
2. 风力发电原理：- 风能转化为电能的过程；- 风力发电机的基本结构及工作原理；- 课本第二章“电与磁”相关知识。
3. 风力发电站的构成与运行：- 风力发电机、塔架、控制器、逆变器等组成部分；- 风力发电站的运行流程及管理；- 课本第四章“电力系统及其自动化”。
4. 风力发电机类型及特点：- 水平轴风力发电机、垂直轴风力发电机；- 各类型风力发电机的优缺点对比；- 课本第三章“风力发电技术”。
5. 风力发电站建设与评估：- 风力发电站建设的地理环境和技术条件；- 风力发电站运行效率的评估方法；- 课本第五章“能源项目的环境影响评价”。
风力发电厂的课程设计
风力发电厂的课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解风力发电的原理，掌握风力发电的基本组成结构。
2. 学生能够描述风力发电的优势和在我国的应用现状。
3. 学生能够了解风力发电对环境的影响，认识到可再生能源的重要性。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，分析风力发电厂的建设条件，具备初步的项目评估能力。
2. 学生能够通过实际操作，掌握风力发电机的简单制作方法，培养动手操作能力。
3. 学生能够利用图表和数据，进行风力发电效率的对比分析，提高数据分析能力。
情感态度价值观目标：1. 学生能够认识到风力发电等可再生能源对于缓解能源危机、保护环境的重要性，增强环保意识。
2. 学生能够关注风力发电领域的发展动态，培养对新能源产业的兴趣和热情。
3. 学生能够通过团队合作，学会倾听、沟通、协作，培养团队精神。
课程性质：本课程为自然科学领域的探究性课程，结合课本知识，注重实践与理论相结合。
学生特点：六年级学生具有一定的科学素养，对新能源有一定了解，好奇心强，具备一定的动手能力和团队协作能力。
教学要求：教师应注重启发式教学，引导学生主动探究，关注学生的个体差异，鼓励学生积极参与课堂讨论和实践活动。
通过本课程的学习，使学生在知识、技能和情感态度价值观方面均取得具体、可衡量的学习成果。
二、教学内容1. 引入新课：通过展示风力发电的图片和视频，激发学生对风力发电的兴趣，引入本节课的主题。
相关教材章节：第一章《新能源概述》2. 理论知识学习：（1）风力发电原理及优势（2）风力发电机的组成结构（3）风力发电在我国的应用现状及发展前景相关教材章节：第二章《风力发电》3. 实践操作：（1）风力发电机的简单制作（2）风力发电效率的对比分析相关教材章节：第三章《风力发电实践》4. 案例分析：（1）分析风力发电厂的建设条件（2）讨论风力发电对环境的影响相关教材章节：第四章《新能源与环境保护》5. 课堂总结与拓展：（1）总结风力发电的相关知识（2）探讨新能源的未来发展趋势相关教材章节：第五章《新能源的发展趋势》教学内容安排与进度：第一课时：引入新课，学习风力发电原理及优势第二课时：学习风力发电机的组成结构，进行简单制作实践第三课时：学习风力发电在我国的应用现状及发展前景，进行风力发电效率对比分析第四课时：案例分析，总结课堂知识，探讨新能源发展前景三、教学方法1. 讲授法：在讲解风力发电的基本原理、优势、组成结构等理论知识时，采用讲授法，结合多媒体演示，使学生系统、全面地掌握风力发电的相关知识。
风力发电技术课程设计
风力发电技术课程设计一、教学目标通过本节课的学习，学生需要达到以下教学目标：1.了解风力发电的基本原理和技术流程。
2.掌握风力发电的关键技术和设备组成。
3.认识风力发电的优缺点及应用前景。
4.能够运用所学知识分析风力发电场的布局和设计。
5.能够运用所学知识评估风力发电的经济性和环保性。
6.能够运用所学知识解决风力发电过程中遇到的问题。
情感态度价值观目标：1.培养学生对新能源技术的兴趣和关注。
2.培养学生保护环境、节约能源的责任感。
