分布式能源2023,Vol.8Issue(5) :10-18.DOI:10.16513/j.2096-2185.DE.2308502

基于响应面法的垂直轴风力机结构参数优化

Structural Parameter Optimization of Vertical Axis Wind Turbine Based on Response Surface Method

王世博 宋磊 徐贤申 杨宗霄 苏建新
分布式能源2023,Vol.8Issue(5) :10-18.DOI:10.16513/j.2096-2185.DE.2308502

基于响应面法的垂直轴风力机结构参数优化

Structural Parameter Optimization of Vertical Axis Wind Turbine Based on Response Surface Method

王世博 1宋磊 1徐贤申 1杨宗霄 2苏建新1
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作者信息

  • 1. 河南科技大学机电工程学院,河南省洛阳市 471003
  • 2. 河南科技大学车辆与交通工程学院,河南省洛阳市 471003
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摘要

为提高垂直轴风力机的风能利用率,常采用正交分析结合数值模拟的方法进行结构参数优化.然而,正交分析法的因素水平值设置对优化结果有较大影响.为此,利用响应面法结合遗传算法(genetic algorithm,GA)对垂直轴风力机结构参数进行优化.首先,采用响应面中心复合设计(central composite design,CCD)法构建了风力机的回归模型,并通过计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)方法和方差分析研究了结构因素对功率系数影响的显著性顺序.然后,基于GA对其进行结构参数优化,并与传统的正交分析法进行对比.最后,结果表明响应面法得到的风力机最大功率系数为0.193,比正交分析结果提高3.6%,且响应面法获得的结构最优参数值可处在给定的因素水平值区间范围外.

关键词

响应面法/垂直轴风力机/结构参数优化/正交分析/数值模拟

Key words

response surface method/vertical axis wind rotor/structural parameter optimization/orthogonal analysis/numerical simulation

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基金项目

国家自然科学基金(51775171)

出版年

2023
分布式能源
中国大唐集团科学技术研究院有限公司,清华大学出版社有限公司

分布式能源

CSTPCD
ISSN:2096-2185
参考文献量18
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