近年来小型旋翼机械、风力机、叶片式水力机械运行安全问题引起学者和工程师门广泛关注。在机械运行过程中,超过某一临界工况时将会出现升力系数迅速降低引发机翼或叶片震颤,长时间将出现断裂。为了改善这种失速现象一种新型的被动控制方式仿生前缘凸起结构被大量研究。本文利用数值模拟手段对仿座头鲸鳍肢翼段失速控制机理进行研究,主要研究内容和结论如下:（1）采用数值模拟方法对NACA 63₄-021和NACA 0012基础翼型、单凸起翼型进行数值模拟。与丝线可视化实验结果对比完成对Transition SST模型系数修正。利用修正后的湍流模型完成对基础翼型、单凸起翼型研究分析。分析失速成因以及前缘单凸起对不同失速类型翼型影响机理。发现该雷诺数下NACA 0012翼型属于前缘失速、NACA 63₄-021翼型属于前缘-尾缘混合型失速。前缘单凸起结构对前缘失速翼型影响小于前缘-尾缘混合型失速翼型。具体影响机理如下:随着攻角增加单个前缘凸起结构使凸起后尾缘形成的分离区不对称发展,形成单侧失速现象,整个失速过程升力系数呈现阶梯型变化。前缘单凸起有类似于翼刀作用即在一定攻角范围内限制分离区向凸起另一侧发展;（2）对前缘含不同凸起数的翼型进行数值模拟。研究多个凸起之间流场相互影响规律和凸起数对翼型失速过程的影响机理。研究发现单个前缘凸起形成偏转的高能流区,为后部流体抵抗逆压梯度提供能量,在大攻角下保证凸起后附着流的存在。多个凸起相互耦合后,高能流区域总有从扩张型向汇聚型转变趋势。扩张型为外部补充能量且将内部分离区进行限制,汇聚型保证在大攻角下凸起中部存在附着流。前缘凸起形成上洗或下洗作用使边界层内流体与主流之间存在交换作用,引起不同的流动分离附着现象。大攻角时,连续十三凸起翼型升力系数值稳定比基础翼型升力系数增幅约30%;（3）采用数值模拟方法研究单凸起结构幅值、双凸起结构间距以及两个凸起幅值大小不同对翼型流场的影响机理。研究发现凸起幅值与单侧失速现象是否出现无关。凸起幅值越大对流场影范围更大,单侧失速现象起始攻角更小、大攻角下附着流范围增大。通过对含有不同间距翼型分析得到单倍波长间距的双凸起翼型具有比其它间距更好的外特性性能。大小不同凸起组合使流动偏转固定为从大幅值侧偏向小幅值侧,使单侧失速过程失速侧具有固定性。