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第1章 风力利用概况 1

1.1 风的形成 1

1.2 风在时间上的变化 2

1.2.1 风在一天之内的变化（日变化） 3

1.2.2 风的季节性变化 4

1.3 风的高度变化 5

1.4 风的变动性 8

1.4.1 紊流 8

1.4.2 风向的变动 9

1.5 风的局部地区性 10

1.6 风的观测和数据的性质 11

1.6.1 风的观测 11

1.6.2 风的数据性质 13

1.7 风能蕴藏量 16

1.7.1 地球上全部风能的估计 17

1.7.2 风能在日本的地理分布 17

1.7.3 日本风能蕴藏量的估计 18

1.8 风力利用的历史和现状（以小型风车为主） 19

1.8.1 风车的起源 19

1.8.2 风车的普及 20

1.8.3 风车最盛行时期 20

1.8.4 风力发电的诞生和实用化 22

1.8.5 日本风力利用情况 26

1.9 风力利用的前景 30

第2章 风车设置地点 32

2.1 风车设置地点 32

2.2 设置在平地上的条件 33

2.3 设置在山脊或山顶上的条件 33

2.4 利用树木判断设置地点 34

2.5 对风车装置有影响的气象 35

2.5.1 紊流 35

2.5.2 强风 36

2.5.3 风切力 36

2.5.4 结冰及积雪 37

2.5.5 雷击 37

2.5.6 盐害 37

2.5.7 砂尘 37

2.6 在建筑物上或其附近设置风车 38

2.7 根据风速考虑风车设置地点 40

2.8 日本利用风力有希望的地点 40

第3章 风车的基础知识 45

3.1 风车获得的能量 45

3.2 风车的种类和特征 53

3.2.1 水平轴风车的种类和特征 53

3.2.2 垂直轴风车的种类和特征 56

3.2.3 特殊风车 59

3.3 表示风车性能的方法 61

3.3.1 表示风车性能的特性系数 61

3.3.2 风车输出功率及转速与风速的关系 64

第4章 风车装置的设计基础 66

4.1 所需能量的估算方法 66

4.1.1 电负载的估算方法 66

4.1.2 机械负载的估算方法 72

4.2 风车装置的输出功率和能量 77

4.3 风力的利用装置 83

4.3.1 风车能量变换特征 83

4.3.2 风力的利用装置 86

第5章 风车的空气动力学和叶片设计 91

5.1 风车叶片概述 91

5.1.1 风车叶片的空气动力学 92

5.1.2 风车叶片的安装角度 95

5.1.3 风车叶片的剖面形状 99

5.1.4 风车叶片的面积和盘面比 100

5.1.5 风车叶片的平面形状 101

5.2 风车叶片设计法 104

5.2.1 叶形的确定 104

5.2.2 风车叶片图解设计法 108

5.2.3 风车叶片理论设计法 117

第6章 风车系统的结构和机械设计 130

6.1 风车的结构设计 130

6.1.1 作用在风车叶片的离心力 130

6.1.2 作用在风车叶片的阻力 132

6.1.3 风车的扭矩 134

6.1.4 螺旋桨的动量矩和作用在尾翼上的力 138

6.1.5 风车系统的负载条件 140

6.1.6 风车的安全设计 142

6.2 风车的机械设计 145

6.2.1 控制风车转速 145

6.2.2 风车的方位控制 152

6.2.3 风车叶片的材质和构造 156

6.2.4 帆叶式和萨波尼乌斯式风车的叶片 161

6.2.5 风车叶片和轮毂的结合部 165

6.2.6 风车的增速机构 168

6.3 塔架 171

6.4 塔架的基础 176

第7章 风力装置的主要结构 178

7.1 发电机 178

7.1.1 汽车用交流发电机的原理和结构 179

7.1.2 汽车用交流发电机的性能 181

7.1.3 利用交流发电机的风力发电装置 182

7.1.4 其他发电机 185

7.2 蓄电池和逆变器 187

7.2.1 蓄电池及其种类 187

7.2.2 蓄电池原理 188

7.2.3 蓄电池性能 189

7.2.4 蓄电池用途 191

7.2.5 充电知识 191

7.2.6 蓄电池的维护与保养 196

7.2.7 逆变器 197

7.3 水泵 201

7.4 通气和防冻 207

7.5 风能变成热能和贮存 209

7.5.1 能源消耗的组成 209

7.5.2 风力热变换方式 211

第8章 经济性 219

8.1 小型风力发电装置经济性评价 219

8.2 小型风力发电装置的电力成本 222

8.3 小型风车装置输出功率成本计算 225

8.3.1 两种类型不同的风车装置成本比较 225

8.3.2 用于计算成本的数据 227

第9章 世界各国的小型风车 232

9.1 美国 233

9.2 澳大利亚 257

9.3 加拿大 259

9.4 丹麦 262

9.5 英国 267

9.6 法国 269

9.7 联邦德国 273

9.8 意大利 276

9.9 日本 276

9.10 瑞士 284

9.11 苏联 286

第10章 风车的制作 291

10.1 业余爱好者自制风力发电装置的实例 291

10.1.1 茅野胜义制作的风车 291

10.1.2 金纲 均制作的风车 294

10.2 自制风车的大小和形状 295

10.2.1 风车的大小 296

10.2.2 风车的种类 296

10.3 木螺旋桨的制作方法 298

10.4 发电机的布线 305

10.5 几种新的设想 308

10.5.1 提高波尼乌斯风车性能的设想 308

10.5.2 提高垂直轴高速风车的起动性 309

10.5.3 风向一定时的风车装置 310

10.6 自行组装风车的结构一例 313

10.7 轴承和集流环 317

10.7.1 轴承 317

10.7.2 集流环 318

10.8 简便计算方法 320

书后附图中的二种风力发电装置的说明 322

〔A〕0.9H萨波尼乌斯风车 322

〔B〕直径为0.45m的螺旋桨风车 324

参考文献 328

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