随着“双碳目标”的提出，风能作为一种可持续能源备受人们的青睐，垂直轴风力发电机因其易安装，全向性和噪声低等特点，适用于城市与海上等复杂环境。阵风是风力涡轮机遇到的一种常见大气条件，风力机的非定常阵风载荷不仅对功率输出有显著影响，而且会降低风力机的结构寿命。利用合适的阵风模型，分析其与风机机翼之间的相互作用，研究小扰动对旋转风机空气动力学影响机理，对提高垂直轴风力发电机气动性能具有重要意义。

图1：阵风与垂直轴风力机相互作用的水平方向速度场

图2：无阵风工况下垂直轴风力机的水平方向速度场

图3：施加阵风对水平方向速度场的影响(图1-图2)