为满足风力机气动和结构性能需求,风力机专用翼型族在不断开发。有别于传统的航空翼型,风力机专用翼型在雷诺数、运行攻角、尾缘厚度以及翼型最大厚度等方面都有不同的要求。因此,其气动性能也与航空翼型存在较大差异,需要对其进行专门研究。由于翼型及叶片流动分离、失速等现象的发生,都与其边界层内的速度分布以及表面压力分布变化有关,因此在本文中近壁面区域受到关注。肋条减阻是非光滑表面减阻中最热点的问题之一,其有效性在航空领域已得到充分证实。首先,采用传统阻力计算经验公式对光滑平板进行计算,以验证CFD计算的可靠性,选择合适的湍流模型。带有顺流向肋条的平板近壁面处低速流动区域厚度增加,减小了壁面上的平均速度梯度,使表面摩擦阻力减小。肋条的顶端位置出现的一对大小相等,方向相反的旋涡,使肋条内部流动为粘性所阻滞,起到减阻的作用,同时也限制了流体的展向流动。本章将雷诺数、肋条高度、h+值等因素综合考虑分析对减阻率的影响,得到的结论为：当肋条高度h一定时,减阻率、h+值均随雷诺数的增大而增加,不同雷诺数对应的最优h+值不同,而且并不局限于已有文献中提到的h+≤25的范围。对NACA0012对称翼型进行肋条减阻数值模拟,由于实验仅对零攻角情况进行了测量,且肋条尺寸小、雷诺数较低,两者对比情况不太理想。对DU00-W2-401风力机专用翼型进行CFD计算,同对称翼型的性能相差很大,即使在小攻角下都容易发生流动分离；本文首次将肋条结构布置在DU00-W2-401风力机专用翼型翼段的吸力面和压力面,结果显示：肋条对压力面的影响不大,主要对吸力面有作用；小攻角下肋条使翼段阻力增加,大攻角下肋条有减阻效果,且随攻角增加减阻效果增强。叶片根部采用厚翼型可以满足结构强度要求,但是容易发生流动分离造成气动效率的损失。本文对1.5MW风力机进行CFD计算,在不改变叶片结构特性的前提下,将环状扰流器安置在叶片最大弦长位置。对比结果表明：扰流器强制性的截断了气流的展向流动,引导气流沿弦向前进,可改善叶片表面的流动分离状态,在扰流器前后附近位置处压力面的逆压梯度变小,出现失速延迟,而距离扰流器较远处,压力分布已基本不受影响；扰流器对流场的影响也主要集中在扰流器之后的附近截面。扰流器带来了风力机年发电量0.58%的提高。全面校测自建的CAS闭口回流低速风洞品质,然后对S809光滑翼段进行表面压力测量,与CSU实验结果对比,CAS风洞实验段后方的扩张段扩张不充分引起大攻角下两者数值上略有偏差。对S809翼型进行肋条减阻实验研究,通过表面压力测量系统、七孔探针及边界层探针等对S809光滑与带肋条翼段进行尾流测量与边界层测量。实验数据显示：增加肋条后,小攻角情况下阻力系数增大,大攻角时阻力系数减小。