風力機空氣動力學（簡體書）

《風力機空氣動力學》共分9章，其內容包括流體力學基本概念、流體動力學基礎、相似原理和量綱分析、黏性流體的一維流動、理想三元流場理論、黏性空氣的三元流動、風動力學及葉素理論、風力機參數及性能曲線、風力機及風場的相互影響。書中含有豐富的導人案例和閱讀材料，開拓讀者的視野。
《風力機空氣動力學》可作為高等院校風能與動力工程、流體機械、可再生能源等相關專業本科與專科以及非本專業研究生的教材和參考書，也可作為風能行業培訓、風力機應用及風力機維修等技術人員的參考用書。

《風力機空氣動力學》：緊貼熱點：滿足風電人才培養之急需
精選內容：闡述基礎理論及發展脈絡
結合案例：展現獨具匠心的風能運用。

第1章 流體力學基本概念
1.1 流體的定義及特征
1.2 流體的連續介質模型
1.3 流體的性質
1.3.1 流體的壓縮性和膨脹性
1.3.2 流體的黏性
1.3.3 流體的密度、相對密度和比容
1.4 作用在流體上的力
1.4.1 表面力
1.4.2 質量力
1.5 液體的表面性質
1.5.1 表面張力
1.5.2 毛細現象
習題

第2章 流體動力學基礎
2.1 流體運動的描述方法
2.1.1 拉格朗日（Lagrange）法
2.1.2 歐拉（Euler）法
2.1.3 質點導數
2.2 動力學基本概念
2.2.1 跡線和流線
2.2.2 流管、流束、元流和總流
2.2.3 有效截面、流量和平均流速
2.2.4 緩變流和急變流
2.2.5 濕周、水力半徑和當量直徑
2.3 系統、控制體與輸運方程
2.4 連續性方程
2.5 能量方程
2.5.1 理想流體運動微分方程
2.5.2 伯努利方程的推導
2.5.3 伯努利方程的應用
2.6 動量方程和動量矩方程
2.6.1 動量方程
2.6.2 動量矩方程
2.7 風力機貝茨理論
習題

第3章 相似原理和量綱分析
3.1 流動的相似理論
3.1.1 幾何相似概述
3.1.2 運動相似概述
3.1.3 動力相似概述
3.2 動力相似準則
3.3 流動相似條件
3.4 近似模型試驗
3.5 量綱分析法
3.5.1 物理方程量綱一致性原則
3.5.2 瑞利法
3.5.3 n定理
習題

第4章 黏性流體的一維流動
4.1 黏性流體總流的伯努利方程
4.2 黏性流體管內流動的兩種損失
4.3 黏性流體的兩種流動狀態
4.3.1 雷諾實驗
4.3.2 流態的判別
4.3.3 沿程損失和平均流速的關系
4.4 圓管中的層流流動
4.5 黏性流體的紊流流動
4.5.1 紊流流動時均值
4.5.2 雷諾應力
4.5.3 圓管中紊流的速度分布和沿程損失
4.6 沿程損失的實驗研究
4.6.1 尼古拉茲實驗
4.6.2 莫迪圖
4.7 局部損失
4.7.1 局部損失產生的原因
4.7.2 管道截面突然擴大的局部損失
4.7.3 常用管件的局部損失系數
習題

第5章 理想三元流場理論
5.1 三元流的連續性微分方程
5.2 流體微團的運動分解
5.2.1 微團運動特征的速度表達式
5.2.2 流體微團運動的分解概述
5.3 有旋流動與無旋流動
5.4 理想流體的運動微分方程
5.5 歐拉積分方程和伯努利積分方程
5.5.1 歐拉積分（定常無旋流動）
5.5.2 伯努利積分（定常運動沿流線的積分）
5.5.3 伯努利方程
5.6 理想流體的渦旋運動
5.6.1 渦線、渦管、渦束和旋渦強度
5.6.2 速度環量和斯托克斯定理
5.6.3 湯姆遜定理和亥姆霍茲旋渦定理
5.7 二維渦流的速度分布和壓強分布
5.8 速度勢函數和流函數
5.8.1 速度勢函數
5.8.2 流函數
5.8.3 勢函數和流函數的關系
5.9 幾種簡單的平面勢流
5.9.1 均勻直線流動
5.9.2 點源和點匯
5.9.3 點渦
5.10 幾種簡單平面勢流的疊加
5.10.1 點匯和點渦——螺旋流
5.10.2 點源和點匯——偶極流
5.11 均勻等速流繞過圓柱體的無環和有環流動
5.11.1 流體繞過圓柱體的無環流動
5.11.2 流體繞過圓柱體的有環流動
5.12葉柵的庫塔一儒可夫斯基公式
5.13庫塔條件
習題

第6章 黏性空氣的三元流動
6.1 納維一斯托克斯方程
6.1.1 黏性流體的運動微分方程
6.1.2 本構方程
6.1.3 納維一斯托克斯方程概述
6.2 邊界層的概念和特征
6.3 邊界層的微分及積分方程
6.3.1 層流邊界層的微分方程
6.3.2 邊界層的動量積分關系式
6.4 邊界層的位移厚度和動量損失厚度
6.5 平板邊界層流動的近似計算概述
6.5.1 平板層流邊界層的近似計算
6.5.2 平板紊流邊界層的近似計算
……
第7章 風動力學及葉素理論
第8章 風力機參數及性能曲線
第9章 風力機及風場的相互影響
參考文獻

討論流體的流動有兩種基本方法，一是質點法，再就是控制體法。質點法關心的是個別質點的運動，流體質點運動要素隨時間的變化率可用式（2-8）求得；而控制體法中往往要求解答的是和流動總體有關的流動要素，而不去追究個別流體質點運動要素的變化率。控制體法所要求求解的問題往往涉及眾多流體質點所組成系統的能量、動量等的變化率。輸運方程是控制體法中的重要方程，描述流體運動的連續性方程、動量方程等都可以依據輸運方程推導出來，所以本節介紹系統與控制體的概念，并推導輸運方程，即將系統所具有的物理量隨時間的變化率轉換為按控制體去計算的公式。
系統是一團流體質點的集合。在運動過程中，系統始終包含著確定的流體質點，有確定的質量，而這一團流體質點的外表面常常是不斷變形的。控制體是指流場中某一確定的空間區域，這個區域的外周面稱為控制面。控制體的形狀是根據流體流動情況和邊界位置任意選定的，一但選定之後就不像系統那樣隨著流體的流動而變化。控制體的位置和形狀相對于所選定的坐標系來講是固定不變的。
總之，系統的概念是采用拉格朗日的觀點的，即以確定的流體質點所組成的流體團作為研究對象。控制體的概念是采用歐拉的觀點的，即以流體通過某一固定空間作為研究對象。
流體力學中的系統相當于熱力學中的閉口系統，控制體相當于熱力學中的開口系統。
過去直接提出的質量守恒、動量守恒和能量守恒等基本定律都是在質點力學中從系統的角度出發，揭示自然界物質所遵循的基本規律的。假如用場的觀點討論這些問題，怎么辦呢？下面討論的輸運方程建立了兩者的聯系，為采用歐拉方法討論系統所具有的物理量（如質量、動量、動量矩、能量等）創造了便利條件。
設：N表示在￡時刻系統內的流體所具有的某種物理量的總量，n表示單位質量流體所具有的某種物理量。