(中国石油大学(华东)机电工程学院，山东青岛，266580)

随着时代的发展和社会的进步，能源问题日益成为人们关注的焦点。风能作为可再生能源的一种，因其具有清洁无污染、分布范围广、可再生等特点，应用越来越广泛，对于改善能源结构具有深远意义[1]。与水平轴风力机相比，垂直轴风力机具有适应范围广、寿命长、便于安装和维护[2]等优点，发展潜力巨大。但H 型垂直轴风力机由于其内部流场极其复杂，理论分析不够完善，且目前其实际风能利用率较低，仅为30%～35%[3]，远低于其理论最大风能利用率64%，故仍有很大提升空间。提高风能利用率的方法众多，在风轮结构和扫略面积一定时，可通过添加外部集风装置，改变叶片旋转区域外部的流场来提高风力机的来流风速，进而改善风力机的气动性能。

目前国内外学者通过安装外部集风装置来改善垂直轴风力机的性能。王鑫等[4]对带有导叶的阻力型垂直轴风力机气动性能进行了数值分析，发现安装导叶能够显著地增加叶轮的旋转扭矩，提高风力机的风能利用效率。谢晶等[5]运用Fluent 软件对Savonius型风力机导风帘进行了优化设计，发现采用长导风帘设计的风力机具有最佳的力学性能。王瑞利等[6]设计了阻力型垂直轴风力机的挡风板与导流板，通过仿真与实验方法，发现挡风板的挡风角度对风轮转速的影响较为明显。姬俊峰等[7]设计了遮蔽-增速升力型垂直轴风力机，通过在直线翼垂直轴风力机周围设置导流板，改善了风力机的自启动性能。……