该研究依托“风能太阳能利用技术教育部重点实验室”和“亚洲博彩平台推荐风能太阳能利用机理及优化重点实验室”（以下简称“实验室”）资源，并得到国家自然科学基金项目“风向变化对风力机动态叶片气动载荷影响分析”和自治区重大基础研究开放课题项目的资助。

科研团队充分发挥实验室可开展风洞实验的优势，利用风洞搭载动态偏航实验台，首次得到了匀速风向变化工况下风力机的动态输出特性，并结合当前通用的大型计算流体力学软件Fluent，对风力机叶片的动态载荷特性及流动特性进行了深入研究。

由风向变化引起的动态偏航是风力机的重要运行工况。由于缺乏相应的实验数据，现有的研究均假设转子速度和叶片桨距角是恒定的，无法反映风力机在短时间风向变化中的实际工作状态。科研团队通过实验发现，当风向短时、连续地发生变化时，风力机风轮的转速会下降，最终稳定转速与初始尖速比有关，稳定时间与风向变化率有关。在此基础上，科研团队利用数值模拟得到的研究结果表明，基于转速不变假设进行的动态偏航数值模拟会高估风轮的平均扭矩，低估扭矩的波动幅度。不断下降的转速会导致叶片叶素入流攻角大幅波动，从而使叶根区域叶素截面轴向和切向载荷曲线的相对波动幅度更大，还使气动载荷的波动频率变为原来的两倍，这些不仅改变了叶片的性能，还会影响叶片工作的可靠性，减少叶片的使用寿命。

论文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0360544222004832