运行在大气边界层中的风力机性能受来流条件的影响很大,来流风速大小、方向和湍流特性等存在时变特性,研究各种因素对风力机性能的影响,必须对这些因素进行剥离,逐个进行分析,根据国际电工委员会标准IEC61400-12-1,风力机自由来流的测距标准是不受风轮旋转影响的2D以外,随着机组的大型化,风电场进行评估时,继续采用这个标准,来流演变距离变长,也会产生时间上的滞后,带来更多的不确定性,标准适用性很明显会受到局限,当测点位于受风轮旋转影响的诱导区内,测点距离风轮平面多远位置的来流用来反应风力机气动性能最好,采用等效风速法和轮毂高度处单点风速方法的差别。为了提高来流测量精度,改善机组控制策略,针对这两个问题,本文采用大涡模拟湍流模型,用自回归线性过滤法生成的湍流风场,对均匀流、剪切流和湍流三种来流条件下的风速诱导区流动特性进行研究,同时,对不同来流条件下风力机的尾流和气动性能进行了研究,得到结论如下:（1）在均匀来流条件下,1)随着来流风速的增加,功率的第一频率分量可能会发生改变,各频率对应的振幅都会出现增加,风力机疲劳载荷增加。2)对于风力机尾流,从近尾流到远尾流,速度剖面从“w”形转化为“v”形;叶尖速比越大,尾流恢复越慢,尾流膨胀范围越大。高湍流强度集中在上下叶尖和轮毂中心高度附近;受塔架影响,轮毂中心以下湍流度大于轮毂中心以上湍流度,有利于尾流的恢复;尾流区上叶尖位置湍流强度有先减小后增大的趋势;在0.5D位置,叶尖速比越大,上叶尖位置叶片通过频率对应脉动风速的功率谱密度越大,流场湍流强度越大。3)对于风速诱导区,距风轮旋转平面越近,来流速度亏损率越大;沿着径向速度亏损率逐渐减小;风力机推力系数越大,速度亏损率越大,风速诱导区影响范围越大。在-1D位置,叶尖位置湍流强度最大;在-0.1D位置,叶中位置附近湍流强度最大,受沿叶片展向轴向力分布影响,湍流强度剖面呈现“m”形。4)采用轮毂高度处单点风速方法,7m/s和10m/s条件下,-0.3D和-0.5D来流风速与功率和推力的相关性最好,15m/s风速条件下,-0.5D和-0.7D的相关性最好。（2）在剪切来流条件下,1)剪切指数越大,功率和推力的第一频率分量处的振幅越大,风力机疲劳载荷越大。2)对于风力机尾流,在风轮尺寸较小的情况下,不同剪切指数下的尾流速度剖面在过渡区和远尾流区会出现交叉和重合现象。在0.5D位置处,不同剪切指数的湍流度剖面基本重合;剪切指数越大,尾流动量交换越剧烈,尾流区湍流强度越大。3)对于风速诱导区,在-0.1D位置处,来流速度分布受诱导和剪切的综合作用,风轮的诱导作用要更大一些。剪切指数越大,湍流强度越大。4)采用轮毂高度处单点风速方法,剪切指数的改变不会影响最佳相关距离的改变;-0.5D来流风速与功率和推力的相关性最好。采用等效风速法,不同剪切指数下,计算得到的等效风速差别不大;-0.3D来流风速与功率和推力的相关性最好;采用等效风速法,来流风速与功率和推力的相关系数更大,相关程度更高。（3）在湍流来流条件下,1)流场风速的脉动是引起尾流“蜿蜒”的主要原因。2)对于风力机尾流,湍流可以减小尾流的最大速度亏损率和亏损距离;湍流可以加快尾流的恢复,促使尾流速度剖面在远尾流区提前呈现“v”形;湍流条件下的尾流膨胀范围(0＜v/vhub＜1)大于均匀来流和剪切来流。3)对于风速诱导区,湍流条件下轴向速度开始亏损的位置距风轮平面的距离有所减小。4)湍流来流会引起功率和推力第一频率分量的改变;湍流条件下功率和推力的功率谱密度要大于均匀流和剪切流,风力机疲劳载荷更大;湍流来流会增加功率和推力的波动范围,推力的波动范围要远远大于功率的波动范围;叶片吸力面靠近前缘位置对来流的风速大小更敏感。5)采用等效风速法,-0.3D位置的来流风速与功率和推力的相关性最好,与剪切来流的结果一致;功率和推力对风速瞬时变化的敏感性不同,功率的相关系数更大,相关程度更高。