风能利用中的空气动力学研究进展Ⅰ：风力机气动特性

随着世界各国纲领性行业政策的积极制定，风电行业将继续高速发展。风电机组大型化（达到多兆瓦级甚至十兆瓦级）、海洋化（从陆地扩展至海上）、智能化（辅以智能化结构、材料和控制策略）、数字化（精准预测和实时感知调控）是风电发展的大趋势。空气动力学研究作为风力机技术研发的首要任务，由此将面临一系列新的问题和挑战。本文以水平轴风力机为研究对象，就其风能利用中的空气动力学问题进行探讨，本篇为第一部分“风力机气动特性”。首先分析其空气动力学问题的复杂性及原因；然后，针对风力机专用翼型的气动特性、风力机气动特性、现代化风力机设计（特别是海上风电技术、台风问题、大叶片气弹问题）与流动控制等关键空气动力学问题，从理论分析、数值计算、风洞实验和外场测量等多种研究手段与技术着手，对其研究现状及取得的关键进展进行综述和讨论；最后对今后的研究方向进行分析与展望，为大尺寸风力机叶片设计提供参考。