Multi-objective Optimization of Micro Wind Generator Blade Structure Parameters based on Response Surface Methodology and Non-dominated Sorting Genetic Algorithm III

سال انتشار: 1404
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: انگلیسی
مشاهده: 66

فایل این مقاله در 17 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_JAFM-18-11_002

تاریخ نمایه سازی: 5 مهر 1404

چکیده مقاله:

This study investigates the effect of blade structural parameters on the power generation performance—specifically output current and voltage of a micro wind generator, using experimental testing and multi-objective optimization. The influence of blade diameter (BD), blade inclination angle (BA), blade number (BN), and blade root draft angle (BRA) on generator performance is analyzed. The Box-Behnken Design (BBD) of response surface methodology (RSM) is employed to assess variance and to establish a quadratic polynomial model linking structural parameters to performance metrics. Computational fluid dynamics (CFD) simulations are used to interpret experimental observations. The NSGA-III algorithm is applied to optimize the parameter set. Results indicate that BRA has negligible effect on performance. The ranking of influence on output current and voltage is BN > BA > BD, and on blade weight is BN > BD > BA. The optimal configuration comprises a BD of ۱۰۵ mm, an inclination angle of ۳۵.۹۲°, and ۶ blades. Validation by experiment and CFD confirms that this configuration yields higher output current and voltage with only a modest increase in blade weight, providing practical guidance for the structural design of micro wind generators.

نویسندگان

C. Wang

Anhui Province Additive Manufacturing Engineering Research Center, Bengbu University, Bengbu, Anhui, ۲۳۳۰۳۰, China

D. Y. Luo

College of Intelligent Manufacturing, Anhui Science and Technology University, Bengbu, Anhui, ۲۳۳۰۳۰, China

H. L. Fan

Anhui Province Additive Manufacturing Engineering Research Center, Bengbu University, Bengbu, Anhui, ۲۳۳۰۳۰, China

H. Yang

Anhui Province Additive Manufacturing Engineering Research Center, Bengbu University, Bengbu, Anhui, ۲۳۳۰۳۰, China

T. L. Wei

Anhui Province Additive Manufacturing Engineering Research Center, Bengbu University, Bengbu, Anhui, ۲۳۳۰۳۰, China

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :