一．空氣動(dòng)力設(shè)計(jì)
　　1．確定風(fēng)輪的幾何和空氣動(dòng)力設(shè)計(jì)參數(shù)
　　2．選擇翼型
　　3．確定葉片的最佳形狀
　　 4．計(jì)算風(fēng)輪葉片的功率特性
　　5．如果需要可以對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行修改并重復(fù)步驟4，以找到制造工藝約束下的最佳風(fēng)輪設(shè)計(jì)。
　　6．計(jì)算在所有可遇尖速比下的風(fēng)輪特性對(duì)于每個(gè)尖速比可采用上面步驟4所述的方法，確定每個(gè)葉素的空氣動(dòng)力狀態(tài)，由此確定整個(gè)風(fēng)輪的性能。
　　7．風(fēng)力機(jī)葉片三維效應(yīng)分析
　　8．非定?？諝鈩?dòng)力現(xiàn)象
　　9．風(fēng)力機(jī)葉片的動(dòng)態(tài)失速
　　10．葉片動(dòng)態(tài)入流
   
　　二．風(fēng)機(jī)載荷計(jì)算
　　作為風(fēng)力機(jī)設(shè)計(jì)和認(rèn)證的重要依據(jù)， 用于風(fēng)力機(jī)的靜強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度分析。國(guó)際電工協(xié)會(huì)制定的IEC61400-1標(biāo)準(zhǔn)、德國(guó)船級(jí)社制定的GL規(guī)范和丹麥制定的DS 472標(biāo)準(zhǔn)等對(duì)風(fēng)力機(jī)的載荷進(jìn)行了詳細(xì)的規(guī)定。

　　2.1 IEC61400-1 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的載荷情況
　　2.2 風(fēng)機(jī)載荷計(jì)算
　　 1、 計(jì)算模型
　　　1） 風(fēng)模型
　　　?。?）正常風(fēng)模型
　　　?。?）極端風(fēng)模型
　　　?。?）三維湍流模型

　　　2）風(fēng)機(jī)模型
   　  風(fēng)機(jī)模型包括幾何模型、 空氣動(dòng)力學(xué)模型、 傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型、控制系統(tǒng)閉環(huán)模型和運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控模型等。
　　2、風(fēng)力機(jī)載荷特性
  　　　1）葉片上的載荷
　?。?）空氣動(dòng)力載荷
　　包括擺振方向的剪力Qyb和彎矩Mxb、揮舞方向的剪力Qxb和彎矩Myb以及與變漿距力矩平衡的葉片俯仰力矩Mzb?？筛鶕?jù)葉片空氣動(dòng)力設(shè)計(jì)步驟4中求得的葉素上法向力系數(shù)Cn和切向力系數(shù)Ct, 通過積分求出作用在葉片上的空氣動(dòng)力載荷。
   （2）重力載荷作用在葉片上的重力載荷對(duì)葉片產(chǎn)生的擺振方向彎矩， 隨葉片方位角的變化呈周期變化，是葉片的主要疲勞載荷。
   （3）慣性載荷
   （4）操縱載荷
     2）輪轂上的載荷
     3）主軸上的載荷
     4）機(jī)艙上的載荷
     5）偏航系統(tǒng)上的載荷
     6）塔架上的載荷

