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通过对国内外多种风力机叶片设计思想及设计方法的分析比较,认为Wilson法是目前风力机叶片设计普遍采用的优化设计方法。本课题采用了Wilson法建立数学模型,并用Matlab作为程序设计语言编写风力机叶片的设计程序。该方法考虑有叶梢损失和升阻比对风轮最佳性能的影响,并且比较全面地综合了影响风机叶片性能的各种因素,大大提高了叶片的设计精度。由于风轮经常在非设计工况下运行,计算非设计工况下的特征性能参数对风力机叶片结构设计、电机匹配问题有重要意义。风力机运行环境流场的复杂性,在风力机叶片设计和气动性能计算时往往要对计算模型做很多的假设和简化,这些因素在很大程度上影响了计算的精确性。计算结果是否和实验结果相吻合,是对设计模型、气动性能计算模型的可靠性和计算结果的正确性进行有效的检验。因此风力机实验是非常必要的,它为风力机性能研究提供了重要和可靠的数据,对风力机的结构设计、制造等方面有重要意义,同时风洞实验是研究风力机性能有效的方法之一。本文详细论述了风力机设计和性能计算的理论和方法,并通过风洞实验对性能计算结果加以验证,主要工作如下:1.收集目前比较流行的风力机设计计算模型,并比较和分析各种模型的特点;2.采用Wilson法建立数学模型,并用Matlab作为程序设计语言编写风力机叶片的设计程序,并完成叶片的3D绘图;3.修正理论计算叶片的弦长和安装角,并找到合适的修正系数;4.采用Wilson方法对风轮在非设计状态下的性能进行编程计算,该方法考虑叶片梢部损失和升阻比对叶片最佳性能的影响;5.对计算模型进行风洞实验,并比较计算和实验结果,找出一般规律。