Ο αεροδυναμικός σχεδιασμός της λάμας είναι κυρίως ο σχεδιασμός βελτιστοποίησης σχήματος, ο οποίος είναι ένα κρίσιμο βήμα στο σχεδιασμό της λάμας. Τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα του σχεδιασμού αεροτομής λεπίδας στο σχεδιασμό βελτιστοποίησης σχήματος καθορίζουν άμεσα την απόδοση παραγωγής ενέργειας της ανεμογεννήτριας. Υπό τις συνθήκες λειτουργίας της ανεμογεννήτριας, ο ρέων αριθμός Reynolds είναι σχετικά χαμηλός. Οι λεπίδες συνήθως λειτουργούν σε χαμηλή ταχύτητα και υψηλό συντελεστή ανύψωσης. Η παρεμβολή ροής μεταξύ των λεπίδων προκαλεί τη ροή. πολύ περίπλοκο. Λόγω της σύνθετης κατάστασης ροής του σχήματος της λάμας και της κατανομής του προφίλ λάμας σε διαφορετικές κατευθύνσεις, ο σχεδιασμός του προφίλ λάμας γίνεται πολύ σημαντικός.
Επί του παρόντος, η τεχνολογία σχεδιασμού του προφίλ λεπίδας υιοθετεί συνήθως προηγμένη μέθοδο σχεδιασμού αεροτομών πτέρυγας αεροσκάφους στην αεροπορία για το σχεδιασμό του σχήματος του προφίλ λεπίδας. Η προηγμένη τεχνολογία CFD έχει χρησιμοποιηθεί ευρέως στο σχεδιασμό διαφορετικών τύπων αεροδυναμικών σχημάτων. Για συνθήκες λειτουργίας ανεμιστήρα με χαμηλό αριθμό Reynolds και υψηλό συντελεστή ανύψωσης, είναι απαραίτητο να αναλυθεί το πεδίο ροής του προφίλ λάμας χρησιμοποιώντας την εξίσωση ελέγχου N-S λαμβάνοντας υπόψη το ιξώδες.
Τα τελευταία 10 χρόνια, η αεροβόλα λεπίδας ανεμογεννητριών οριζόντιου άξονα επιλέγει συνήθως αεροτομές αεροπορίας της σειράς NACA, όπως NACA44XX, NA-CA23XX, NACA63XX και NASALS(1). Αυτές οι αεροτομές είναι πολύ ευαίσθητες στην τραχύτητα της αιχμής. Μόλις η αιχμή γίνει τραχιά λόγω της ρύπανσης, η απόδοση της αεροτομής θα μειωθεί σημαντικά και η ετήσια απώλεια ισχύος εξόδου μπορεί να φτάσει έως και το 30%. Αφού αναγνώρισαν ότι οι αεροτομές της αεροπορίας δεν είναι κατάλληλες για λεπίδες αιολικής ενέργειας, μετά τα μέσα της δεκαετίας του 1980, οι ανεπτυγμένες χώρες στην αιολική ενέργεια άρχισαν να μελετούν ειδικές αεροτομές για λεπίδες και ανέπτυξαν με επιτυχία ειδικές σειρές αεροπτέρυγων για λεπίδες αιολικής ενέργειας, όπως οι σειρές Seri και NREL των ΗΠΑ και η Δανία. Σειρά RISO-A, σουηδική σειρά FFA-W και ολλανδική σειρά DU.
Αυτές οι αεροτομές έχουν τα δικά τους πλεονεκτήματα. Η σειρά Seri έχει χαμηλή ευαισθησία στην τραχύτητα της επιφάνειας αεροπτέρυγας. Η σειρά RISO-A έχει καλή απόδοση πάγκου όταν πλησιάζει σε ένα περίπτερο και έχει χαμηλή ευαισθησία στην τραχύτητα αιχμής. Η σειρά FFA-W έχει καλή τραχύτητα στην πίσω επιφάνεια. Καθυστέρησε την παράσταση. Η δανική εταιρεία LM έχει υιοθετήσει τη σουηδική αεροβόλο FFA-W για μεγάλες λεπίδες ανεμογεννητριών και η ειδική αεροφωτοπροστατευτή για ανεμογεννήτριες θα χρησιμοποιηθεί ευρέως στο σχεδιασμό λεπίδων αιολικής ενέργειας.
Επί του παρόντος, υπάρχουν διάφορες θεωρίες σχεδιασμού για το σχήμα της λεπίδας, οι οποίες αναπτύσσονται με βάση την αεροδυναμική θεωρία φτερών. Η πρώτη θεωρία σχεδιασμού σχήματος είναι μια απλοποιημένη μέθοδος σχεδιασμού που βασίζεται στη θεωρία Bates. Αυτή η μέθοδος προϋποθέτει ότι η ανεμογεννήτρια λειτουργεί υπό τις καλύτερες συνθήκες του τύπου Bates, χωρίς να λαμβάνεται υπόψη η απώλεια ρεύματος eddy κ.λπ., και η σχεδιασμένη απόδοση ανεμογεννητριών δεν υπερβαίνει το 40%.
Αργότερα, μερικοί διάσημοι αεροδυναμιστές καθιέρωσαν τη δική τους αεροδυναμική θεωρία λεπίδων. Η θεωρία Schmitz θεωρεί την απώλεια δίνης στην περιφερική κατεύθυνση της λεπίδας και το αποτέλεσμα του σχεδιασμού είναι σχετικά ακριβές. Η θεωρία glauert εξετάζει τη ροή δίνης πίσω από τον τροχό του ανέμου, αλλά αγνοεί την επίδραση της αντίστασης αεροβόλου εδάφους λεπίδας και της απώλειας λεπίδας, η οποία έχει μικρή επίδραση στο σχήμα της λεπίδας, αλλά έχει μεγαλύτερο αντίκτυπο στην αποτελεσματικότητα της ανεμογεννήτριας. Ο Wilson έκανε βελτιώσεις με βάση τη θεωρία glauert, μελέτησε την επίδραση της απώλειας λεπίδας και της αναλογίας ανύψωσης προς μεταφορά στην καλύτερη απόδοση της λεπίδας και μελέτησε την απόδοση του τροχού του ανέμου υπό συνθήκες μη σχεδιασμού, η οποία είναι σήμερα η πιο συχνά χρησιμοποιούμενη θεωρία σχεδιασμού.