　　三．風(fēng)力機(jī)氣動(dòng)彈性
　　當(dāng)風(fēng)力機(jī)在自然風(fēng)條件下運(yùn)行時(shí)，作用在風(fēng)力機(jī)上的空氣動(dòng)力、慣性力和彈性力等交變載荷會(huì)使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生變形和振動(dòng)，影響風(fēng)力機(jī)的正常運(yùn)行甚至導(dǎo)致風(fēng)力機(jī)損壞。因此，在風(fēng)力機(jī)的設(shè)計(jì)中必須考慮系統(tǒng)的穩(wěn)定性和在外載作用下的動(dòng)力響應(yīng)，主要有①風(fēng)力機(jī)氣動(dòng)彈性穩(wěn)定性和動(dòng)力響應(yīng)②風(fēng)力機(jī)機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的振動(dòng)③風(fēng)力機(jī)控制系統(tǒng)（包括偏航系統(tǒng)和變漿距系統(tǒng)等）的穩(wěn)定性和動(dòng)力響應(yīng)④風(fēng)力機(jī)系統(tǒng)的振動(dòng)。
　　3.1風(fēng)力機(jī)氣動(dòng)彈性現(xiàn)象
　　1．風(fēng)力機(jī)葉片氣動(dòng)彈性穩(wěn)定性問題
　　2．風(fēng)力機(jī)系統(tǒng)振動(dòng)和穩(wěn)定性問題
　　3.2風(fēng)力機(jī)氣動(dòng)彈性分析
　　目的是保證風(fēng)力機(jī)在運(yùn)行過程中不出現(xiàn)氣動(dòng)彈性不穩(wěn)定。主要的方法是特征值法和能量法。特征值法是在求解彈性力學(xué)的基本方程中，考慮作用在風(fēng)力機(jī)葉片上的非定?？諝鈩?dòng)力，建立離散的描述風(fēng)力機(jī)葉片氣動(dòng)彈性運(yùn)動(dòng)的微分方程。采用Floquet理論求解，最后穩(wěn)定性判別歸結(jié)為狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣的特征值計(jì)算。
     1. 風(fēng)力機(jī)氣動(dòng)彈性模型
     1）結(jié)構(gòu)模型
     2）空氣動(dòng)力模型
     2．風(fēng)力機(jī)動(dòng)力學(xué)方程
        風(fēng)力機(jī)動(dòng)力學(xué)方程建立時(shí)，將風(fēng)力機(jī)分為葉片、機(jī)艙和塔架三部分進(jìn)行建模。由于風(fēng)力機(jī)運(yùn)動(dòng)的復(fù)雜性，可在非慣性坐標(biāo)系中建立風(fēng)力機(jī)動(dòng)力學(xué)方程。
     3．風(fēng)力機(jī)氣動(dòng)彈性動(dòng)力響應(yīng)分析
     4．風(fēng)力機(jī)氣動(dòng)彈性穩(wěn)定性分析
        風(fēng)力機(jī)氣動(dòng)彈性穩(wěn)定性分析是在求解穩(wěn)態(tài)動(dòng)力響應(yīng)之后進(jìn)行的，并假設(shè)系統(tǒng)相對(duì)于穩(wěn)態(tài)動(dòng)力響應(yīng)解具有小擾動(dòng)。系統(tǒng)初始攝動(dòng)時(shí)間為零，并假設(shè)系統(tǒng)在彈性力慣性力和空氣動(dòng)力載荷的相互作用下自由運(yùn)動(dòng)。因此，可以將風(fēng)輪/機(jī)艙/塔架耦合系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方程的解表示為穩(wěn)態(tài)解和增量解。

　　四．風(fēng)機(jī)空氣動(dòng)力試驗(yàn)
　　作為風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)和研究的重要環(huán)節(jié)，除在風(fēng)洞中進(jìn)行試驗(yàn)外， 還可以在風(fēng)電場(chǎng)中進(jìn)行試驗(yàn)。
　　4.1風(fēng)洞試驗(yàn)
　　1． 風(fēng)洞試驗(yàn)要求
　　1） 流場(chǎng)模擬
　　2） 模型模擬
　　風(fēng)機(jī)模型風(fēng)洞試驗(yàn)時(shí)，風(fēng)力機(jī)風(fēng)輪模型要求滿足下列相似準(zhǔn)則。
　　1.幾何相似
　　2.運(yùn)動(dòng)相似
　　 3.動(dòng)力相似
　　2．風(fēng)洞試驗(yàn)項(xiàng)目
　　①風(fēng)機(jī)風(fēng)輪性能試驗(yàn)
　　目的是測(cè)量風(fēng)輪功率系數(shù)、風(fēng)輪軸向力（推力）系數(shù)和風(fēng)輪轉(zhuǎn)矩系數(shù)隨風(fēng)輪葉尖速比的變化曲線。在不同風(fēng)速和不同偏航角下測(cè)出風(fēng)輪轉(zhuǎn)矩M、風(fēng)輪軸向力（推力）T和風(fēng)輪轉(zhuǎn)速n后，就能得到風(fēng)力機(jī)風(fēng)輪的功率特性、軸向力特性和轉(zhuǎn)矩特性。風(fēng)輪轉(zhuǎn)矩M和風(fēng)輪軸向力（推力）T可以用測(cè)力傳感器或應(yīng)變天平進(jìn)行測(cè)量，風(fēng)輪轉(zhuǎn)速n可以用測(cè)速儀或測(cè)速傳感器進(jìn)行測(cè)量。
風(fēng)洞試驗(yàn)時(shí)， 為了得到準(zhǔn)確的結(jié)果，要對(duì)風(fēng)洞試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行洞壁干擾修正，主要是阻塞效應(yīng)的修正。可以采用壁壓信息矩陣法。
　?、?nbsp;風(fēng)機(jī)風(fēng)輪載荷試驗(yàn)
　　目的主要是測(cè)量葉片根部處揮舞方向和擺振方向的彎矩以及作用在風(fēng)輪上的空氣動(dòng)力和力矩。葉片根部彎矩可以用一臺(tái)位于葉片和輪轂之間的二分量應(yīng)變天平進(jìn)行測(cè)量；葉片根部彎矩隨葉片方位角變化， 還要用角度傳感器同步測(cè)量葉片的方位角。風(fēng)輪上的空氣動(dòng)力和力矩可以用一臺(tái)位于風(fēng)輪模型底座和塔架之間的六分量應(yīng)變天平進(jìn)行測(cè)量。