水平轴风力机是当前应用最有效的风力发电装置,为了提高风力机的风能利用效率,缩短叶片的研发周期,本文对水平轴风力机叶片的气动特性进行了系统研究,并提出改进翼型的构造措施。首先采用计算流体力学软件-Fluent,对水平轴风力机某翼型进行了数值模拟,模拟结果与实验数据进行了比较,找出了适合风力机模拟的湍流模型。其次对传统水平轴风力机使用较多的NACA系列翼型进行数值模拟,得出该翼型的气动特性,以及翼型几何参数对气动性能的影响,然后计算了翼型添加Gurney襟翼和不同角度襟翼时的升阻力特性。数值模拟结果表明,在风力机翼型尾部添加襟翼,均能够提高翼型的最大升力系数和升阻比,而Gurney襟翼的增升效果与其高度密切相关。第三,根据影响风力机气动特性的因素对NACA74-315翼型进行改型,并对原型和4种改型翼型进行数值模拟,结果表明在所计算的各迎角、各风速下,改型后升阻比都得到明显提高,尤其是尖尾缘改型的升力系数和升阻比最大。最后文中还着重总结了动量-叶素理论方法,这种方法在动量理论和叶素理论设计方法的基础上发展而成。动量-叶素理论方法在进行叶片外型设计和叶片气动特性计算都涉及到干涉因子,文中重点对设计和计算情况下的干涉因子进行处理,并引入叶尖修正因子模型进行修正,从而建立叶片气动性能计算模型。选择NACA74-315翼型和尖尾缘改型这两种型并由此来设计叶片的外型和进行气动特性的比较,得出尖尾缘改型的气动性能要优于NACA74-315翼型的结论。