Optimization analysis of straight-bladed vertical axis wind turbines in turbulent environments by wind tunnel testing

湍流 垂直轴风力涡轮机 自由流 坚固性 涡轮机 湍流动能 风洞 风力发电 环境科学 田口方法 测距 气象学 机械 海洋工程 航空航天工程 物理 雷诺数 工程类 地质学 数学 计算机科学 大地测量学 电气工程 程序设计语言 统计
作者
H.Y. Peng,B. Zhong,Gang Hu,H.J. Liu
出处
期刊:Energy Conversion and Management [Elsevier]
卷期号:257: 115411-115411 被引量:17
标识
DOI:10.1016/j.enconman.2022.115411
摘要

Although freestream turbulence is believed to improve the efficiency of vertical axis wind turbines (VAWTs), few studies have systematically assessed VAWT performance in turbulent environments. In this study, steel and aluminum grids were used to simulate the turbulence field. Three turbulence levels of Iu = 5.1%, 10.9% and 14.6% were generated, together with one low turbulence level of 0.9%. First, the parametric effects of solidity ratio σ, pitch angle β, and aspect ratio η were examined in 48 cases in various flow regimes. Then, the Taguchi method with an L16(44) orthogonal table was implemented to comprehensively and effectively investigate the parametric effects and their extent of impact on VAWT turbine performance. This reduced the number of cases from 256 to 16. Unlike smooth flow, turbulence enhanced the efficiency of the VAWTs, with improvements ranging from 7.9% to 38.0%. The factors influenced efficiency in the following order: β > σ > η > Iu. The VAWT performance peaked at β = −6.5°, and revealed that a toe-out pitch ranging from −9.5° to −6.5° is required for maximal performance. The improvements in VAWT efficiency caused by turbulence decreased as a factor approached its optimal value.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
林铮完成签到,获得积分10
1秒前
Eric完成签到,获得积分10
3秒前
yan发布了新的文献求助10
4秒前
CurryFan发布了新的文献求助20
5秒前
炙热靖雁发布了新的文献求助30
7秒前
平常的傲白完成签到,获得积分10
9秒前
哈比人linling完成签到,获得积分10
10秒前
vision0000完成签到,获得积分10
13秒前
14秒前
16秒前
yrr发布了新的文献求助10
17秒前
oceanao应助科研通管家采纳,获得10
18秒前
几又应助科研通管家采纳,获得10
18秒前
852应助科研通管家采纳,获得10
18秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
18秒前
大模型应助科研通管家采纳,获得10
18秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
18秒前
CodeCraft应助科研通管家采纳,获得10
18秒前
MoonFlows应助科研通管家采纳,获得20
18秒前
18秒前
科研通AI2S应助安详芾采纳,获得10
22秒前
羊羊羊完成签到 ,获得积分20
22秒前
25秒前
大模型应助aff采纳,获得10
27秒前
kenna123发布了新的文献求助10
29秒前
飞翔的笨蛋完成签到,获得积分10
33秒前
xiaoyao完成签到,获得积分10
34秒前
小二郎应助kenna123采纳,获得10
35秒前
37秒前
小城楠完成签到,获得积分10
37秒前
aff完成签到,获得积分20
38秒前
38秒前
40秒前
42秒前
42秒前
aff发布了新的文献求助10
42秒前
43秒前
zou发布了新的文献求助10
44秒前
44秒前
45秒前
高分求助中
Evolution 10000
Becoming: An Introduction to Jung's Concept of Individuation 600
Ore genesis in the Zambian Copperbelt with particular reference to the northern sector of the Chambishi basin 500
A new species of Coccus (Homoptera: Coccoidea) from Malawi 500
A new species of Velataspis (Hemiptera Coccoidea Diaspididae) from tea in Assam 500
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 500
The Kinetic Nitration and Basicity of 1,2,4-Triazol-5-ones 440
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3164126
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2814837
关于积分的说明 7906792
捐赠科研通 2474446
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1317493
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 631818
版权声明 602228