新能源发电过程的动态建模、仿真和控制

作者
[英]兰詹&#8226 文帕(Ranjan Vepa)
丛书名
智能电网关键技术研究与应用丛书
出版社
机械工业出版社*
ISBN
9787111597261
简要
简介
内容简介 本书选编了31个实验。在实验内容方面有氨基酸、蛋白质、核酸、酶、多糖、脂肪、色素等生化产品的分离纯化、分析检测的先进技术与方法。这些实验内容大多数经过1997年《生化工艺学》第一版后许多大学反复实验,然后又多次的修改,本次又重新增加了部分简单易行的实验内容,使得生化工艺学实验教程更加完善。
目录

译者序
原书前言
缩略语
第1章 发电基本原理介绍1
1.1流体力学1
1.1.1质量、动量和能量守恒1
1.1.2应力应变率和黏度的关系3
1.1.3理想气体和声波4
1.1.4参考状态6
1.1.5正则冲击波关系式7
1.1.6一维流动:Rayleigh流8
1.1.7一维流动:Fanno流13
1.1.8准一维流15
1.1.9倾斜冲击波18
1.1.10 Prandtl-Meyer流20
1.2热力学22
1.2.1热力学第零定律24
1.2.2热力学第一定律24
1.2.3热力学第二和第三定律24
1.2.4在实际气体中做功所需的热量25
1.2.5自发过程和热力学势25
1.2.6可逆性、能量和循环27
1.2.7第二定律的应用28
1.2.8基本发电循环29
1.2.9热传递:传导、辐射、对流热传递30
1.3电化学:简介33
1.3.1燃料电池热力学34
1.3.2电极电化学35
1.3.3 Gibbs势能变化37
1.3.4燃料电池效率38
1.3.5电极超电位38
1.3.6半电池电极示例40
1.3.7盐桥40
1.3.8电极和电池的类型41
1.3.9蓄电池和燃料电池示例41
参考文献44
第2章 能量转换原理45
2.1发电机和电动机的初步概念45
2.1.1简介45
2.1.2发电机和电动机的基本运行原理45
2.2电机:直流电动机46
2.2.1直流电动机的负荷49
2.2.2直流电动机的分类49
2.3交流电动机50
2.3.1同步电动机50
2.3.2同步电动机的分类50
2.3.3同步电动机的运转50
2.3.4同步电动机的负荷52
2.3.5感应电动机54
2.3.6交流伺服电动机55
2.3.7交流转速计57
2.4无刷直流电动机57
2.5步进式直流电动机59
2.6高性能电动制动器的设计与开发60
2.7驱动直流电动机:直流电动机的速度控制60
2.7.1控制直流电动机:位置控制伺服60
2.8驱动和控制交流电动机66
2.9电动伺服制动器的稳定性68
2.9.1劳斯表法71
2.10发电机71
2.10.1同步交流发电机72
2.10.2同步交流发电机的动态建模72
2.10.3感应交流发电机75
2.11电力系统77
2.11.1电力系统稳定性77
2.11.2输电线路79
2.11.3变压器82
2.11.4功率因数提升83
参考文献84
第3章 同步和感应发电机的建模85
3.1建模的通用原理:Park变换和应用85
3.2励磁同步发电机89
3.3等效电路模型90
3.4具有磁场定向的永磁同步发电机的机电模型90
3.5励磁同步发电机的应用93
3.5.1典型励磁器的建模95
3.5.2模型参数的计算96
3.6同步发电机的性能特性97
3.7感应发电机的动态建模98
3.7.1等效电路建模99
3.7.2感应发电机模型的参数计算100
3.7.3感应发电机特性以及参数的实验测定101
3.8 DFIG:实例分析101
3.8.1稳态机电模型104
3.8.2非线性扰动动力学105
参考文献107
第4章 风力发电和控制108
4.1简介108
4.2风力机组件108
4.3风力机空气动力学:动量理论108
4.3.1致动器盘原理109
4.3.2贝兹极限110
4.3.3流旋转的影响111
4.4叶素动量理论112
4.4.1功率因数:BEM理论表达式114
4.5叶片的气动设计115
4.6叶片结构动力学117
4.7风轮空气弹性变形的动态建模126
4.7.1多叶片坐标系128
4.7.2多叶片坐标系里的运动方程129
4.7.3扭转模式的离心固化130
4.7.4基于叶素理论的空气动力力矩131
4.7.5流入动力学133
4.7.6驱动流入中心的力矩133
4.7.7风轮转矩系数:一般表达式136
4.7.8风轮转矩系数:在不断流入和有稳定根间距的刚性叶片的情况下137
4.8实际的功率因数和它依靠在叶片安装上的角度138
4.9最大功率点跟踪和防止过度风转矩140
4.10柔性风轮叶片上的准稳定气动负载143
4.11弹性风轮叶片的动力学和气动力弹性学146
4.12风场速度分布和谱148
4.13支撑结构150
4.13.1塔动力学和气动伺服弹性150
4.13.2海上和浮动支撑结构151
4.13.3水动力和水下冰荷载152
4.13.4浮体动力学及波流体动力学156
4.13.5浮子-风轮被动及主动解耦控制158
参考文献159
第5章 燃气轮机和压缩机的动态模型163
5.1燃气轮机:典型组成和动态模型163
5.2轴流压缩机系统:一维管道模型168
5.2.1激盘理论168
5.3 Moore-Greitzer模型168
5.3.1压缩机喘振和旋转失速169
5.3.2 Moore-Greitzer模型方程式的推导172
5.3.3 Moore-Greitzer模型方程174
5.3.4稳定流分析176
5.3.5不稳定非线性扩展Moore-Greitzer模型177
5.3.6旋转失速振动应用179
5.3.7模型响应和不稳定性180
5.3.8节流阀调整的控制规则184
5.3.9旋转失速振动强度控制184
5.3.10控制均衡的稳定性185
5.3.11压缩旋转失速控制188
5.4燃烧188
5.4.1燃烧室189
5.4.2燃烧室空气声学190
5.4.3流量耦合热声不稳定:POGO、嗡鸣、功率振荡和啸叫193
5.5整体喷气发动机体积动力学建模194
5.5.1压缩机模型196
5.5.2燃烧室子系统模型199
5.5.3涡轮动力学模型200
5.5.4涡轮动力和转矩输出203
5.5.5一维可变面积导管:后燃器和喷嘴203
5.5.6线轴动力学模拟205
5.5.7典型模拟结果205
5.6 FADEC205
参考文献206
第6章 燃料电池的建模与仿真209
6.1燃料电池系统209
6.2燃料电池的热力学和电化学211
6.2.1燃料电池的热力学211
6.2.2燃料电池的电化学反应和电催化作用212
6.3氢气的产生、存储与扩散213
6.4燃料电池堆的配置和燃料电池系统214
6.5面向控制的建模和动力学215
6.6 PEMFC的

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