Bıçağın aerodinamik tasarımı esas olarak bıçak tasarımında çok önemli bir adım olan şekil optimizasyonu tasarımıdır. Şekil optimizasyonu tasarımında blade airfoil tasarımının avantajları ve dezavantajları rüzgar türbininin güç üretim verimliliğini doğrudan belirler. Rüzgar türbininin çalışma koşullarında, akan Reynolds sayısı nispeten düşüktür. Bıçaklar genellikle düşük hızda ve yüksek kaldırma katsayısı ile çalışır. Bıçaklar arasındaki akış paraziti akışa neden olur. Çok karışık. Bıçak şeklinin karmaşık akış durumu ve bıçak profilinin farklı yönlere dağılımı göz önüne alınarak, bıçak profilinin tasarımı çok önemli hale gelir.
Şu anda, bıçak profilinin tasarım teknolojisi genellikle bıçak profilinin şeklini tasarlamak için havacılıkta gelişmiş uçak kanadı hava yastığı tasarım yöntemini benimser. Gelişmiş CFD teknolojisi, farklı aerodinamik şekil türlerinin tasarımında yaygın olarak kullanılmaktadır. Düşük Reynolds sayısı ve yüksek kaldırma katsayısı altındaki fan çalışma koşulları için viskozite göz önünde bulundurularak N-S kontrol denklemini kullanarak bıçak profilinin akış alanını analiz etmek gerekir.
Son 10 yılda, yatay eksenli rüzgar türbini kanadı hava yastığı genellikle NACA44XX, NA-CA23XX, NACA63XX ve NASALS(1) gibi NACA serisi havacılık hava gıdalarını seçer. Bu hava yolları, öndeki kenarın pürüzlülüğüne karşı çok hassastır. Kirlilik nedeniyle öncü kenar kabalaştığında, hava yastığı performansı büyük ölçüde azalır ve yıllık çıkış güç kaybı% 30'a kadar ulaşabilir. Havacılık hava gıdalarının rüzgar enerjisi bıçakları için uygun olmadığını kabul ettikten sonra, 1980'lerin ortalarından sonra, rüzgar gücündeki gelişmiş ülkeler bıçaklar için özel hava gıdaları incelemeye başladı ve ABD Seri ve NREL serisi ve Danimarka gibi rüzgar enerjisi bıçakları için özel hava yastığı serilerini başarıyla geliştirdi. RISO-A serisi, İsveç FFA-W serisi ve Hollanda DU serisi.
Bu hava gıdalarının kendi avantajları vardır. Seri serisi, hava yastığı yüzey pürüzlülüğüne karşı düşük hassasiyete sahiptir; RISO-A serisi, bir tezgaha yaklaşırken iyi bir durak performansına sahiptir ve önde gelen pürüzlülüğe karşı düşük hassasiyete sahiptir; FFA-W serisi iyi arka yüzey pürüzlülüğüne sahiptir. Performansı durdur. Danimarkalı LM şirketi, büyük rüzgar türbini kanatları için İsveç FFA-W hava yastığını benimsemiştir ve rüzgar türbinleri için özel hava yastığı rüzgar enerjisi bıçaklarının tasarımında yaygın olarak kullanılacaktır.
Şu anda, bıçak şekli için, hepsi kanat aerodinamik teorisi temelinde geliştirilen çeşitli tasarım teorileri vardır. İlk şekil tasarım teorisi, Bates teorisine dayanan basitleştirilmiş bir tasarım yöntemidir. Bu yöntem, rüzgar türbininin bates formülünün en iyi koşullarında, girdap akım kaybı vb.
Daha sonra, bazı ünlü aerodinamikçiler kendi bıçak aerodinamik teorilerini kurdular. Schmitz teorisi, bıçağın çevre yönünde girdap kaybını göz önünde bulundurur ve tasarım sonucu nispeten doğrudur. Glauert teorisi, rüzgar tekerleğinin arkasındaki girdap akışını göz önünde bulundurur, ancak bıçağın şekli üzerinde küçük bir etkiye sahip olan, ancak rüzgar türbininin verimliliği üzerinde daha büyük bir etkiye sahip olan bıçak hava yastığı direncinin ve bıçak kaybının etkisini göz ardı eder. Wilson, Glauert teorisi temelinde iyileştirmeler yaptı, bıçak kaybının ve kaldırma-sürükleme oranının bıçağın en iyi performansı üzerindeki etkisini inceledi ve şu anda en yaygın kullanılan tasarım teorisi olan tasarım dışı koşullar altında rüzgar tekerleğinin performansını inceledi.