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1、沈 阳 工 程 学 院课 程 设 计设计题目： 风力机叶片的优化设计 系 别 新能源学院 班级 风动本121 学生姓名 白剑 学号 2012108122 指导教师 卫运刚 职称 副教授 起止日期：2015年1月12日起至 2015年1月16日止课程设计要求一、课程设计的目的和意义通过课程设计使学生能综合运用所学基础理论、基本技能和专业知识，联系生产及科研实际完成某一课程设计题目。培养学生分析和解决工程问题的能力以及一定的科研、实践能力；培养学生严谨、求实的治学方法和刻苦钻研、勇于探索的精神；培养学生的业务素质、创新意识和团队精神等。课程设计过程中，深化有关理论知识，扩大知识面，获得阅读文献、调
2、查研究、总结提炼以及使用工具书和写作等方面的综合训练。通过课程设计工作可以有效地检验“教”、“学”质量。二、课程设计对学生的要求1. 指导教师指导下，学生在规定时间内正确、相对独立地完成一项给定任务的全过程，包括资料收集、调研、方案比较、数据采集与处理、计算与结果分析、总结提炼观点、得出结论、绘制有关图表、编写设计报告、说明讲解与回答问题、课程设计考核等。严禁以任何方式抄袭他人成果或网上相关文章，也不能请他人代替完成设计，一经发现，课程设计成绩按不及格处理。2. 根据设计任务书要求，学生在设计开始较短时间内(1-2天)应掌握所进行课程设计的内容，包括：资料收集与准备、设计任务与思路、工作任务分
3、解、各阶段任务的时间分配、暂时存在的问题等。3. 设计过程中，学生应主动向指导教师汇报工作进度和遇到的疑难问题，争取指导教师的指导和监督。指导教师会随时进行指导，并抽查学生的设计进展情况。4. 学生应严格遵守纪律。按指导教师要求，在规定时间、固定教室内进行设计，如有特殊情况，应及时告知指导教师，严格请假制度。5. 设计考核前学生需提交课程设计报告，设计报告应按照相关规范进行撰写，并按指导教师要求整理、修改，及时上交。晚交设计报告，成绩降档处理；不交设计报告，按不及格处理。6. 属下列情况之一者，不予考核并取消设计成绩：(1)没有保证设计时间，缺席时间三分之一以上者或未完成规定任务的最低限度要求
4、；(2)剽窃他人设计结果或直接照抄他人设计报告；(3)设计结果存在较大错误，经指导教师指出而未修改；(4)设计结果在书写或其他方面未满足规定的最低要求。三、课程设计考核1.课程设计的过程考核(1) 学生是否按设计任务书所提出的要求与时间，完成各阶段所规定的任务。(2) 设计完成的质量和完成过程中所表现的创造性和学习态度，包括出勤情况等。(3) 学生是否较好掌握设计所涉及的基础理论、基本技能和专业知识等。(4) 设计报告思路是否清晰，文字、公式及图表等是否符合规范，报告上交是否及时等。(5) 必要时学生需上交课程设计草稿，设计结束当天进行答辩或笔试考核等。2.课程设计的成绩评定指导教师评审(含设
5、计草稿、答辩或笔试)： 60% 评阅教师评审(针对设计报告)： 40% 注：上述分项成绩都达到及格线以上，总评成绩才能通过；某一项不及格，本次设计总评成绩按不及格计。 沈 阳 工 程 学 院 风力机空气动力学 课程设计成绩评定表所在学院： 新能源学院 班级： 风动本121 学生姓名： 白剑 指 导 教 师 评 审 意 见评价内容具 体 要 求权重评 分加权分调研论证能独立查阅文献,收集资料；能制定课程设计方案和日程安排。0.15432工作能力态度工作态度认真，遵守纪律，出勤情况是否良好，能够独立完成设计工作。0.25432工作量按期圆满完成规定的设计任务，工作量饱满，难度适宜。0.25432报
6、告质量设计报告立论正确，论述充分，结论严谨合理，文字通顺，技术用语准确，符号统一，编号齐全，图表完备，书写工整规范。0.55432指导教师评审成绩（加权分合计乘以12） 分加权分合计指 导 教 师 签 名： 年 月 日评 阅 教 师 评 审 意 见评价内容具 体 要 求权重评 分加权分查阅文献查阅文献有一定广泛性；有综合归纳资料的能力。0.25432工作量工作量饱满，难度适中。0.55432设计报告质量设计报告立论正确，论述充分，结论严谨合理，文字通顺，技术用语准确，符号统一，编号齐全，图表完备，书写工整规范。0.35432评阅教师评审成绩（加权分合计乘以8）分加权分合计评 阅 教 师 签 名
