在全球气候变暖,环境污染问题日益严峻的背景下,加快发展新能源成为大势所趋,风能作为一种清洁无污染且储量充足的绿色能源得到广泛开发利用,垂直轴螺旋搅拌风力致热是将风能直接转换为热能的一项清洁能源高效利用技术,该技术不经过电能转换直接将风能转换为热能,相比常规的风能热利用形式具有转换效率高、结构简单、造型独特等优点。该技术的应用可有效解决偏远地区取暖用热问题以及温室大棚冬季补温问题,同时有效缓解弃风现象,因此风力机搅拌致热的研究具有重要的应用价值。本文利用搅拌致热试验和数值模拟相结合的方法对垂直轴螺旋搅拌致热展开了研究,旨在探明螺旋搅拌致热系统的性能,为该技术在风力机致热领域的应用奠定理论和试验基础。本文开展了以下研究:（1）提出并设计了搅拌致热装置,装置包括主、副螺旋线形搅龙叶片、阻流叶片、搅拌罐、调频器、电参数测量仪、激光转速计等,进行了致热工质的选取。螺旋线形搅龙叶片的设计目的是使致热工质沿径向、轴向流动,主、副螺旋线形搅龙叶片通过齿轮传动组成的搅拌系统使工质呈回转方向相反的上下循环涡流流动,阻流叶片防止工质在高速旋转过程中出现回转区。剧烈运动的工质会与搅龙叶片、阻流叶片和搅拌罐内壁发生碰撞摩擦,同时工质的分子之间也会发生大量不规则摩擦,实现动能向内能的转换,达到致热目的。（2）运用搅拌致热试验的方法探究了致热工质在不同转速下的致热效果,试验结果表明,温升速率最快的是46号液压油在500r/min条件下,达到12.35℃/h;热量增加最快的是饱和氯化钠溶液,达到1133.02k J/h;致热效率最高的是46号液压油在500r/min的条件下,达到44.29%。综合考虑,采用46号液压油在500r/min条件下本搅拌致热装置效果最佳。（3）运用计算流体动力学（CFD）数值模拟研究了螺旋搅拌致热过程中搅龙叶片、工质种类、转速对流场的影响,结果表明搅龙叶片周围的流场在径向和轴向都呈规律性分布,从轴向的流场分布可以看出随着搅拌速度的增加上下循环的流动效果更加明显,循环流动过程中由内到外会形成速度梯度;从径向的流场分布可以看出,搅龙叶片S形的外轮廓会形成明显的速度梯度,沿搅龙叶片径向向外辐射致热工质速度呈递减趋势。循环涡流和S形高速区的出现以及他们由内到外形成的速度梯度,都将使工质流动状态更加丰富,速度分布更加复杂,从而增加了工质与工质之间、工质与装置之间的摩擦机会,使动能转换到内能的速度更快,达到高效搅拌致热的目标。本研究可以为垂直轴螺旋搅拌风力致热研究提供参考。