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随着常规能源的日益匮乏，风能作为清洁能源，其具有储量大、可循环利用、没有污染等优势，而得到了人们的普遍关注。S型(Savonius)风轮具有较低的启动风速、转矩大等特点，显示出了较好的应用前景。但是目前对其结构和气动性能的优化研究尚不完善，并不能发挥其最佳的性能。在此背景下，本文选择以50瓦小型风力发电机为研究对象，运用数值模拟与实验研究相结合的方法，对S型风力机气动性能进行了研究。 本研究主要内容包括：⑴对比分析了风力发电技术的发展与研究现状，并在垂直轴风力机的基本理论的基础上，对扫风面积、叶轮直径、叶尖速比、叶轮实度比和力矩系数等的分析方法进行了理论阐述，这为设计50瓦风力机的结构参数如重叠比、叶轮直径、叶片数目对于风能转化率的影响提供了理论的支持。⑵基于fluent仿真的软件的平台上分别进行了重叠比、叶片数目及直径的改变对风轮气动性能的影响的仿真研究。当重叠比分别为0与1/6时，研究了两个叶片在一个周期内的转动角度与力矩系数的关系；其次通过分析风轮周围压力、速度等流场的分布情况以及升阻系数的变化来研究叶片数目及直径与风能转化率之间的关系。⑶根据理论给出的参数大小以及仿真分析结果，研制了一台50W小型S型风力机，并按照实验需求对其中的电路进行了设计，如全桥整流电路、蓄电池检测电路、逆变电路等。并在轴流风机输出稳定的风源的条件下，测试了风力机的输出情况，并对实验的结果进行了分析比较。