7、： 年 月 日课 程 设 计 总 评 成 绩分课程设计任务书一、设计主要任务1、根据设计条件，进行风力机风能利用系数的优化。2、获得风力机翼型叶片弦长、桨距角及扭角等，确定优化设计的风力机叶片。3、独立撰写一份设计报告，完成布置的设计计算任务，CAD绘制优化设计的风力机翼型图，手工绘制、及曲线等。要求设计报告字迹工整、公式准确、图表及曲线等清晰。二、设计条件1、当地的风资源，如年平均风速： 10m/s 、平均风压： 100kPa 、风温：23 等；2、所设计的风力机出力，如额定功率： 1MW 等；3、优化设计所选用的翼型相关性能，如基本尺寸及、等；4、风力机运行参数，如转速： 30r/min
8、等；5、其他设计中需要给出的相关参数等。三、设计时间安排（共计1周）时 间设计主要内容2015年1月12日 2015年1月13日指导教师讲解设计任务，学生收集资料，指导教师与学生讨论、交流，形成设计思路及方案2015年1月13日 2015年1月14日根据设计条件，进行风力机风轮半径及风能利用系数的确定2015年1月14日 2015年1月15日获得风力机翼型叶片弦长、桨距角及扭角等，确定优化设计的风力机叶片2015年1月15日 2015年1月16日手工绘制、及曲线，CAD绘制优化设计风力机翼型图等2015年1月16日 2014年1月16日整理、撰写设计报告，进行本次设计答辩、总结等五、主要参考资
9、料1 何显富、卢霞等 主编，风力机设计、制造与运行. 北京：化学工业出版社，20092 姚兴佳、宋俊 主编，风力发电机组原理及应用(第2版). 北京：机械工业出版社，20093 芮晓明等 主编，风力发电机组设计. 北京：机械工业出版社，20104 吴双群 主编，风力机空气动力学. 北京：北京大学出版社，20095 叶杭冶 主编，风力发电系统的设计、运行与维护. 北京：电子工业出版社，20106 CAD绘图的相关资料及其他风力发电相关书籍、技术文章等前 言目前，我国现有电力装机约4亿千瓦。常规能源占绝大部分，其中煤供电约占80%，水能供电约占15%。但是常规能源面临发展瓶颈：煤炭，有一定的污染，
10、同时由于运输问题，必将造成铁路运输的全面紧张，甚至不堪重负。石油和天然气，严重问题是石油资源不足。水能，大力开发水电资源这是当前的奋斗方向，也许我国的水电开发可以更快一些，但最终将受到资源的制约。核能问题和石油相似，关键是我国天然铀资源短缺。世界能源结构经历了一次大的变革，即从煤炭、石油、天然气为主的能源系统，开始转向以风能、太阳能、水能等可再生能源为基础的可持续发展的能源系统，其中，风能是一种清洁的可再生能源，与传统能源相比，风力发电不依赖矿物能源，没有燃料价格风险，发电成本稳定，也没有包括碳排放等环境成本。此外，可利用的风能在全球范围内分布都很广泛，是一种储量大、分布广、洁净且最有开发价值
11、的自然能源。在国内外得到了广泛的应用，它有其他能源所不能替代的优势，风能技术包括发电、提水、致热、助航等多种技术。其中风力发电具有建设周期短、装机规模灵活、不消耗燃料、不污染环境、不淹没土地等优点，被世界各国优先采用。在全球范围内，风力发电已形成产值超过50亿美元的产业。正是因为有这些独特的优势，风力发电逐渐成为许多国家可持续发展战略的重要组成部分，发展十分迅速。 叶片设计要求不仅需要参考和选用设计标准，还应考虑风电机组的具体安装和使用情况，叶片的设计标准需要根据总体设计方案，结合具体的技术要求，通过系统的启动设计和结构，实现目标设计。目 录课程设计任务书-I前言- -II第一部分 概述- -1第一节 风力发电的意义及应用-1第二节 风力机翼型叶片优化设计的重要性-2第三节 叶片设计主要方法介绍- 3第二部分 风力机风能利用系数的优化- 4第一节 理论基础及计算思路简述-4第二节 风轮半径、旋转角速度及叶尖速比- 5第三节 轴向诱导因子及切向诱导因子-
