风能是一种绿色无污染的可再生能源，开发利用潜力巨大，同时，风力发电已经成为最具有大规模应用前景的发电方式之一。本文以结构简单、安装维护方便、无需对风系统的直叶片Darrieus型垂直轴风力机为研究对象，应用本课题组研发的一套通用计算流体力学软件，探究了关于提高Darrieus型垂直轴风力机风能利用率的方法，具体工作如下：1)介绍了Darrieus型垂直轴风力机的研究进展，明确了本文的研究重点在于提高Darrieus型垂直轴风力机的气动性能，并通过三维数值模拟，研究了实度和高径比对风力机风能利用率的影响。2)针对叶片两端增加不同形状端板的Darrieus型垂直轴风力机的流动情况，利用三维数值模拟方法，根据风能利用率的对比，发现在叶片两端增加合适的端板可显著提高风力机的气动性能，并通过对比叶片表面压力系数的分布和涡量图，得出叶片两端增加合适的端板可使叶尖的复杂流动变得平缓，减少绕流损失的结论。3)提出了一种在叶片前缘前设置微小圆柱的流动控制方法，并将此流动控制方法应用于低尖速比下运行的Darrieus型垂直轴风力机。通过二维数值模拟，发现在低尖速比下，叶片前缘前设置适当微小圆柱的风力机的风能利用率相比于传统Darrieus型垂直轴风力机的风能利用率有明显提高，并通过对比流线和涡量图，得出在叶片前缘前设置适当微小圆柱可使叶片上原有的大流动分离泡减小的结论。