风力发电是可再生能源发电中最成熟和最具开发条件的发电方式之一。风力发电机可分为水平轴和垂直轴两种基本形式。目前水平轴风力机已被广泛的研究和应用，而垂直轴风力机凭借其自身的特性优势，也倍受学者重视。　　 计算机技术的发展和三维湍流数值模拟技术的提高，为探索垂直轴风力机的气动性能提供了便利条件。本论文选取具有代表性的NACA0015翼型，对其进行翼型的数值模拟和基于理论模型的风轮整体气动性能研究。主要工作和成果如下：　　 1、针对原型和添加不同高度Gurney襟翼的NACA0015翼型，建立了三维稳态数学模型。通过使用不同湍流模型计算得到了原型翼型气动特性，并对比文献参考实验数据，验证了模型的准确性。并分析了不同离散格式对计算结果的影响。　　 2、选取较为适合于本文算例的S-A湍流模型，分别在不同襟翼高度、雷诺数等条件下，对添加襟翼NACA0015翼型进行数值模拟，并与原型翼型进行了比较。模拟的结果表明，添加襟翼能够实现襟翼增升的效果，同时这一效果也与襟翼高度密切相关。当攻角超过一定的范围后，襟翼对翼型的气动性能影响变小。添加Gurney襟翼对翼型失速攻角影响不大，雷诺数对失速攻角有一定影响但幅度不大。　　 3、针对垂直轴风力机叶轮气动性能理论预报方法--多流管模型和双向多流管模型，采用模拟计算值创建翼型数据库，利用Matlab软件对两种模型进行分析计算。通过对比计算值与实验值，验证了计算的准确性。并得到结论，双向多流管理论模型比多流管理论模型更接近实验值。　　 4、选用双向多流管理论模型，通过与原型对比，研究使用添加襟翼翼型的叶轮整体的气动性能。计算结果表明，尖速比和实度对垂直轴风力机的气动性能有一定影响。在同等条件下使用添加襟翼翼型相比原型能体现襟翼增升的优势，能获得更高的功率和更大的风力机旋转的控制和调节范围。