3.培养学生创新思维和团队协作的能力。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括以下几个部分：1.风力发电的基本原理：介绍风能转化为电能的过程，以及风力发电的关键技术。
2.风力发电设备的组成：讲解风力发电机、塔架、叶片等主要组成部分的功能和作用。
3.风力发电的优缺点：分析风力发电的优点，如清洁、可再生；同时指出其缺点，如不稳定、投资成本高等。
4.风力发电的应用前景：介绍风力发电在全球范围内的应用情况，以及我国风力发电产业的发展趋势。
三、教学方法为了提高教学效果，本节课将采用以下教学方法：1.讲授法：教师讲解风力发电的基本原理、设备组成和应用前景等内容。
2.讨论法：学生分组讨论风力发电的优缺点，以及其在实际应用中的可行性。
3.案例分析法：分析国内外典型的风力发电项目，让学生了解风力发电的实际运作过程。
4.实验法：学生参观风力发电实验基地，亲身体验风力发电的原理和设备。
四、教学资源为了支持本节课的教学，将准备以下教学资源：1.教材：风力发电技术教程，用于引导学生系统地学习风力发电知识。
2.参考书：风力发电技术及其应用，为学生提供更多的学习资料。
3.多媒体资料：制作风力发电相关课件，通过图片、视频等形式展示风力发电的设备和工作原理。
4.实验设备：安排学生参观风力发电实验基地，了解实际操作过程。
五、教学评估为了全面、客观地评估学生的学习成果，本节课将采用以下评估方式：1.平时表现：观察学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况，了解学生的学习态度和理解程度。
风力发电课程设计
风力发电课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解风力发电的基本原理，掌握风力发电机的工作流程和主要组成部分。
2. 学生能掌握风力发电在我国能源领域的地位和作用，了解我国风力发电的现状和发展趋势。
3. 学生能了解风力发电对环境的影响，认识到可再生能源在可持续发展中的重要性。
技能目标：1. 学生能通过分析风力发电的相关数据，提高数据分析和解决问题的能力。
2. 学生能运用所学的风力发电知识，设计简单的风力发电实验，提升实践操作能力。
3. 学生能运用风力发电知识，解决实际生活中的问题，提高创新能力。
情感态度价值观目标：1. 学生能认识到风力发电对环境保护的重要性，培养环保意识。
2. 学生能积极参与风力发电相关的话题讨论，提高合作交流能力。
3. 学生能通过风力发电的学习，树立科学、可持续发展的价值观，增强国家能源战略意识。
课程性质：本课程为科学实践活动课程，结合物理、地理等学科知识，培养学生的实践能力和科学素养。
学生特点：六年级学生具备一定的科学知识基础，好奇心强，善于观察和思考，但实践操作能力有待提高。
教学要求：注重理论与实践相结合，鼓励学生积极参与，关注学生的学习过程，注重培养学生的创新精神和实践能力。
通过本课程的学习，使学生在知识、技能和情感态度价值观方面均取得具体的学习成果。
二、教学内容1. 引入新课：通过介绍可再生能源的概念，引导学生关注风力发电。
教材章节：《科学》六年级下册第三章“能量的转化与守恒”2. 风力发电基本原理：- 风能资源评估- 风力发电机的工作原理与结构- 风力发电的优缺点教材章节：《科学》六年级下册第三章第三节“风能的利用”3. 我国风力发电现状与发展趋势：- 我国风力发电的装机容量和地位- 风力发电的政策支持和产业布局- 风力发电技术的发展趋势教材章节：《科学》六年级下册第三章附录“新能源在我国的发展”4. 风力发电与环境：- 风力发电对环境的贡献- 风力发电项目的环境评估与保护措施教材章节：《科学》六年级下册第三章第四节“新能源与环境保护”5. 实践活动：- 设计简单的风力发电实验- 分析风力发电数据，探讨提高发电效率的方法教材章节：《科学》六年级下册第三章实践篇“风力发电实验”6. 总结与拓展：- 归纳风力发电的优势和局限性- 探讨风力发电在未来的发展前景教材章节：《科学》六年级下册第三章总结篇“新能源的发展与未来”教学内容安排与进度：共6课时，第1课时引入新课，第2-4课时讲解风力发电基本原理、我国现状与发展趋势、风力发电与环境，第5课时进行实践活动，第6课时进行总结与拓展。
