Comparative Study of the Blade Number and Airfoil Profile Impacts on the Twist/Chord Distribution of a Small Wind Turbine Blade
Notice bibliographique
Résumé
The blade number and airfoil profile effects on the blade shape of a small horizontal-axis wind turbine (SHWT) were investigated. For this purpose, the NACA4412, SG6042, and SG6043 airfoils, as well as 2, 3, and 4 blades, were considered. Then, two optimization processes were used: first, the blades were designed to maximize the power coefficient ( <a:math xmlns:a="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M1"> <a:msub> <a:mrow> <a:mi>C</a:mi> </a:mrow> <a:mrow> <a:mi>p</a:mi> </a:mrow> </a:msub> </a:math> ), and then a multiobjective optimization that included both maximizing <c:math xmlns:c="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M2"> <c:msub> <c:mrow> <c:mi>C</c:mi> </c:mrow> <c:mrow> <c:mi>p</c:mi> </c:mrow> </c:msub> </c:math> and maximizing the starting torque ( <e:math xmlns:e="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M3"> <e:msub> <e:mrow> <e:mi>Q</e:mi> </e:mrow> <e:mrow> <e:mi>s</e:mi> </e:mrow> </e:msub> </e:math> ) was employed. The differential evolution (DE) algorithm was employed to perform the optimization, and the blade element momentum aerodynamic approach was used to conduct the relevant computations. Also, to ensure the performance of the optimal blades, the computational fluid dynamics method was employed as well. The findings revealed that regardless of the number of blades and the type of airfoil, raising the twist angle ( <g:math xmlns:g="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M4"> <g:msub> <g:mrow> <g:mi>θ</g:mi> </g:mrow> <g:mrow> <g:mi>p</g:mi> </g:mrow> </g:msub> </g:math> ) and chord length ( <i:math xmlns:i="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M5"> <i:mi>c</i:mi> </i:math> ) along the radial direction of the blade, especially at the root part, helps increase the <k:math xmlns:k="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M6"> <k:msub> <k:mrow> <k:mi>Q</k:mi> </k:mrow> <k:mrow> <k:mi>s</k:mi> </k:mrow> </k:msub> </k:math> . It was observed that increasing the number of blades does not have a significant effect on the <m:math xmlns:m="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M7"> <m:msub> <m:mrow> <m:mi>θ</m:mi> </m:mrow> <m:mrow> <m:mi>p</m:mi> </m:mrow> </m:msub> </m:math> distribution of the selected airfoils, but the <o:math xmlns:o="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M8"> <o:mi>c</o:mi> </o:math> of the blades fitted with all three airfoils decreases. Regardless of the number of blades, while the geometry of blades utilizing the NACA4412 and SG6042 airfoils are close to each other, the blade with the SG6043 airfoil has the shortest <q:math xmlns:q="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M9"> <q:mi>c</q:mi> </q:math> , which reduces the generated <s:math xmlns:s="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M10"> <s:msub> <s:mrow> <s:mi>Q</s:mi> </s:mrow> <s:mrow> <s:mi>s</s:mi> </s:mrow> </s:msub> </s:math> of blades fitted with this airfoil. The results also establish that by increasing the number of blades from 2 to 3, the power coefficient ( <u:math xmlns:u="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M11"> <u:msub> <u:mrow> <u:mi>C</u:mi> </u:mrow> <u:mrow> <u:mi>p</u:mi> </u:mrow> </u:msub> </u:math> ) of the blades fitted with all three airfoils increases, but by further increasing the number of blades from 3 to 4, the change in <w:math xmlns:w="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M12"> <w:msub> <w:mrow> <w:mi>C</w:mi> </w:mrow> <w:mrow> <w:mi>p</w:mi> </w:mrow> </w:msub> </w:math> completely depends on the airfoil profile.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 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 tête enseignante, 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 ».