本项目属于动力工程领域，新能源利用领域。风能是最具有大规模开发利用价值和前景的可再生能源，在全世界得到高度重视和快速发展，中国拥有全球最大规模的风电市场和迫切的发展需求。风力机通过叶轮将风能转换为机械能带动发电机发电，其流动控制和增效方法是风力机的核心关键技术，决定了风力机的性能优劣和产品竞争力。在国家自然科学基金、863计划、上海市优秀学科带头人计划、国际合作和企业产学研等项目支持下，以提升风力机风能转换效率和稳定运行为目标，针对风力机大型化、柔性化和海上化的发展要求，风力机始终运行在不稳定自然环境工况，以及国内还缺少风力机自主研发设计方法等关键问题，经过十余年的努力，在叶轮气动结构设计、叶片复杂流动控制、大型风力机高效稳定运行等方面突破了多项关键技术，取得如下原创性成果：1. 发明了弯掠叶片和带叶尖小翼的叶片结构，可提高风能转换效率1%-6%；提出了带厚尾缘结构非直叶片根据来流情况自适应变形的降载方法，研制成功具有刚-柔耦合特征的低疲劳载荷超大型柔性叶片，可降低风轮载荷3%-15%。2. 建立了风力机非额定工况的气动设计方法，提高了风力机全工况运行效率。提出了风力机能量转换计算新方法，解决了风力机在近、后失速区域气动性能设计方法精度低的问题；建立了DU-SELIG静态失速模型，解决了在高风速工况下由失速延迟效应引起的风力机效率设计不准确问题，可提高风能转换效率5-10%；建立了动态失速模型，解决了在非稳态工况下风力机效率设计不准确问题，可提高风能转换效率2-5%。3. 发明了风力机流动控制新方法，保障了风力机在复杂多变环境下的运行效率和稳定性。通过测量方法的创新定量确定了风力机复杂流动信息，解决了叶片流动精细化控制的难题；提出了采用导流罩前略小翼的叶片流动再组织方式，解决了风力机叶片中后段做功能力低、疲劳载荷高的难题；揭示了海上浮式风力机气动-水动力多体动力耦合规律，一定程度上解决了大型海上浮式风力发电机组稳定安全运行难题。项目获国家授权发明专利14项，SCI/EI论文58篇，他引1351次。培养了一批风力发电领域的研发队伍，研究成果也在其它叶轮机械领域得到应用。项目形成的上述风力机流动控制和性能提高的系列新技术是国际首创经实践证实的有效方法，提升了我国自主研制国际先进水平风力机的能力，促进了风电行业的技术进步和产品国际市场竞争力。项目成果在上海电气、中国大唐、明阳风电等企业风力机研制中得到应用，近三年新研制和改装大型兆瓦级风电机组近1500余台套，折合成产值达到21亿元，实现利润 2.5亿元。其中与明阳智慧能源合作研制的SCD76.6叶片的机组，在兴化湾海上实验风场发电效率表现最佳，海上风电订单量世界第一；与上海电气合作研制的S66型叶片在国内首次实现了自主设计叶片许可给其他叶片厂生产，打破了叶片许可生产一直被国外垄断的局面。