風資源與微觀選址：理論基礎與工程應用 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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張懷全 著

圖書標籤:

• 風能
• 風資源
• 微觀選址
• 可再生能源
• 能源工程
• 氣象學
• 風力發電
• 工程應用
• 理論研究
• 環境科學

齣版社： 機械工業齣版社

ISBN：9787111421658

版次：1

商品編碼：11266628

品牌：機工齣版

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2013-06-01

用紙：膠版紙

頁數：243

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內容簡介

　　《風資源與微觀選址：理論基礎與工程應用》涵蓋從風資源工程學、風數據分析到風能氣象學等與風資源技術相關的幾乎全部知識領域，並與國際前沿接軌。作者從事這方麵技術工作多年，積纍瞭豐富的工程實踐經驗。《風資源與微觀選址：理論基礎與工程應用》所涉及的內容都來源於作者的實際工作，以期具有較高的理論和實踐指導價值。
　　《風資源與微觀選址：理論基礎與工程應用》的宗旨是為讀者搭建風資源與微觀選址的知識體係，並建立科學的理念。讀者可以根據本書指引，對感興趣的話題深入研究，起到拋磚引玉的作用。但對於一般讀者，本書應該足以應對風資源技術的日常工作。相比之下，本書可能更適閤對理論感興趣，並有一定數學基礎，尤其是概率統計學基礎的讀者。

目錄

前言
第1章 緒論
1.1 風資源評估學科介紹
1.2 風氣候
1.2.1 全球風氣候
1.2.2 中尺度風氣候
1.2.3 局地風氣候
1.3 風資源的不確定性

第2章 風資源與微觀選址工程（上）
2.1 地錶粗糙度
2.1.1 粗糙度長度
2.1.2 粗糙度與風廓綫
2.1.3 內部邊界層
2.1.4 粗糙長度改變模型
2.1.5 置換高度
2.1.6 風切變
2.2 地形加速效應
2.2.1 水平風加速廓綫
2.2.2 垂直風加速廓綫
2.2.3 地形分類
2.2.4 崎嶇指數
2.3 障礙物遮擋效應
2.3.1 風速降低效應
2.3.2 湍流增加效應
2.4 風力發電機組的尾流
2.4.1 尾流的基本結構特徵
2.4.2 尾流中風速減低效應的計算模型
2.4.3 尾流中湍流強度增加的計算模型
2.4.4 大型風電場的尾流
2.4.5 復雜風電場的尾流

第3章 風資源與微觀選址工程（下）
3.1 風圖譜分析與應用程序
3.1.1 基本原理
3.1.2 風流模型
3.1.3 模型的適用性
3.1.4 復雜地形修正
3.2 計算流體力學模型簡述
3.2.1 計算流體力學概述
3.2.2 流體與流動的基本特性
3.2.3 控製方程
3.2.4 邊界條件與初始條件
3.2.5 網格化
3.2.6 解析離散方程
3.2.7 計算結果處理與顯示
3.3 測風塔的代錶性
3.3.1 風氣候相似
3.3.2 地形地貌相似
3.3.3 障礙物遮擋效應相似
3.4 微觀選址
3.4.1 排布效率
3.4.2 載荷風況
3.4.3 微觀選址的流程
3.4.4 現場定點及微調
3.4.5 扇區管理
3.4.6 風資源評估與微觀選址報告

第4章 風數據統計分析
4.1 風數據時間序列
4.1.1 隨機現象
4.1.2 平均值與標準差
4.1.3 平均風速時間序列
4.1.4 湍流強度時間序列
4.1.5 風嚮時間序列
4.2 風速的概率密度分布
4.2.1 概率密度分布
4.2.2 平均風速的計算
4.2.3 威布爾概率密度分布
4.2.4 威布爾纍計概率分布
4.2.5 威布爾分布的參數估計
4.2.6 威布爾分布的決定係數
4.2.7 瑞利分布
4.2.8 風玫瑰圖
4.3 風功率密度與風能轉化
4.3.1 風功率密度計算
4.3.2 貝茲極限
4.3.3 風功率轉化係數
4.3.4 風力發電機組的功率麯綫

第5章 風數據長期修正
5.1 風數據相關性分析
5.1.1 風數據相關性的影響因素
5.1.2 隨機變量的相關性
5.1.3 平均時間周期影響
5.1.4 偏度與峰度
5.2 風數據迴歸分析及預測
5.2.1 迴歸分析方法
5.2.2 風數據有效性
5.2.3 簡單綫性模型
5.2.4 方差比例模型
5.2.5 二維綫性迴歸模型
5.2.6 威布爾參數縮放模型
5.2.7 多項式模型
5.2.8 莫蒂默模型
5.2.9 人工神經網絡模型
5.2.1 0WindPRO矩陣模型
5.3 預測的不確定性分析
5.3.1 同期風數據長度
5.3.2 殘差與決定係數
5.3.3 預測值標準差的測量與估計
5.4 再分析數據的應用
5.4.1 氣壓高度與σ高度
5.4.2 再分析數據的一緻性
5.4.3 再分析數據應用的不確定性

第6章 風資源評估的不確定性
6.1 統計不確定性
6.1.1 正態分布函數特性
6.1.2 不確定度計算
6.1.3 超越概率
6.1.4 平均風速敏感度分析
6.2 損耗摺減及其不確定度
6.2.1 尾流摺減
6.2.2 可利用率摺減
6.2.3 功率麯綫摺減
6.2.4 電氣損耗
6.2.5 環境損耗
6.2.6 縮減損耗
6.3 偏差修正及其不確定度
6.3.1 平均風速長期修正
6.3.2 復雜風場RIX修正
6.3.3 超大型風場的模型問題
6.3.4 功率麯綫修正
6.4 風數據的不確定度
6.4.1 風數據質量
6.4.2 威布爾分布決定係數
6.4.3 風速年度波動
6.4.4 未來風氣候趨勢
6.5 風流模型的不確定度
6.5.1 垂直外推
6.5.2 水平外推
6.5.3 地錶形態相似度
6.5.4 森林
6.5.5 風流模型不確定度小結
6.6 不確定度分析案例

第7章 極端風況
7.1 Gumbel極值分布
7.2 極大風速估計
7.2.1 獨立大風事件
7.2.2 經典Gumbel極值分布法
7.2.3 柏拉圖極值分布法
7.3 極端風況
7.3.1 極大陣風
7.3.2 極端風嚮變化
7.3.3 極端風切變
7.3.4 極端湍流
7.4 颱風

第8章 風數據的測量
8.1 杯式風速儀
8.1.1 杯式風速儀的動力平衡
8.1.2 杯式風速儀的測量值
8.1.3 杯式風速儀的標定
8.1.4 杯式風速儀的動態特性
8.1.5 杯式風速儀的選擇
8.2 測風塔的安裝規範
8.2.1 實心圓柱形塔
8.2.2 空心三角架塔
8.2.3 支杆與附件
8.2.4 切變氣流
8.2.5 風嚮儀的安裝
8.2.6 測風塔安裝推薦標準
8.2.7 測風塔安裝的氣候因素
8.2.8 風數據的不確定性評估
8.3 測風塔的管理與維護
8.3.1 測風塔安裝報告
8.3.2 測風塔驗收
8.3.3 測風塔監控與維護
8.4 其他種類測風儀器介紹
8.4.1 螺鏇推進式測風儀
8.4.2 超聲波測風儀
8.4.3 聲雷達測風儀
8.4.4 激光雷達測風儀

第9章 大氣概論與空氣密度
9.1 乾潔大氣
9.1.1 乾潔大氣的成分
9.1.2 乾潔大氣狀態方程
9.2 濕潤大氣
9.2.1 水汽壓
9.2.2 相對濕度與絕對濕度
9.2.3 濕潤空氣的狀態方程
9.3 大氣壓力
9.3.1 位勢高度與幾何高度
9.3.2 大氣靜力學平衡
9.3.3 溫度隨高度的變化
9.3.4 標準大氣
9.3.5 氣壓隨時間的變化
9.4 風場空氣密度計算
9.4.1 乾燥空氣的密度
9.4.2 濕潤空氣的密度
9.4.3 空氣密度隨高度變化
9.4.4 空氣密度隨濕度和壓力的變化
9.4.5 溫度範圍計算

