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在過去的10多年中，水平軸風(fēng)機葉片翼型通常選擇NACA系列的航空翼型，比如NACA44XX，NA-CA23XX，NACA63XX及NASA LS(1)等。這些翼型對前緣粗糙度非常敏感，一旦前緣由于污染變得粗糙，會導(dǎo)致翼型性能大幅度下降，年輸出功率損失高達(dá)30%。在認(rèn)識到航空翼型不太適合于風(fēng)機葉片后，80年代中期后，風(fēng)電發(fā)達(dá)開始對葉片專用翼型進行研究，并成功開發(fā)出風(fēng)電葉片專用翼型系列，比如美國Seri和NREL系列、丹麥RISO-A系列、瑞典FFA-W系列和荷蘭DU系列。這些翼型各有優(yōu)勢，Seri系列對翼型表面粗糙度敏感性低；RISO-A系列在接近失速時具有良好的失速性能且對前緣粗糙度敏感性低；FFA-W系列具有良好的后失速性能。丹麥LM公司已在大型風(fēng)機葉片上采用瑞典FFA-W翼型，風(fēng)機專用翼型將會在風(fēng)機葉片設(shè)計中廣泛應(yīng)用。表1為對NREL翼型系列性能提高的估算。
目前葉片外形的設(shè)計理論有好幾種，都是在機翼氣動理論基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。種外形設(shè)計理論是按照貝茨理論得到的簡化設(shè)計方法，該方法是假設(shè)風(fēng)力機是按照貝茨公式的佳條件運行的，完全沒有考慮渦流損失等,設(shè)計出來的風(fēng)輪效率不超過40%。后來一些著名的氣動學(xué)家相繼建立了各自的葉片氣動理論。Schmitz理論考慮了葉片周向渦流損失,設(shè)計結(jié)果相對準(zhǔn)確一些。Glauert理論考慮了風(fēng)輪后渦流流動，但忽略了葉片翼型阻力和葉稍損失的影響,對葉片外形影響較小,對風(fēng)輪效率影響卻較大。Wilson在Glauert理論基礎(chǔ)上作了改進，研究了葉稍損失和升阻比對葉片佳性能的影響，并且研究了風(fēng)輪在非設(shè)計工況下的性能，是目前常用的設(shè)計理論。
