水平轴风力机是目前国内外研制最多,最常见的一种风力机,也是技术最成熟的一种风力机。然而垂直轴风力机研究起步较晚,目前国内外研究相对比较少,尤其是升阻型垂直轴活叶风力机几乎没有相关的理论。本文从以下几个方面对升阻型垂直轴活叶风力机进行相关研究:对升阻型垂直轴活叶风力机进行数学建模及气动特性分析。首先对不等高度风速影响性能进行分析,利用本文所建的分析模型计算出风速影响相关系数,得出在实际设计过程中,风轮中心的风速可以代替风力机垂直梯度上各处的真实速度来进行风力机设计。然后对升阻型垂直轴活叶风力机进行运动学分析和动力学分析,建立了数学模型。最后利用LabVIEW语言编制出升阻型垂直轴活叶风力机设计软件并进行了实际举例,得出各性能参数曲线。对升阻型垂直轴活叶风力机进行CFD仿真,因本文针对翼型活叶风力机所建的数学模型是基于许多假设,把风力机结构简化而建立起的模型,利用FLUENT系列软件对风力机进行流体力学仿真分析,一方面可以弥补数学模型所带来的计算误差,对其进行检验结果的正确性,另一方面可以直观的看出风力机叶片周围的速度分布与压强分布,可以有效地研究翼型动态失速。翼型后缘出现的分离涡,导致翼型附近流场的流动失速。对升阻型垂直轴活叶风力机进行结构设计,利用Profili软件选出适合本文中的风力机翼型,得出升力系数和阻力系数曲线图,最终选用出一种性能最好的翼型。试制出一升阻型垂直轴活叶风力机样机,并且进行风力机功率特性实验研究,得出功率系数与尖速比之间的关系,检验了数学模型的可靠性与设计软件的适用性。