第10章 邊界層氣象
10.1 大氣熱力結構分層
10.1.1 對流層
10.1.2 平流層
10.1.3 中間層
10.1.4 熱層
10.2 大氣邊界層
10.2.1 邊界層的基本特徵
10.2.2 邊界層內的風和氣流
10.2.3 大氣邊界層的厚度和結構
10.2.4 變量的時間和空間尺度
10.2.5 風的平均值與湍流部分
10.3 大氣湍流
10.3.1 湍流的基本特徵
10.3.2 湍流的産生機製及物理過程
10.3.3 泰勒假設
10.3.4 湍流動能
10.3.5 湍流通量與雷諾平均
10.4 大氣邊界層穩定度
10.4.1 大氣穩定度特徵
10.4.2 垂直風切變

第11章 大氣環流及天氣係統
11.1 基本大氣環流
11.1.1 壓力梯度、力和風
11.1.2 地轉風
11.1.3 地球能量平衡
11.1.4 三圈環流模型
11.1.5 極鋒與斜壓不穩定
11.2 天氣尺度天氣係統
11.2.1 氣鏇與反氣鏇
11.2.2 天氣前鋒
11.2.3 熱帶風暴
11.3 中尺度天氣係統
11.3.1 中尺度定義
11.3.2 地形影響
11.3.3 對流和雷暴
11.3.4 海陸風
11.3.5 坡風和榖風
11.3.6 低空急流
11.3.7 下坡風暴
11.4 數值模擬及天氣預報
11.4.1 物理公式
11.4.2 網格和邊界條件
11.4.3 中尺度氣象模型的不確定性
11.4.4 中尺度氣象模型的應用

第12章 風電場的環境與健康影響
12.1 生物影響
12.1.1 鳥類和蝙蝠
12.1.2 陸地生物
12.1.3 植被
12.2 視覺汙染
12.2.1 光影閃變現象
12.2.2 光影閃變影響評估
12.2.3 風景美學
12.3 噪聲汙染
12.3.1 風力發電機的噪聲麯綫
12.3.2 聲壓級計算
12.3.3 聲強級的閤成
12.4 其他環境與健康影響
12.4.1 公共健康與安全
12.4.2 無綫通信
12.4.3 固體及危險廢棄物
12.4.4 空氣質量及氣候影響

第13章 風力發電機組的功率性能測試
13.1 確定測試扇區
13.1.1 測風塔的位置
13.1.2 測量的扇區
13.2 風電場校準及其不確定性
13.2.1 不需要校準的簡單地形
13.2.2 用兩個測風塔校準風電場
13.2.3 用機艙風速儀校準風電場
13.2.4 風電場校準參數的驗證
13.2.5 風電場校準的不確定性
13.3 測試數據的采集與處理
13.3.1 數據采集
13.3.2 數據標準化
13.3.3 測量功率麯綫的確定
13.4 使用機艙風數據測試功率麯綫
13.4.1 機艙風速與自由風速的關係
13.4.2 機艙風速生成的功率麯綫
13.5 影響功率性能的其他因素
13.5.1 湍流對功率性能的影響
13.5.2 風切變對功率性能的影響
13.5.3 入流角對功率性能的影響

第14章 風力發電機的載荷
14.1 載荷工況
14.1.1 設計情形
14.1.2 風況條件
14.1.3 設計載荷工況
14.2 載荷類型
14.2.1 慣性和重力載荷
14.2.2 空氣動力載荷
14.2.3 功能性載荷
14.2.4 其他風源載荷
14.2.5 非風源載荷
14.3 載荷計算
14.3.1 氣動力彈性載荷計算
14.3.2 疲勞載荷與S�睳麯綫
14.3.3 應力區間分布
14.3.4 等效載荷
14.3.5 載荷計算的不確定性
14.3.6 極端載荷
14.4 風力發電機載荷的術語定義

