戴成军，许波峰，汪亚洲，王海良，林世发，蔡 新

（1.河海大学 能源与电气学院，江苏 南京210000；2.河海大学 江苏省风电机组结构工程研究中心，江苏南京 210000；3.新兴际华科技发展有限公司，北京 100070）

0 引言

风能是一种洁净无污染、具有大规模发展潜力的可再生能源。按照发电机主轴方向进行分类，风力机可分为水平轴和垂直轴两种。与水平轴风力机相比，垂直轴风力机具有无需对风偏航、噪声低、制造和维护成本低等优点，是该领域的主要研究方向。垂直轴风力机分为升力型和阻力型两种，与阻力型垂直轴风力机相比，升力型垂直轴风力机主要是利用翼型产生的升力做功，其启动力矩较小、风能利用系数较大、安装简单、结构稳定[1]，主要有Φ型和H型等。

目前，针对小型便携式垂直轴风力机的研究较少，但其适用于长期驻扎野外环境的居民和工作者，所以仍然具有较大的需求。相比于其他升力型风力机，H型风力机更适合进行便携式设计，因为H型直叶片在风力机收缩过程中不会破坏叶片的结构形式[2]。一些学者提出了H型可收缩式垂直轴风力机的结构，用离心力带动弹簧机构、曲柄滑块机构实现叶片的收缩[3]，[4]，从而减少大量空间，使其便于携带，但其结构的合理性仍需研究。H型垂直轴风力机主要采用了NACA系列翼型[5]～[7]，通过气动性能分析，发现翼型形状、叶片实度等对风功率均有一定的影响，对比中发现采用NACA0018翼型时，垂直轴风力机叶片的气动性能更优[8]。气动性能和载荷计算主要采用双致动盘多流管模型、自由涡尾迹和CFD数值模拟方法[9]，与其他方法相比，双致动盘多流管模型计算简单快捷，误差较小[10]。……