在现代社会经济与工业的高速发展中,能源的使用也在逐渐发生改变,诸如石油煤矿等传统能源也被人们重新审视,再加上生态环境污染问题的加重等因素促进了人们对可再生新能源研究。风能作为其中一种可再生新能源逐渐受到各地政府的重视,风力机发电不仅绿色环保无污染,而且风能的储量是远远大于传统能源的。在复杂大气环境中工作的风力机经常会受到动态失速的影响,导致其发电效率降低甚至发生安全事故,为此本文选取比较常见的S809翼型和Phase VI三维风力机叶片为研究对象,针对高风速下风力机叶片的动态失速问题做了详细的模拟研究。本文首先阐述了风力机空气动力学基本理论,利用S-A湍流模型对比验证CFD方法和OSU实验数据升力迟滞曲线变化规律,证明CFD方法的可行性。在高风速工况下研究不同折合频率、振荡攻角等参数对升力迟滞曲线的影响,通过观察振荡翼型流场的变化,发现高风速下流动存在严重的分离,容易导致风力机的叶片损害,表明高风速下动态失速研究对风力机在实际运行维护有重要意义。其次在S809翼型上表面进行开缝添加射流,与上述二维翼型的无开缝动态失速计算进行对比。通过改变开缝的位置和开缝进口的压强大小研究其对动态失速的影响,分析翼型的压力系数和同一振荡周期内的流场分布,发现振荡射流能够促进流场的发展,减小叶片表面的压力载荷,有效地延长风力机的使用寿命。最后使用Solidworks建立以S809翼型为基础的Phase VI叶片三维模型,然后模拟计算高风速下三维叶片的动态失速问题,将叶片径向30%、45%和60%位置切片研究,通过对比不同来流风速截面翼型流场图阐述了高风速下动态失速流场旋涡的发展规律,为后续的三维动态失速深入研究提供了研究方向。本文对高风速下风力机叶片动态失速特性的研究为风力机的设计优化以及在实际运行中的预防维护工作提供了理论依据,有利于推广风力机的应用。图[33]表[2]参[66]