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针对H型垂直轴风力机叶片及风轮的气动栽荷计算，提出用于叶片旋转过程中相对风速与弦线攻角计算的“矢量一圆”图解方法，并在此基础上重点研究了H型风轮的非线性理论模型，该模型适用于使用直叶片的H型风轮工作过程中单个叶片或是整个风轮切向、径向风载以及风轮扭矩的计算分析。结合采用NACA0018翼型的H型风轮实例，分析结果与J．Templin经验公式基本一致，验证了实例模型的准确性和计算方法的有效性。