一．空氣動力設(shè)計
　　1．確定風(fēng)輪的幾何和空氣動力設(shè)計參數(shù)
　　2．選擇翼型
　　3．確定葉片的最佳形狀
　　 4．計算風(fēng)輪葉片的功率特性
　　5．如果需要可以對設(shè)計進行修改并重復(fù)步驟4，以找到制造工藝約束下的最佳風(fēng)輪設(shè)計。
　　6．計算在所有可遇尖速比下的風(fēng)輪特性對于每個尖速比可采用上面步驟4所述的方法，確定每個葉素的空氣動力狀態(tài)，由此確定整個風(fēng)輪的性能。
　　7．風(fēng)力機葉片三維效應(yīng)分析
　　8．非定常空氣動力現(xiàn)象
　　9．風(fēng)力機葉片的動態(tài)失速
　　10．葉片動態(tài)入流
   
　　二．風(fēng)機載荷計算
　　作為風(fēng)力機設(shè)計和認證的重要依據(jù)， 用于風(fēng)力機的靜強度和疲勞強度分析。國際電工協(xié)會制定的IEC61400-1標(biāo)準(zhǔn)、德國船級社制定的GL規(guī)范和丹麥制定的DS 472標(biāo)準(zhǔn)等對風(fēng)力機的載荷進行了詳細的規(guī)定。

　　2.1 IEC61400-1 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的載荷情況
　　2.2 風(fēng)機載荷計算
　　 1、 計算模型
　　　1） 風(fēng)模型
　　　?。?）正常風(fēng)模型
　　　?。?）極端風(fēng)模型
　　　?。?）三維湍流模型

　　　2）風(fēng)機模型
   　  風(fēng)機模型包括幾何模型、 空氣動力學(xué)模型、 傳動系統(tǒng)動力學(xué)模型、控制系統(tǒng)閉環(huán)模型和運行狀態(tài)監(jiān)控模型等。
　　2、風(fēng)力機載荷特性
  　　　1）葉片上的載荷
　?。?）空氣動力載荷
　　包括擺振方向的剪力Qyb和彎矩Mxb、揮舞方向的剪力Qxb和彎矩Myb以及與變漿距力矩平衡的葉片俯仰力矩Mzb?？筛鶕?jù)葉片空氣動力設(shè)計步驟4中求得的葉素上法向力系數(shù)Cn和切向力系數(shù)Ct, 通過積分求出作用在葉片上的空氣動力載荷。
   （2）重力載荷作用在葉片上的重力載荷對葉片產(chǎn)生的擺振方向彎矩， 隨葉片方位角的變化呈周期變化，是葉片的主要疲勞載荷。
   （3）慣性載荷
   （4）操縱載荷
     2）輪轂上的載荷
     3）主軸上的載荷
     4）機艙上的載荷
     5）偏航系統(tǒng)上的載荷
     6）塔架上的載荷

