随着传统不可再生能源的日益短缺及其所带来的环境污染等一系列问题，为满足社会的高速发展，人们越来越重视清洁能源的开发以及能源的可再生利用，风能凭借其独特的优势出现在人们的视野中。在风电场中，由于尾流效应的存在，风力机组的布置显得尤为重要。因此，研究多组风力机尾流干扰特性，掌握风力机尾流特性的相互影响规律，尽量减小或避免风力机组间尾流干扰作用，对提高风电场风机总体的输出功率和发电效率有重要意义。本文以10kW小型风力机作为主要研究对象，利用专业流体软件Fluent对风电场中的风机整机进行了全三维的数值模拟，从而更深入了解风电场中风力机组之间尾流的相互作用。本文有如下主要研究内容：确定了合适的叶片核心参数，利用翼型软件Profili、三维建模软件UGNX7.0和网格划分软件ICEM通过联合建模法对风轮叶片、轮毂、机舱和塔架等分别建模，再将各部分模型进行装配，从而实现了风力机整机的三维实体建模，为后续风力机整机的三维气动特性研究和风机尾流干扰特性分析奠定了基础。为了解风力机三维流场的气动特性，利用RANS方法对单组风力机进行了三维流场数值模拟分析。在实际模拟风力机时考虑了机舱和塔架的影响，利用建立起来的风力机三维实体模型，通过专业流体软件Fluent对单组风力机整机进行全三维流场数值模拟分析，计算不同工况下风力机的功率输出，拟合出叶尖速比-风力机功率系数关系曲线，通过和风洞实验曲线进行对比，从而验证了风力机叶片优化设计及三维实体建模方法和数值模拟方法的可靠性，为后续研究多组风力机尾流特性的相互影响奠定了基础。在单组风力机三维气动特性数值模拟的基础上，研究了多组风力机尾流干扰特性，分别从风力机组之间的塔架高差和风电场中风力机组的排列方式两个方面探讨风力机尾流的相互作用。研究表明，当上下游风机“前后等高”时，下游风机输出功率损失最大。此外，在主风向变化不大的情况下，采用交错网格排列要比直线网格排列好的多，在采用交错网格排列的基础上，合理利用塔架高差的布置，最大限度的减小风力机组间尾流干扰作用，从而提高风电场风机总体的输出功率和发电效率。利用风力机组的输出功率对模拟结果进行量化分析，对日后风电场的布局设计、选址评估和输出功率的预测等有重大意义。