由于传统能源存在的各类问题,人们开始寻求更加清洁的能源,风能作为一种清洁能源越来越收到国家的重视,越来越多的陆上风机投入使用,但由于陆上风机选址难、噪音大等的问题,人们逐渐开始进行高功率浮式风力发电机的研究。本文以DTU-10MW参考风机为研究对象,在STAR CCM+中完成了风机流场的数值模拟。研究了DTU-10MW风机在不同风速工况下的气动性能,风机塔影效果对于风机气动性能的影响,平台运动对于风机气动性能的影响以及考虑流固耦合的柔性叶片对于风机气动性能的影响。为了验证重叠网格模拟的准确性,本文用重叠网格技术实现了DTU-10MW参考风力机的数值模拟,并将其与滑移网格技术的数值模拟结果做对比,证明了重叠网格的模拟的准确性。用非定常RANS湍流模型与DES湍流模型分别进行模拟,结果表明,DES湍流模型在模拟精度上有相当大的提升。在此基础上,本文还研究了风机塔影效果对于风机的影响,结果表明塔筒对于风机的气动性能有很大的影响。研究了不同振荡频率与幅值的浮式平台纵荡、纵摇、垂荡和首摇运动对于风机气动性能的影响。用重叠网格技术实现了平台与风机的整体运动,并用滑移网格实现叶片的旋转运动。结果表明,平台的纵摇与纵荡运动对与风机整体气动性能影响非常大,且推力与功率值的波动会随着振荡周期的减小而增大并随振荡幅值的增大而增大。而平台的垂荡与首摇运动对于风机整体气动性能影响不大,首摇运动对于单个叶片的推力与转矩影响较大。为了研究柔性叶片对风机气动性能的影响,本文实现了DTU-10MW参考风力机的流固耦合模拟,分别采用了两个独立的软件:ABAQUS软件来进行叶片结构的有限元分析,STAR CCM+来进行流场的模拟。对ABAQUS案例进行了模态分析,验证了有限元模拟的精度;并对STAR CCM+案例进行了叶片刚体运动模拟,验证了风机流场模拟的精度。最后配置两个软件之间的流固耦合环境,实现了10MW风力机全尺寸的流固耦合模拟,计算了柔性叶片的叶尖位移,探究了考虑流固耦合的柔性叶片对风机气动性能的影响。