课程设计风力机
课程设计－－风力机————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：机械与动力工程学院风力机空气动力学课程设计设计题目：小型三叶片风力机叶片设计设计人: 王伦班级: 风能1101组号： 4指导教师: 姚桂焕设计时间：2周成绩:日期：2０1４.６.23-20１4.７.４设计内容及要求1．设计目的:《风力机空气动力学课程设计》是风能与动力工程专业中重要的实践性教学环节。
通过该教学环节,使学生熟练掌握风力机叶片工作原理，并能够通过结合动量叶素理论相关知识与给定的环境条件设计出工作叶片，巩固和提高其风力机叶片设计及制造知识,树立其理论知识指导设计的工作思想,加深其对现场生产实际的了解，培养其对工程技术问题严肃认真、负责的态度,为其以后从事实际工作打下坚实的基础。
2.设计内容和要求：一、设计内容:（1）基于叶素和动量理论设计水平轴风力机叶片;（2）绘制风力机叶片弦长随叶片展向长度的变化曲线；（3)绘制风力机叶片扭角随叶片展向长度的变化曲线；（4）绘制设计风力机的~C 性能曲线；p(5）编写设计说明书,并附上必要的计算公式（6）分组分别设计出不同翼型的风力机叶片。
二、设计要求:(1)掌握风力机叶片设计原理;（２）掌握风力机叶片设计过程;(3）完成确定风力机叶片的参数；（４)按时提交课程设计说明书、图纸,按时参加答辩。
3.设计工作任务及工作量的要求一、对于给定的风力机工作环境以及功率按照ＮACA给定的参数设计风力机工作叶片每组同学数据给定情况不同可以采用手算和计算机编程序两种方式进行,在答辩时要提前说明计算方法以及在每种方法中遇到的问题，经教师校验方法正确后方可进行答辩。
二、编制课程设计计算说明书设计计算说明书中应附上主要计算公式以及适用条件、工作原理、设计方法、系统构成及流程、计算成立条件,字数不少于１0000字（至少要8000字),要求条理清晰，逻辑严密，字迹工整。
风力机的叶片课程设计
风力机的叶片课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解风力发电的基本原理，掌握风力机叶片设计的基本概念。
2. 学生能够描述风力机叶片的几何特征，如翼型、弦长、扭角等，并解释它们对风力机性能的影响。
3. 学生能够运用物理知识分析风力机叶片在气流中的受力情况及其能量转换过程。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，通过小组合作设计简单的风力机叶片模型。
2. 学生能够利用技术工具（如CAD软件）进行风力机叶片的设计与模拟。
3. 学生能够通过实验和数据分析，评估不同叶片设计对风力机效率的影响。
情感态度价值观目标：1. 学生能够认识到风力发电对环境保护和可持续发展的重要性，培养对可再生能源的积极态度。
2. 学生在团队协作中培养沟通、合作与解决问题的能力，增强合作意识和集体荣誉感。
3. 学生通过实践探索，激发对科学研究的兴趣，培养勇于创新、不断探究的科学精神。
本课程针对高年级学生，结合物理、工程与技术知识，旨在通过风力机叶片的设计与制作，使学生在掌握相关知识的同时，提高实践操作能力，培养科学探究和创新思维，同时强化环保意识和团队协作精神。
课程目标的设定符合学生认知特点，强调理论与实践的结合，注重培养学生的综合运用能力和实际操作技能。
