现代风力机朝着单机容量大型化方向发展,叶片变得越来越长,叶尖速度也越来越高,降低风力机的气动噪声已经成为一个亟待解决的课题。大量研究表明尾缘锯齿能够显著降低辐射到远场的噪声,由此发展出的一种风力机降噪的措施是在风力机叶片尾缘加装锯齿。但是,尾缘锯齿对叶片气动性能以及载荷影响的研究还不充分,导致尾缘锯齿降噪技术的应用还不够成熟。为了尽快的将锯齿尾缘降噪的方法应用到工程实际的风力机叶片上,对锯齿尾缘风力机叶片的气动特性的预测就变得很迫切。因此本文主要采用数值方法对锯齿尾缘风力机叶片的气动特性进行了分析预测,研究了加装锯齿尾缘后叶片载荷的变化规律,为今后锯齿尾缘低噪声风力机叶片的设计提供气动性能和载荷方面的参考。本文从基本的二维翼段入手,根据前人的研究成果,设计了三种不同规格尺寸的尾缘锯齿,通过数值方法对比分析了三种锯齿尾缘翼型、平板延伸尾缘翼型和原始翼型在攻角0°到17°范围内的气动特性。通过考察多种不同的气动参数,发现不同规格的锯齿会对翼型气动特性产生不同的影响,特定规格的锯齿能够提高翼型在失速之前的升力,使其综合气动性能在小到中等攻角范围内优于原翼型。尾缘锯齿会使流动在尾缘处形成一列反向旋转的涡对,改变了尾涡结构,减弱了下游尾迹区的展向相关性,减小了噪声的远场辐射。为了研究尾缘锯齿对整个风力机叶片气动特性的影响,将叶片上的锯齿尾缘简化为延伸平板以降低数值模拟中尾缘部位网格划分的困难,对简化之后的模型进行了三维旋转的数值模拟,通过对比分析得到的叶片表面流动状况、气动力沿叶片展向的分布、叶根弯矩、风轮轴向推力和功率系数等数据,发现叶片尾缘的延伸对叶片表面的流动状况没有明显的影响,但是增大了叶片的受力和弯矩,并且提高了功率系数。为了进一步较准确的预测尾缘锯齿对风力机载荷及功率的影响,应用基于动量-叶素理论的商用软件GH Bladed并采用计算得到的二维锯齿尾缘翼段的气动数据来建立风力机模型,与原叶片进行对比分析。加装锯齿尾缘的叶片在典型的变速变桨控制策略下气动效率高于原叶片,在不同的年平均风速下的年发电量都有所提高,在整个风力机运行的风速区域内,叶尖速度都要小于原叶片。锯齿尾缘带来的载荷方面的影响同第三章中得到的结论是一致的,即锯齿尾缘增大了风轮的轴向推力等载荷。为了深入了解锯齿尾缘叶片的气动特性并佐证数值模拟结果,计划进行锯齿尾缘二元翼段气动测试的风洞实验,介绍了风洞参数、实验设备并制定了实验方案,对该实验进行了一些前期筹备工作。