附錄
附錄A IEC對風力發電機組的分類標準
附錄B 風電場氣象及環境參數錶
附錄C 常用公式錶
參考文獻

前言/序言

現代工程材料的性能、製備與先進應用 本書將係統深入地探討現代工程領域中至關重要的材料科學及其應用，重點聚焦於高性能結構材料、功能性復閤材料以及麵嚮極端環境的新型材料體係的最新研究進展、核心製備技術與前沿工程實踐。 本書旨在為材料學、機械工程、航空航天、能源與土木工程等相關專業的學生、科研人員及工程師提供一本全麵、深入且具有高度實踐指導意義的參考著作。 第一部分：先進結構材料的力學行為與性能調控 本部分將從微觀結構與宏觀力學性能之間的內在聯係齣發，深入剖析當代工程結構中廣泛應用的各類先進金屬、陶瓷和高分子材料的復雜行為。 第一章：高性能閤金的本構關係與斷裂機理 詳細闡述高溫閤金、超高強度鋼以及新型輕質閤金（如鎂鋰閤金、鋁鋰閤金）的晶體塑性理論。重點分析應力狀態、溫度、應變速率對材料屈服、加工硬化和蠕變性能的影響規律。深入研究疲勞裂紋的萌生、擴展與最終斷裂的微觀機製，包括高周疲勞（HCF）和低周疲勞（LCF）的壽命預測模型。探討引入第二相粒子、晶界工程對材料韌性-強度的耦閤調控策略。 第二章：工程陶瓷與耐火材料的界麵科學 聚焦於結構陶瓷（如碳化矽、氮化矽、氧化鋯增韌氧化鋁）在高溫、高應力條件下的失效模式。講解陶瓷材料的燒結過程、晶界擴散機製及其對整體強度的影響。詳細闡述陶瓷基復閤材料（CMCs）的增韌機理，包括縴維-基體界麵設計、裂紋偏轉與橋接效應。討論先進耐火材料在冶金、玻璃等高溫工業中的應用挑戰與優化方嚮。 第三章：高分子復閤材料的力學建模與損傷評估 係統介紹縴維增強復閤材料（FRCs）的層閤闆理論，包括經典層閤闆理論（CLT）和更先進的幾何非綫性理論。分析碳縴維、玻璃縴維、芳綸縴維等增強體與環氧樹脂、聚酰亞胺基體之間的相互作用。深入探討復閤材料在衝擊載荷下的侵徹行為、分層（Delamination）的能量釋放率分析，以及無損檢測技術在早期損傷識彆中的應用。 第二部分：功能性材料的物理特性與集成化製備工藝 本部分將轉嚮那些具備特定物理、化學或電學功能的材料，及其如何通過先進的製備技術實現高精度、功能化的集成。 第四章：電子與磁性材料的量子效應 探討半導體材料（如GaN、SiC）的能帶結構、摻雜機製及其在功率電子器件中的應用。深入研究鐵磁性材料的磁疇結構、磁滯迴綫特性以及磁彈耦閤效應。介紹先進的磁存儲技術（MRAM）背後的材料科學原理，包括自鏇電子學基礎和巨磁阻效應的工程化實現。 第五章：智能與響應性材料的驅動機製 聚焦於形狀記憶閤金（SMA）、壓電材料（PZT、PMN-PT）和磁緻伸縮材料。詳細分析其應力誘導馬氏體相變和電場/磁場驅動的形變機製。討論這些智能材料在傳感器、執行器和主動減振係統中的集成設計方法，包括如何控製其響應速度、疲滯和循環穩定性。 第六章：增材製造（AM）中的材料行為與後處理 全麵覆蓋基於粉末床熔融（PBF）和定嚮能量沉積（DED）等主流增材製造工藝中材料的特殊行為。分析快速加熱與冷卻速率對材料微觀組織（如枝晶生長、殘餘應力）的影響。重點討論增材製造件的性能各嚮異性問題，以及熱等靜壓（HIP）、熱處理等後處理技術對消除孔隙率和優化性能的關鍵作用。 第三部分：麵嚮極端工況的材料設計與環境適應性 本部分關注材料在惡劣工作環境（高溫、腐蝕、輻射）下的服役性能，以及如何通過材料設計來提高其可靠性和壽命。 第七章：高溫與熱防護材料體係 係統研究材料在超高溫（超過1500°C）下的氧化動力學、熱阻抗與熱物理性能。重點分析熱障塗層（TBCs）的結構設計，包括鈣鈦礦穩定氧化鋯體係的優化、孔隙率梯度控製及其界麵粘附力研究。探討陶瓷基復閤材料（CMCs）在燃氣輪機葉片和火箭發動機部件中的關鍵技術挑戰。 第八章：材料的腐蝕與防護策略 深入探討電化學腐蝕、應力腐蝕開裂（SCC）和高溫氧化/硫化等多種腐蝕機理。針對不同介質（如酸性環境、海洋環境、氫脆環境），介紹傳統的防護塗層、犧牲陽極保護法和陰極保護法的工程應用。著重介紹新型的自修復塗層技術和惰性/反應性梯度塗層的設計理念。 第九章：核能與輻射環境下的材料輻照效應 闡述高能粒子（如中子、質子）輻照對金屬和非金屬材料的損傷機理，包括空位、間隙原子簇的形成及其對材料力學性能（如脆化、腫脹）的影響。討論先進的抗輻照材料設計思路，例如通過精細晶粒結構控製和閤金化來“陷阱”或“吸收”輻照産生的缺陷，以確保核反應堆結構材料的長期安全運行。 附錄：先進材料的計算模擬方法 簡要介紹用於材料設計和性能預測的計算工具，包括密度泛函理論（DFT）用於電子結構計算、分子動力學（MD）模擬材料原子尺度的動力學過程，以及有限元分析（FEA）在宏觀結構力學行為預測中的應用框架。 本書內容跨越基礎理論到工程實踐，旨在為讀者提供一個理解和應用現代工程材料的堅實知識框架。全書強調材料設計與製造工藝的協同作用，力求體現材料科學在解決當代工程難題中的核心驅動力。

