近年来,人们为了更好的生活,加快了对地球资源的开发和利用,尤其是像煤矿、天然气等一些不可再生资源,不仅消耗快,而且也会对大自然产生一定的污染,因此迫切需要开发新的能源。而风能是一种可再生清洁能源,地球上的风能远比水流的能量大,因此风能的开发与利用能够有效缓解环境污染、能源枯竭等问题。人类很早之前就对风能进行了开发和利用,比如利用风力进行提水灌溉、产生电能、驱动帆船等,其实质就是把空气流动所产生的动能转换生成其它形式的能量。一般常用的风力发电是利用地面上的风能进行发电,然而地面上的风不仅风速不高而且稳定性也不强,因此利用地面风能进行发电不仅不稳定并且效率也不高。而与之相对的,高空风能与地面上的风能相比较而言,具有风速更快更稳定、储量丰富、24小时不间断等优点。但采集高空风能需要特殊的装备,本文对高空风能采集的重要设备翼伞展开了研究。本文在了解风筝发电的基本原理和要求上,对风筝发电中用于收集高空风能的翼伞翼型进行了研究。通过广泛的调研文献,初选了对翼伞气动性能影响较大的翼型,并在此基础上利用了PROFILI、ANSYS WORKBENCH等工具软件对其进行了仿真模拟,从而获得了其在一定攻角范围内的气动特性,通过对比研究选定翼型,并在此基础上结合风筝发电要求对翼型做了优化设计,通过数值模拟确定了适合风筝发电的翼伞翼型。用于风筝发电的翼伞翼型还需要考虑操作性能,因此需要对优化设计后的翼伞的三维结构进行研究。通过ANSYS WORKBENCH软件,在已设计好的翼型基础上建立了翼伞的三维结构模型,并利用CFD方法对翼伞三维结构进行模拟仿真,得到翼伞的压力云图以及速度流线图,从而模拟分析翼伞的气动性能,并进一步对翼伞进行了流固耦和以及振动模态分析,模拟研究了翼伞的结构力学特性,将翼伞的气动特性和结构力学特性相结合,为风筝发电翼伞的进一步研究提供基础。