基于目前粉末3D打印水泥基材料研究成果,综述了打印墨水特性(黏度、表面张力、渗入度等)、粉末特性(粒径分布、矿物掺合料、密实度等)和打印参数(层厚、路径、打印速度等)对水泥基材料粉末3D可打印性及其力学性能的影响规律,并分析了粉末3D打印水泥基材料在建筑行业应用遇到的问题,可为粉末3D打印水泥基材料关键技术在建筑工程领域的应用与发展提供参考。

利用Profili软件中的NACA 63215翼型,通过改变翼型坐标的方式,并利用XFLR 5软件对NACA 63215翼型进行气动优化,改进后翼型的升阻比提升了40%,证明该方法可有效优化翼型气动性能。对改进后的翼型进行分析,发现影响翼型气动特性的因素较多,如升力系数、风阻系数、攻角、翼型后缘厚度等。翼型的优化设计,可以通过改变边界层分离点或翼型坐标来实现。

分析了等升力系数法、等弦长法、Glauert设计法、失速型Glauert设计法和Wilson法五种常用的风力机叶片设计方法。利用MATLAB软件编制了叶片设计和性能计算程序，分别用上述五种方法设计了300W新翼型风力机叶片，并做了气动性能的对比分析。结果表明，基于Wilson法设计的风力机叶片，气动性能最佳，且更加符合设计要求。为了进一步验证设计计算的可靠性，在内蒙古工业大学可再生能源基地，完成了用Wilson设计法设计的风力机的功率测试实验，实验结果与计算基本吻合。

基于Wilson法，用美国可再生能源实验室开发的s系列新翼型S833、S834、S835和三者的组合翼型来设计叶片，不同翼型连接处采用MATLAB程序语言的样条差值和曲线拟合法进行过渡修正，以满足气动连续性要求。在叶片设计基础上，分别计算了单翼型和复合翼型叶片的气动性能；利用有限元分析软件ANSYS建立了风轮的三维实体模型。结果表明：复合翼型叶片在较宽尖速比范围内比其它几种单翼型叶片的功率系数大，利用ANSYS软件建立的风轮实体三维模型，为风轮的结构动态及载荷等问题的进一步分析提供了技术基础。