評分☆☆☆☆☆

這本書最讓我眼前一亮的地方，在於它對“微觀選址”這一環節的深度挖掘。過去很多文獻都把這部分處理得非常簡單，無非是強調避免障礙物和考慮輪轂高度。但這本書完全不同，它真正深入到瞭每一颱風機的具體布局優化。我特彆留意瞭關於尾流效應建模的部分，作者引入瞭幾種前沿的湍流模型，並用大量的案例分析來佐證不同模型在實際復雜地形下的適用性差異。這種細緻入微的分析，對於我們實際操作中經常遇到的地形復雜、風場邊界效應顯著的問題，提供瞭極具價值的解決方案。讀完這部分內容，我感覺自己對如何最大化單颱風機的發電效率、同時最小化相鄰風機間的能量損失，有瞭一種全新的、量化的認識。它不再是憑感覺或經驗判斷，而是基於紮實的物理和工程原理指導下的精準決策。

評分☆☆☆☆☆

這本書的另一個突齣優點是其跨學科的視野。作者顯然對氣象學、流體力學、土木工程乃至經濟學都有涉獵。尤其是在討論風資源評估的不確定性時，他們引入瞭貝葉斯統計方法，這在傳統的風能書籍中是比較少見的。這種處理方式讓整個評估過程顯得更加科學、更加符閤現實世界的復雜性。我特彆喜歡書中關於不確定性量化的討論，它提醒我們，任何工程預測都不是絕對的，如何科學地量化風險並將其轉化為可接受的投資迴報率，纔是衡量一個項目優劣的關鍵。這種思維的拓展，極大地提升瞭這本書的學術價值和實際參考價值，讓人在看完技術細節之餘，還能思考更深層次的戰略問題。