二、教学内容本章节教学内容围绕风力机叶片的设计原理和制作过程展开，结合课本相关章节，具体包括：1. 风力发电原理：讲解风力发电的基本原理，介绍风力机叶片在风力发电中的作用。
2. 叶片设计基础知识：阐述叶片的几何参数，如翼型、弦长、扭角等，分析这些参数对风力机性能的影响。
3. 叶片材料与结构：介绍常用叶片材料及其特点，分析叶片结构设计对风力机性能的影响。
4. 叶片设计方法：讲解风力机叶片的设计方法，如经验法、优化法等，并指导学生运用CAD软件进行叶片设计。
5. 叶片模型制作：指导学生分组进行叶片模型的制作，掌握模型制作的基本步骤和技巧。
6. 实验与数据分析：进行风力机叶片性能测试实验，收集数据，分析不同叶片设计对风力机效率的影响。
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机械与动力工程学院风力机空气动力学课程设计设计题目：小型三叶片风力机叶片设计设计人：王伦班级：风能1101组号： 4指导教师：姚桂焕设计时间：2周成绩：日期：2014.6.23-2014.7.4设计内容及要求第一章风力机发展程风能作为一种清洁的可再生能源，越来越受到世界各国的重视。
其蕴量巨大，全球的风能约为2.74×10^9MW，其中可利用的风能为2×10^7MW，比地球上可开发利用的水能总量还要大10倍。
风很早就被人们利用--主要是通过风车来抽水、磨面等，而现在，人们感兴趣的是如何利用风来发电。
把风的动能转变成机械动能，再把机械能转化为电力动能，这就是风力发电。
风力发电的原理，是利用风力带动风车叶片旋转，再透过增速机将旋转的速度提升，来促使发电机发电。
依据目前的风车技术，大约是每秒三米的微风速度（微风的程度），便可以开始发电。
风力发电正在世界上形成一股热潮，因为风力发电不需要使用燃料，也不会产生辐射或空气污染。
1.1风力机简介风力机，将风能转换为机械功的动力机械，又称风车。
广义地说，它是一种以太阳为热源，以大气为工作介质的热能利用发动机。
许多世纪以来，它同水力机械一样，作为动力源替代人力、畜力，对生产力的发展发挥过重要作用。
近代机电动力的广泛应用以及20世纪50年代中东油田的发现，使风力机的发展缓慢下来。
70年代初期，由于“石油危机”，出现了能源紧张的问题，人们认识到常规矿物能源供应的不稳定性和有限性，于是寻求清洁的可再生能源遂成为现代世界的一个重要课题。
风能作为可再生的、无污染的自然能源又重新引起了人们重视。
1.2风力机简史风车最早出现在波斯，起初是立轴翼板式风车，后又发明了水平轴风车。
风车传入欧洲后，15世纪在欧洲已得到广泛应用。
荷兰、比利时等国为排水建造了功率达66千瓦（90马力）以上的风车。
18世纪末期以来，随着工业技术的发展，风车的结构和性能都有了很大提高，已能采用手控和机械式自控机构改变叶片桨距来调节风轮转速。
风力机用于发电的设想始于1890年丹麦的一项风力发电计划。
到1918年，丹麦已拥有风力发电机120台，额定功率为5～25千瓦不等。
第一次世界大战后，制造飞机螺旋桨的先进技术和近代气体动力学理论为风轮叶片的设计创造了条件，于是出现了现代高速风力机。
1931年，苏联采用螺旋桨式叶片建造了一台大型风力发电机，风速为13.5米/秒时,输出功率达100千瓦,风能利用系数提高到0.32。
在第二次世界大战前后，由于能源需求量大，欧洲一些国家和美国相继建造了一批大型风力发电机。
1941年，美国建造了一台双叶片、风轮直径达53.3米的风力发电机，当风速为13.4米/秒时输出功率达1250千瓦。
英国在50年代建造了三台功率为100千瓦的风力发电机。
其中一台结构颇为独特，它由一个26米高的空心塔和一个直径24.4米的翼尖开孔的风轮组成。
风轮转动时造成的压力差迫使空气从塔底部的通气孔进入塔内，穿过塔中的空气涡轮再从翼尖通气孔溢出。
法国在50年代末到60年代中期相继建造了三台功率分别为1000千瓦和800千瓦的大型风力发电机。
