1.3　研究背景

对于大型的风力机来说，其翼型的形状是随着翼型平面到轮毂的跨度而改变的。考虑到结构因素，叶根附近的翼型一般较厚，以达到较好的抗弯强度，在风力机叶片旋转的过程中不易断裂。现有风力机叶片根部多采用非常规翼型的结构型式。例如，一些大型风力机的叶片在近根部采用圆柱形结构以保证其结构强度。然而这种结构的叶片虽然抗弯强度很好，但是其气动性能不佳。

钝尾缘的翼型是一种很好的替代者，因为它在提高抗弯强度的同时又能满足气动性能的要求。钝尾缘翼型叶片的升力系数很大，但是由于其背部区域形成很多小的气涡分离区域，它的阻力系数也相应升高。

本项目的翼型设计需要满足的原则是，使阻力系数（Cd）与升力系数（C1）的比值尽可能低，因为翼型的最大功率系数一般在Cd/C1为最小值附近出现。典型的阻力系数和升力系数曲线见图1-1。

现代变桨距风力机稳定风速下的输出功率见图1-2，风力机转速随风速的变化见图1-3，风力机功率系数随风速的变化见图1-4。

图1-1　典型的阻力系数和升力系数曲线

图1-2　稳定风速下风力机输出功率

图1-3　稳定风速下风力机转速

图1-4　稳定风速下风力机功率系数