摘要

风能是一种清洁、实用且经济的能源，有利于促进经济的可持续发展。风能的研究包括风力条件、风力透平机技术、风能并网以及离岸风力设备的部署和运营等。对非常规风力机翼型的气动性能分析属于风力透平机技术的研究范畴。

本研究的目的是在靠近叶片根部区域采用钝尾缘翼型以提高风力机叶片的抗弯强度，并维持相对较好的气动性能。对翼型的空气动力学分析是通过计算流体动力学（CFD）完成的。

本文通过“逆向法”设计得到一组风力机叶片翼型。对于每个翼型，随着攻角变化的升阻力系数可通过快速计算程序XFOIL获得。对三个设计翼型进行数值模拟，数值模拟的程序是希腊可再生能源和储能研究中心（CRES）开发的自编程序AIRFsst。通过数值仿真，可以获得更准确的升阻力系数以及流场速度和压力的矢量图。应该注意的是，自编程序AIRFsst在对翼型数值模拟之前需要验证。验证选用的是加州大学Davis分校Sandia国家实验室的钝尾缘翼型，将两者的计算结果进行对比和分析。

研究发现，采用钝尾缘翼型是维持相应气动性能情况下提高叶片结构强度的有效途径。本项目同时设计了一系列的风力机翼型，并给出一种简单的方法将常规风力机翼型转化为钝尾缘翼型，可以为叶片设计提供参考和借鉴。

关键词：钝尾缘翼型；计算流体动力学；空气动力学性能；XFOIL；风能