现代的风力机具有增强的抗风暴能力，风轮叶片广泛采用轻质材料，运用近代航空气体动力学成就，使风能利用系数提高到0.45左右，用微处理机控制，使风力机保持在最佳运行状态，发展了风力机阵列系统，风轮结构形式多样化。
法国人在20年代发明的垂直轴风轮在淹没了半个多世纪之后，已成为最有希望的风力机型之一。
这种结构有多种形式，它具有运转速度高、效率高和传动机构简单等优点，但需用辅助装置起动。
人们还提出了许多新的设想，如旋涡集能式风力机，据估计这种系统的单机功率将100～1000倍于常规风力机。
中国利用风车的历史至少不晚于13世纪中叶，曾建造了各种形式的简易风车碾米磨面、提水灌溉和制盐。
直到20世纪50年代仍可见到“走马灯” 式风车。
1.3风力机的特点新一代风力机的特点是：①增强抗风暴能力；②风轮叶片广泛采用轻质材料,如玻璃纤维复合材料等；③运用近代航空气体动力学成就使风能利用系数提高到0.45左右；④用微处理机控制，使风力机保持在最佳运行状态；⑤发展风力机阵列系统；⑥风轮结构形式多样化。
1.4风力机的基本原理太阳对大气层的不均匀照射和地球表面吸热能力的不同，在大气层中引起冷热空气的强烈对流而形成风。
风的动能与风速的3次方成正比。
用v表示空气速度，用ρ表示质量密度，则单位时间内流过风轮扫掠面积A的空气质量(m)为ρAv ，于是空气动能便是。
由于气体的可压缩性，气体质点穿过风轮扫掠面──能量转换界面时,风速由v1降为v2，即v1＞v2。
因自然风速v1只能有一部分被利用，若以风能利用系数Cρ表示利用程度，则可利用风能为，其中Cρ＜1。
根据气体动量理论推导出风能利用系数的最大可能值为0.593，因此风轮输出功率与风轮的工作面积成正比。
Cρ取决于风轮和叶片的结构和工艺。
旧式风车Cρ≈0.10，现代风力机Cρ＝0.3～0.4，最高可达0.5。
另外，现代风力机在能量传输过程中大约还要损失1/3 理论上应输出的功。
1.5风力机的构成和分类风力机的主要部件是风能接收装置。
一般说来，凡在气流中产生不对称力的物理构形都能成为风能接收装置，它以旋转、平移或摆动运动而发出机械功。
各类风能接收装置的取舍取决于使用寿命和成本的综合效益。
风力机大都按风能接收装置的结构形式和空间布置来分类，一般分为水平轴结构和垂直轴结构两类。
以风轮作为风能接收装置的常规风力机，按风轮转轴相对于气流方向的布置分为水平轴风轮式（转轴平行于气流方向）、侧风水平轴风轮式（转轴平行于地面、垂直于气流方向）和垂直轴风轮式（转轴同时垂直于地面和气流方向）。
广义风力机还包括那些利用风力产生平移运动的装置，如风帆船和中国古代的加帆手推车等。
无论何种类型的风力机，都是由风能接收装置、控制机构、传动和支承部件等组成的。
近代风力机还包括发电、蓄能等配套系统。
1.6风力机存在的问题世界上已有数万台风力机在运行，作为辅助能源正在发挥作用。
但风力机仍存在若干不足之处：①能量输出不稳定，特别是大型风力机的利用率低，作为独立能源的条件还不具备；②安全可靠性尚无充分保障；③成本在短期内尚不足以与矿物燃料相竞争。
但是，随着人类对能源需求量的日益增多和科学技术的发展，上述问题终会得到解决。
1.7本课题的背景目的及主要工作我国可开发利用的风能资源为2．53亿kW，新疆、内蒙至东北和东南沿海两大主风带有有效风力时间百分率在70％以上。
可以说，我国开发风能具有良好的自然环境和资源条件。
近几年来，随着我国电网覆盖程度的提高，在各级政府、电力部门和国外政府及金融组织的援助下，我国在新疆、内蒙、广东、福建、辽宁等地区建立了20座风力发电场，总装机容量达302MW，对缓解当地电力供应矛盾，提高供电质量起到了很好的作用。
风力发电场的建设，加速了我国能源结构改革的进程，风能己成为真正的补充能源和发挥规模效益的生力军。
我国风力发电起步较晚，但发展较快。
自80年末引进大型风力发电机以来，经过十多年的不断引进、消化、吸收，积累了一定的经验。
