Applying Hollow Blades for Small Wind Turbines Operating at High Altitudes
Notice bibliographique
Résumé
Since the air density reduces as the altitude increases, operation of Small Wind Turbines (SWTs) which usually have no pitch mechanism, remains as a challengeable task at high altitudes due largely to the reduction of starting aerodynamic torque. By reducing the blades moment of inertia through the use of hollow blades, the study aims to mitigate that issue and speed up the starting. A three-bladed, 2 m diameter small horizontal axis wind turbine with hollow cross-section was designed for operating at two sites with altitude of 500 and 3,000 m. The design variables consist of distribution of the chord, twist and shell thickness along the blade. The blade-element momentum theory was employed to calculate the output power and starting time and, the beam theory was used for the structural analysis to investigate whether the hollow blades could withstand the aerodynamic and centrifugal forces. A combination of the starting time and the output power was included in an objective function and then, the genetic algorithm was used to find a blade for which the output power and the starting performance, the goals of the objective function, are high while the stress limitation, the objective function constraint, is also met. While the resultant stresses remain below the allowable stress, results show that the performance of the hollow blades is far better than the solid ones such that their starting time is shorter than the solid blades by approximately 70%. However, in the presence of the generator resistive torque, the algorithm could not find the blade for the altitude near to 3000 m. To solve that problem, the tip speed ratio of the turbine was added to other design variables and another optimization process was done which led to the optimal blades not only for the lower altitude but also for the higher one.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».