直线翼垂直轴风力机低风速下起动性差，组合型垂直轴风力机高尖速比下功率系数低的缺点是制约其发展的关键，为推动小型垂直轴风力机在小型离网型发电领域内的应用，保证其在牧区，海岛及农村能源领域内的易用性，该研究设计优化出一组椭圆叶片Savonius阻力风轮，并使其与直线翼垂直轴风力机结合，保证风力机在低风速时能自起动的前提下，使风力机能够获取更大的功率系数。　　为改善垂直轴风力机性能，该研究主要针对阻力风轮净重叠比，阻力风轮轮廓压缩比和阻力风轮与直线翼垂直轴风力机相对夹角这三个参数进行研究。该文所采用研究方法为数值模拟计算和风洞实验。　　该文首先对阻力风轮净重叠比进行数值计算，根据相关文献和前期实验结果，选取0，0.1，0.175，0.2，0.3这5种净重叠比进行计算，选取最优计算结果，在此基础上对阻力风轮轮廓压缩比进行计算，参数设置9组，在0.8～1.6之间进行。通过两次计算，确定阻力风轮模型参数，并将该阻力风轮与直线翼垂直轴风力机以不同夹角结合(0°，30°，60°，90°，120°，150°)，探究相对夹角对组合型垂直轴风力机功率系数的影响关系。　　为探究阻力风轮对风力机输出功率特性的影响，该研究在6 m/s，8 m/s和10 m/s三种风速下，对组合型垂直轴风力机和直线翼垂直轴风力机进行数值计算，并对风力机流场进行了分析，同时对风力机模型进行风洞实验，验证数值计算的可靠性。　　为探究阻力风轮对直线翼垂直轴风力机转速特性的影响，该研究选取4～10 m/s范围内的7组风速，对组合型垂直轴风力机和直线翼垂直轴风力机转速进行了测量，探究阻力风轮对直线翼垂直轴风力机起动时间和稳定转速的影响。　　为探究阻力风轮对直线翼垂直轴风力机起动性能的影响，该研究在10 m/s风速下对组合型垂直轴风力机和直线翼垂直轴风力机的静力矩系数进行了数值计算，并对风力机流场进行了分析，同时对风力机模型进行风洞实验，验证数值计算的可靠性。　　通过数值计算和风洞实验研究，该文主要研究结果如下:　　(1)合理改变Savonius风轮的主要结构参数，可以有效提高组合型垂直轴风力机的动态输出特性和静态起动特性。该研究较优组合型垂直轴风力机结构参数如下:净重叠比OLn为0.2，阻力风轮轮廓压缩比k为1.4，阻力风轮与直线翼垂直轴风力机的相对夹角θ为0。　　(2)具有较优阻力风轮结构参数的组合型垂直轴风力机功率输出特性得到改善，稳定转速高并且起动性好，其在风速4 m/s时即可以实现自起动。　　(3)具有较优阻力风轮结构参数的组合型垂直轴风力机起动性能好，其平均静力矩系数较直线翼垂直轴风力机提升了158.6％。　　该研究验证了合理设置阻力风轮参数对组合型垂直轴风力机性能提升的有效性，为今后研究组合型垂直轴风力机阻力风轮参数提供了一个新的思路。