我国规模化风能利用的快速发展，将风力机的集群问题推到一个新的高度。充分考虑风场中各台风力机的载荷和尾流相互影响，是开展风力机位置优化布局和发电量准确预报的前提。这将影响风力机效率、电网调度决策和投资回报，甚至威胁风力机寿命和运行安全。为此，以单台风力机为研究对象，基于涡系理论研究了风力机载荷和尾流场计算方法，以求能够准确、快速的进行实时计算，为风电场多台风力机的出力和尾流相互作用计算奠定研究基础。　　 深入研究了升力线方法、升力面方法和面元法的计算原理和数值过程。首先，分别以升力线模型和显式KUTTA条件的非平面涡格法模型为基础，计算了机翼和NRELPhaseⅥ风力机的气动载荷，对计算结果进行了分析比较。然后，以HESS-SMITH面元法为基础，编写了计算二维升力体绕流和三维升力体绕流的计算程序分别计算了二维翼型、三维机翼以及NRELPhaseⅥ风力机的气动载荷，对计算结果进行了分析比较。最后使用三维面元法计算程序，计算和分析了NRELPhaseⅥ风力机的近、远尾流场。　　 结果表明，面元法较升力线和升力面方法能够更准确的计算风力机的绕流场。与叶素动量理论相比，面元法能够计算叶片表面压力分布和尾流场，并且不受叶片几何限制。与计算流体力学(CFD)方法相比，面元法计算效率大为提高。以三维HESS-SMITH面元法为基础，所开发的求解风力机叶片气动载荷和尾流场分析的工程计算程序，为计算风力机集群的功率预报提供了技术支撑。