随着我国风力发电行业的蓬勃发展,东部沿海地区、三北地区、内陆山区都有大型风场建成和在建,低温状态下风机叶片积冰已成为限制风电机组设备安全稳定运行的关键因素之一,一旦叶片上积冰达到一定厚度,首先改变叶片气动布局,其次严重降低发电质量影响整片风场系统,更重要的是这种干扰有不可避免性和突变性,对机组运行可靠性和风场人员的安全有很大威胁。因此,研究低温状态下风力机叶片失效原因和形式可提高人身安全,避免浪费能源和保证经济效益,叶片结冰也成为风电技术开发风场维护领域的热点。文中以下几个工作是对低温状态下风力发电机叶片内容的研究:调查风电产业对社会、自然资源的影响,收集风电产业发展现状的统计数据和研究报告,总结世界和中国寒冷地区风能利用及低温气候叶片故障危害。探究形成叶片积冰形成的原因。根据低温状态下叶片结冰的原因,考虑整个低温过程中结冰的流场情况和能量变换,根据流动方程、水滴轨迹方程的建立和求解、热量变换方程,为数值仿真理论模型。采取叶片设计理论,采取合适的表达叶片气动载荷的空气动力学模型,设计符合要求的大型叶片,并对叶根部部分进行优化和对其气动性能进行分析。建立叶片低温环境下的流场模型、数值计算结冰生长情况,并根据结冰形状考虑其在叶片流场中的影响。最后总结研究叶片的防冰、除冰理论,并选取多种防冰、除冰方法加以介绍,为提升风产能效率,降低风能损耗提供参考。