　　三．風(fēng)力機氣動彈性
　　當(dāng)風(fēng)力機在自然風(fēng)條件下運行時，作用在風(fēng)力機上的空氣動力、慣性力和彈性力等交變載荷會使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生變形和振動，影響風(fēng)力機的正常運行甚至導(dǎo)致風(fēng)力機損壞。因此，在風(fēng)力機的設(shè)計中必須考慮系統(tǒng)的穩(wěn)定性和在外載作用下的動力響應(yīng)，主要有①風(fēng)力機氣動彈性穩(wěn)定性和動力響應(yīng)②風(fēng)力機機械傳動系統(tǒng)的振動③風(fēng)力機控制系統(tǒng)（包括偏航系統(tǒng)和變漿距系統(tǒng)等）的穩(wěn)定性和動力響應(yīng)④風(fēng)力機系統(tǒng)的振動。
　　3.1風(fēng)力機氣動彈性現(xiàn)象
　　1．風(fēng)力機葉片氣動彈性穩(wěn)定性問題
　　2．風(fēng)力機系統(tǒng)振動和穩(wěn)定性問題
　　3.2風(fēng)力機氣動彈性分析
　　目的是保證風(fēng)力機在運行過程中不出現(xiàn)氣動彈性不穩(wěn)定。主要的方法是特征值法和能量法。特征值法是在求解彈性力學(xué)的基本方程中，考慮作用在風(fēng)力機葉片上的非定?？諝鈩恿?，建立離散的描述風(fēng)力機葉片氣動彈性運動的微分方程。采用Floquet理論求解，最后穩(wěn)定性判別歸結(jié)為狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣的特征值計算。
     1. 風(fēng)力機氣動彈性模型
     1）結(jié)構(gòu)模型
     2）空氣動力模型
     2．風(fēng)力機動力學(xué)方程
        風(fēng)力機動力學(xué)方程建立時，將風(fēng)力機分為葉片、機艙和塔架三部分進行建模。由于風(fēng)力機運動的復(fù)雜性，可在非慣性坐標(biāo)系中建立風(fēng)力機動力學(xué)方程。
     3．風(fēng)力機氣動彈性動力響應(yīng)分析
     4．風(fēng)力機氣動彈性穩(wěn)定性分析
        風(fēng)力機氣動彈性穩(wěn)定性分析是在求解穩(wěn)態(tài)動力響應(yīng)之后進行的，并假設(shè)系統(tǒng)相對于穩(wěn)態(tài)動力響應(yīng)解具有小擾動。系統(tǒng)初始攝動時間為零，并假設(shè)系統(tǒng)在彈性力慣性力和空氣動力載荷的相互作用下自由運動。因此，可以將風(fēng)輪/機艙/塔架耦合系統(tǒng)動力學(xué)方程的解表示為穩(wěn)態(tài)解和增量解。

　　四．風(fēng)機空氣動力試驗
　　作為風(fēng)機設(shè)計和研究的重要環(huán)節(jié)，除在風(fēng)洞中進行試驗外， 還可以在風(fēng)電場中進行試驗。
　　4.1風(fēng)洞試驗
　　1． 風(fēng)洞試驗要求
　　1） 流場模擬
　　2） 模型模擬
　　風(fēng)機模型風(fēng)洞試驗時，風(fēng)力機風(fēng)輪模型要求滿足下列相似準(zhǔn)則。
　　1.幾何相似
　　2.運動相似
　　 3.動力相似
　　2．風(fēng)洞試驗項目
　?、亠L(fēng)機風(fēng)輪性能試驗
　　目的是測量風(fēng)輪功率系數(shù)、風(fēng)輪軸向力（推力）系數(shù)和風(fēng)輪轉(zhuǎn)矩系數(shù)隨風(fēng)輪葉尖速比的變化曲線。在不同風(fēng)速和不同偏航角下測出風(fēng)輪轉(zhuǎn)矩M、風(fēng)輪軸向力（推力）T和風(fēng)輪轉(zhuǎn)速n后，就能得到風(fēng)力機風(fēng)輪的功率特性、軸向力特性和轉(zhuǎn)矩特性。風(fēng)輪轉(zhuǎn)矩M和風(fēng)輪軸向力（推力）T可以用測力傳感器或應(yīng)變天平進行測量，風(fēng)輪轉(zhuǎn)速n可以用測速儀或測速傳感器進行測量。
風(fēng)洞試驗時， 為了得到準(zhǔn)確的結(jié)果，要對風(fēng)洞試驗數(shù)據(jù)進行洞壁干擾修正，主要是阻塞效應(yīng)的修正?？梢圆捎帽趬盒畔⒕仃嚪?。
　?、?nbsp;風(fēng)機風(fēng)輪載荷試驗
　　目的主要是測量葉片根部處揮舞方向和擺振方向的彎矩以及作用在風(fēng)輪上的空氣動力和力矩。葉片根部彎矩可以用一臺位于葉片和輪轂之間的二分量應(yīng)變天平進行測量；葉片根部彎矩隨葉片方位角變化， 還要用角度傳感器同步測量葉片的方位角。風(fēng)輪上的空氣動力和力矩可以用一臺位于風(fēng)輪模型底座和塔架之間的六分量應(yīng)變天平進行測量。