بهینهسازی چند هدفه عملکرد توربین بادی محور افقی سایز کوچک بر اساس الگوریتم ژنتیک با چیدمان غیرغالب II
نویسندگان
1 استادیار، گروه هوافضا، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس ،تهران، ایران
2 کارشناسی ارشد هوافضا، گروه هوافضا، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران
doi
10.22034/jmeut.2021.9962چکیده
هدف این پژوهش بازطراحی یک پره از روتور توربین بادی کوچک در طیف سرعت باد با معیارهای توام زمان راه اندازی و توان میباشد. مدلسازی آیرودینامیکی روتور و توربین باد با استفاده از تئوری اندازه حرکت المان پره، ارایه شده. با انتخاب الگوریتم ژنتیک چندهدفه بهینهسازی پره روتور توربین بادی انجام شده. توان خروجی و زمان راه اندازی از حالت سکون توربین باد اهداف بهینهسازی میباشند، توزیع زاویه پیچش و توزیع وتر متغیرهای طراحی هستند. محدوده تغییر پارامترهای طراحی همچنین سرعت بیشینه نوک پره به عنوان قید تعریف شده است. با تحقق بهینهسازی چند هدفه و بر مبنای نمودار پارتو میتوان دریافت عموما با افزایش ضریب توان، مدت زمان راه اندازی توربین افزایش مییابد. در نهایت روی نمودار پارتو سه نقطه بهینه انتخاب شده که توزیع وتر و زاویه پیچش برای هر یک از این انتخابها محاسبه شده است. نتایج بهینهسازی توابع هدف نشان میدهد که با تغییرات اندکی در پیچش مقاطع و اندازه وتر، میتوان به ارتقای ضریب توان به میزان حدود 9 درصد و بهبود زمان راه اندازی به میزان حدود 10درصد در شرایط نقطه مصالحه دست یافت
