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 班级 学生姓名 学号 指导教师 职称 起止日期： 年 月 日起——至 年 月 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； (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。
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风力机空气动力学 课程设计成绩评定表
所在学院： 班级： 学生姓名：
课程设计任务书
一、设计目的
《风力机空气动力学课程设计》是风能与动力工程专业中重要的实践性教学环节。通过该教学环节，使学生熟练掌握风力机叶片工作原理，并能够通过结合动量叶素理论相关知识与给定的环境条件设计出工作叶片，巩固和提高其风力机叶片设计及制造知识，树立其理论知识指导设计的工作思想，加深其对现场生产实际的了解，培养其对工程技术问题严肃认真、负责的态度，为其以后从事实际工作打下坚实的基础。
二、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c p -r /R 、c -r /R 及θ-r /R 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。
三、设计条件
1、当地的风资源，如年平均风速： 等； 2等；
3、优化设计所选用的翼型相关性能，如基本尺寸及c l -α、c d -α、ε-α等； 4等； 5、其他设计中需要给出的相关参数等。
五、主要参考资料
[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，2009 [2] 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，2009 [3] 芮晓明等 主编，风力发电机组设计. 北京：机械工业出版社，2010 [4] 吴双群 主编，风力机空气动力学. 北京：北京大学出版社，2009
[5] 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，2010 [6] CAD绘图的相关资料及其他风力发电相关书籍、技术文章等
六、常用变量参数声明
P -------设计计算功率
ρ
-------风密度 R --------风轮半径 Ω--------旋转角速度
a -------轴向诱导因子
F (r ) ---普朗特叶尖损失因子
∆r --------计算翼型间距
ϕ ---------入流角 εmax --------最大升阻比 α(r i )-------实际攻角 θ(r i )-------扭角
c l ---------升力系数
V 1 -------设计平均风速
T
-------设计风温
n -------风力机转速
λ -------叶尖速比
a ' -------切向诱导因子
r --------计算翼型位置
c p --------风能利用系数
Z
---------叶片数目
αop --------最佳攻角
β(r i )-------浆距角
c (r i )-------弦长 c d ---------阻力系数
目 录
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课 程 设 计
设计题目： 风力机叶片的优化设计
系 别 班级 学生姓名 学号 指导教师 职称 起止日期： 年 月 日起——至 年 月 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； (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。
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所在学院： 班级： 学生姓名：
课程设计任务书
一、设计目的
《风力机空气动力学课程设计》是风能与动力工程专业中重要的实践性教学环节。通过该教学环节，使学生熟练掌握风力机叶片工作原理，并能够通过结合动量叶素理论相关知识与给定的环境条件设计出工作叶片，巩固和提高其风力机叶片设计及制造知识，树立其理论知识指导设计的工作思想，加深其对现场生产实际的了解，培养其对工程技术问题严肃认真、负责的态度，为其以后从事实际工作打下坚实的基础。
二、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c p -r /R 、c -r /R 及θ-r /R 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。
三、设计条件
1、当地的风资源，如年平均风速： 等； 2等；
3、优化设计所选用的翼型相关性能，如基本尺寸及c l -α、c d -α、ε-α等； 4等； 5、其他设计中需要给出的相关参数等。
五、主要参考资料
[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，2009 [2] 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，2009 [3] 芮晓明等 主编，风力发电机组设计. 北京：机械工业出版社，2010 [4] 吴双群 主编，风力机空气动力学. 北京：北京大学出版社，2009
[5] 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，2010 [6] CAD绘图的相关资料及其他风力发电相关书籍、技术文章等
六、常用变量参数声明
P -------设计计算功率
ρ
-------风密度 R --------风轮半径 Ω--------旋转角速度
a -------轴向诱导因子
F (r ) ---普朗特叶尖损失因子
∆r --------计算翼型间距
ϕ ---------入流角 εmax --------最大升阻比 α(r i )-------实际攻角 θ(r i )-------扭角
c l ---------升力系数
V 1 -------设计平均风速
T
-------设计风温
n -------风力机转速
λ -------叶尖速比
a ' -------切向诱导因子
r --------计算翼型位置
c p --------风能利用系数
Z
---------叶片数目
αop --------最佳攻角
β(r i )-------浆距角
c (r i )-------弦长 c d ---------阻力系数
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