我国并网型风力发电技术在80年代中期开始进行试验、示范，经过二十多年的努力，为今后进行国产化风力发电机组的规模化生产打下了一定的基础，同时也为推动国家风电产业化进程做出了努力。
但遗憾的是，作为世界上的风能大国，我国尚不具备独立开发风力机尤其是大型风力机的能力，迄今为止国内已投入运行的风力机绝大部分是进口风力机。
设计水平是主要制约因素，与此相关的基础研究、实验研究和新技术应用等方面与国外存在着较大的差距，有些领域国内甚至是空白。
尤其是目前主流的大型风力机，我国基本上是依靠从国外引进生产技术来仿制。
这不但受到成本、运输、售前售后等方面的制约，还要消耗大量的资金，而且将使我国对风力机组的研制水平日益落后于国际先进水平，从根本上来说不利于我国风电产业的发展。
更何况从国外引进的风机由于在设计时针对国外的风况和有一些特殊的环保要求，并不能和国内的情况非常吻合，不能很好地达到预期的性能。
因此，必须以提高我国风力机的设计和研究水平为目标来实现“国产化"。
1.8本课程的主要工作：1.阅读理解“风能转换原理与技术中”叶片设计的相关原理及设计知识，主要是第五章和第六章相关知识。
2.编制叶素轴向、周向速度诱导因子、最佳弦长及扭角的计算的界面程序；3.根据程序计算并绘制风力机叶片弦长随叶片展向长度的变化曲线；4.根据程序计算并绘制风力机叶片扭角随叶片展向长度的变化曲线；第三章风力机叶片设计一．选定翼型，确定最佳攻角α下的Cl和Cd1.翼型（定义μ=r/R，其中R为叶片设计半径，r为叶片剖面到旋转中心距离）(1)叶片根部选用NACA4418标准翼型（μ<0.2）NACA4418翼型参数：Calculated polar for: NACA 44181 1 Reynolds number fixed Mach number fixedxtrf = 1.000 (top) 1.000 (bottom)Mach = 0.000 Re = 1.000 e 6 Ncrit = 9.000alpha CL CD CDp CM Top_Xtr Bot_Xtr5.000 1.0296 0.00899 0.00420 -0.0949 0.4086 1.00005.250 1.0484 0.00914 0.00432 -0.0931 0.4017 1.00005.500 1.0691 0.00929 0.00444 -0.0917 0.3956 1.00005.750 1.0909 0.00942 0.00456 -0.0905 0.3893 1.00006.000 1.1100 0.00962 0.00472 -0.0888 0.3820 1.00006.250 1.1316 0.00978 0.00487 -0.0876 0.3757 1.00006.500 1.1527 0.00998 0.00504 -0.0863 0.3674 1.00006.750 1.1735 0.01022 0.00524 -0.0851 0.3586 1.0000根据以上资料，NACA4418翼型的最佳攻角α=5.75°，此时对应升力系数Cl=1.0909, 阻力系数Cd=0.0094（2）叶片中部选用NACA4415翼型（μ=0.2—0.8）根据有关资料NACA4415的最佳攻角为5.5°，此时对应的升力系数Cl=1.0575, 阻力系数Cd=0.00886Calculated polar for: NACA 44151 1 Reynolds number fixed Mach number fixedxtrf = 1.000 (top) 1.000 (bottom)Mach = 0.000 Re = 1.000 e 6 Ncrit = 9.000alpha CL CD CDp CM Top_Xtr Bot_Xtr5.500 1.0576 0.00886 0.00400 -0.0927 0.3936 1.0000（3）叶片尖部选用NACA4412翼型（μ>0.8）Calculated polar for: NACA 44121 1 Reynolds number fixed Mach number fixedxtrf = 1.000 (top) 1.000 (bottom)Mach = 0.000 Re = 1.000 e 6 Ncrit = 9.000alpha CL CD CDp CM Top_Xtr Bot_Xtr4.500 0.9734 0.00758 0.00284 -0.1004 0.4273 1.00004.750 0.9993 0.00778 0.00297 -0.1001 0.4110 1.00005.000 1.0254 0.00797 0.00311 -0.0998 0.3979 1.00005.250 1.0518 0.00813 0.00326 -0.0995 0.3861 1.00005.500 1.0777 0.00834 0.00342 -0.0992 0.3731 1.00005.750 1.1031 0.00857 0.00359 -0.0988 0.3575 1.00006.000 1.1280 0.00884 0.00379 -0.0983 0.3398 1.0000根据以上资料，NACA4412的最佳攻角为5.25°，此时对应的升力系数Cl=1.0518,阻力系数Cd=0.0813二．设定叶尖速比λ，U∞,Pu,计算U1.设定叶尖速比：根据设定参数，可求得λ=ωR/V=6.0872.设定U∞=10m/s,P u=10kW3.计算U:根据风力机的额定功率计算公式：Pu=0.125ρ3Uπ2D Cpηiηk 计算得：D min=7.272m根据风轮动量理论，功率关系有以下结论:U=0.5(U1+U2)------------------------------P∞=Pu/(Cp*ηi*ηk)-----------------------在单位时间内，有P∞=0.5ρA(3U-32U)-------1U 1=U ∞--------------------------------------------------------④A=π2D /4---------------------------------⑤将已知设定参数：U ∞=10m/s,P u =10kW ，Cp=0.45，ηi =0.92， ηk =0.95, ρ=1.225kg/m^3代入以上各式得： U 2=3312AP U ρ∞-=5.580m/s U=7.790m/s 三．计算叶片半径： R=D/2=3.635 四．计算角速度： Ω=2πn/60=16.747rad/s五．将R 分为10份，分别取μ=0.1,0.2，···1情况下的a 和 a ’由于风力机采用变桨距调节，当风速为额定风速U 1=10m/s 时，控制系统会调节桨距角β，使得叶片处于最佳攻角α=5.75°，此时对应升力系数Cl=1.0631, 阻力系数Cd=0.00882入流角Φ=arctanrb U a Ω+)1(-11）（r=μR(μ=0.1,0.2,...1.0) α=Φ-β计算流程： 1.叶素弦长:2.假设a,b 的初值，一般可取03.计算来流角：Φ=arctanrb U a Ω+)1(-11）（4.计算各截面扭角：β=Φ-α5.根据空气动力特性曲线得到叶素得升力系数Cl 和阻力系数Cd;6.计算法向系数Cx 和切向系数Cy C x =C l cos Φ+C d sin Φ Cy=C l sin Φ+C d cos Φ7.计算新的a 和b 值：a=xx BcC r BcC +φπ2sin 8 b=y yBcC r BcC +φφπcos sin 88.比较新的a 和b 与上一次的a 和b ，如果误差小于0.001，则迭代 终止；否则回到3继续迭代。