評分☆☆☆☆☆

坦率地說，這本書的裝幀和排版或許不算最時髦，但內容的深度和廣度絕對是頂級的。它仿佛是一部濃縮瞭數十年行業智慧的集成體。對我而言，它不僅僅是一本工具書，更像是一份詳盡的“操作手冊”加上一份深刻的“哲學思考錄”。從基礎概念的梳理，到前沿模型的介紹，再到實際工程中的陷阱規避，每一個部分都體現瞭作者對風能事業的深刻理解和無比的熱忱。我確信，無論是初入這個行業的新人，還是經驗豐富的資深專傢，都能從中找到屬於自己的價值點。它幫助我填補瞭知識體係中一些長期存在的薄弱環節，也為我未來的工作指明瞭更精確、更高效的方嚮。

評分☆☆☆☆☆

作為一個長期在可再生能源領域摸爬滾打的工程師，我必須說，這本書在“工程應用”方麵的實用性簡直是教科書級彆的典範。它沒有停留在理論的象牙塔中，而是緊密結閤瞭當前行業內普遍采用的軟件和標準。書中對風機性能麯綫的解讀，以及如何根據實際風場數據對這些麯綫進行修正，講解得極為透徹。更難得的是，作者並未避諱工程實踐中的難點和痛點，例如極端天氣下的運行策略、電網接入的限製因素等等，都有專門的章節進行探討。這些內容對於項目從概念設計到最終並網的整個生命周期管理，都具有極強的指導意義。它更像是一位經驗豐富的老前輩，手把手地帶著你走過每一個關鍵的決策節點，確保每一步都走得穩健而有效。

評分☆☆☆☆☆

初拿到這本書時，我本以為它會是一本枯燥乏味的教科書，畢竟“理論基礎與工程應用”這樣的字眼總是讓人聯想到密密麻麻的公式和晦澀難懂的術語。然而，當我翻開第一章，那種復雜感立刻煙消雲散瞭。作者並沒有急於堆砌那些高深的數學模型，而是花瞭大量篇幅去構建一個宏觀的視角，清晰地闡述瞭風能資源評估在現代能源結構轉型中的戰略地位。特彆是關於風場宏觀選址的章節，其敘述邏輯之嚴謹，讓我仿佛身臨其境地參與瞭一次大型風電項目的規劃。書中對不同地理區域風能特性的歸納總結，遠比我過去閱讀的任何資料都要係統和深刻。我尤其欣賞作者對曆史數據的解讀方式，他們似乎找到瞭某種“翻譯器”，能將看似雜亂無章的氣象觀測數據，轉化為具有實際指導意義的工程參數，這種洞察力令人嘆服。盡管內容翔實，但其行文流暢，不愧為一本能讓人靜下心來仔細研讀的佳作。

評分☆☆☆☆☆

總體上不錯，目前還沒看，過段時間說

評分☆☆☆☆☆

本書的宗旨是為讀者搭建風資源與微觀選址的知識體係，並建立科學的理念。讀者可以根據本書指引，對感興趣的話題深入研究，起到拋磚引玉的作用。但對於一般讀者，本書應該足以應對風資源技術的日常工作。相比之下，本書可能更適閤對理論感興趣，並有一定數學基礎，尤其是概率統計學基礎的讀者。

評分☆☆☆☆☆

次品，但是客服給瞭點補償，也就算瞭

評分☆☆☆☆☆

非常好用的書，不知道胖子看沒有看

評分☆☆☆☆☆

本書的宗旨是為讀者搭建風資源與微觀選址的知識體係，並建立科學的理念。讀者可以根據本書指引，對感興趣的話題深入研究，起到拋磚引玉的作用。但對於一般讀者，本書應該足以應對風資源技術的日常工作。相比之下，本書可能更適閤對理論感興趣，並有一定數學基礎，尤其是概率統計學基礎的讀者。本書涵蓋從風資源工程學、風數據分析到風能氣象學等與風資源技術相關的幾乎全部知識領域，並與國際前沿接軌。作者從事這方麵技術工作多年，積纍瞭豐富的工程實踐經驗。本書所涉及的內容都來源於作者的實際工作，以期具有較高的理論和實踐指導價值。

評分☆☆☆☆☆

不錯的書

評分☆☆☆☆☆

內容實用，已經購買瞭很多本。

評分☆☆☆☆☆

滿意滿意滿意

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