随着风电技术的迅速发展,风力机被广泛使用,装机数量一直处于不断增长状态。处于严寒状态下的风力机叶片表面会形成霜或冰等使风力机的气动特性降低,如果结冰严重还会使风力机被迫停机。这样一来就会降低风力机的年发电量,对风力发电非常不利,故对风力机进行防、除冰的研究意义重大。本文提出了一种新的防、除冰方法——气膜加热法,对直线翼垂直轴风力机进行防、除冰的设计研究,通过观察叶片表面的成膜情况来确定风力机叶片被保护的程度。本文的研究采用的是数值模拟研究的方法。首先,对二维风力机进行数值模拟研究,通过对比圆柱孔、扩张孔和扇形孔的成膜情况和气动特性,确定气膜孔的最优形状；其次,对三维静叶片进行数值模拟研究,通过对比不同孔径和孔间距气膜加热效率,确定了孔径和孔间距的大小；再次,按照研究好的孔型、孔径和孔间距在风力机叶片上设置气膜孔,并对有孔的三维旋转直线翼垂直轴风力机进行变工况研究,确定出最佳的运行工况。最后,对有、无气膜孔直线翼垂直轴风力机气动特性进行对比分析,发现有无气膜孔的直线翼垂直轴风力机的风能利用系数和转矩系数几乎相同。