凭借良好的风资源条件和电网消纳能力,东南沿海的风电产业在近几年获得了较大发展。但由于我国东南沿海地区台风频发,当地风电场的安全性备受关注。而风力机叶片又是台风事故中最容易受损的部件,因此,针对台风频发地区的特殊风况条件,研究风力机叶片的气动载荷特征,并提取特征参数,对其进行优化设计,降低风力机叶片在台风中的载荷,提高风力机叶片的抗台风能力,具有重要的学术意义和实用价值。本文通过对常规设计所得风力机叶片在设计工况下的风能利用系数和预设台风工况下的气动载荷的分布特征进行分析,提出风力机叶片气动外形抗台风优化方法,并基于遗传算法对某1.5MW风力机叶片进行了优化设计,主要工作如下:(1)基于传统风力机叶片设计方法,对某1.5MW风力机叶片进行了设计,并分析了设计工况下的风能利用系数及预设台风工况下的气动载荷沿叶片展向的分布特征,发现叶根挥舞剪力随风况变化显著,为提出风力机叶片气动外形抗台风优化方法提供了理论支持。(2)基于动量-叶素理论,结合全局多目标优化思想,以设计工况下风能利用系数最大及预设台风工况下叶根挥舞剪力最小为优化目标,并以叶片弦长和扭角的四阶贝塞尔曲线控制点参数为设计变量,建立了风力机叶片气动外形抗台风优化设计模型。(3)基于Matlab软件平台,以遗传算法为寻优方法,编写了风力机叶片气动外形抗台风优化程序,对某1.5MW风力机叶片进行了优化设计,结果表明抗台风优化后的风力机叶片在设计工况下的风能利用系数比优化前仅下降1.49%,且仍然达到0.4818的较高水平;优化后的风力机叶片在台风工况下各气动载荷明显下降,其中叶根挥舞方向和摆振方向的弯矩分别下降16.31%和34.93%,挥舞方向和摆振方向的剪力分别下降18.84%和28.89%。