On the Application of Machine Learning in Savonius Wind Turbine Technology: An Estimation of Turbine Performance Using Artificial Neural Network and Genetic Expression Programming

人工神经网络 转子(电动) 遗传程序设计 涡轮机 MATLAB语言 基因表达程序设计 遗传算法 风速 工程类 风力发电 控制理论(社会学) 计算机科学 人工智能 机器学习 机械工程 操作系统 电气工程 物理 气象学 控制(管理)
作者
Umang H. Rathod,Vinayak Kulkarni,Ujjwal K. Saha
出处
期刊:Journal of Energy Resources Technology-transactions of The Asme [ASME International]
卷期号:144 (6) 被引量:26
标识
DOI:10.1115/1.4051736
摘要

Abstract This article addresses the application of artificial neural network (ANN) and genetic expression programming (GEP), the popular artificial intelligence, and machine learning methods to estimate the Savonius wind rotor’s performance based on different independent design variables. Savonius wind rotor is one of the competent members of the vertical-axis wind turbines (VAWTs) due to its advantageous qualities such as direction independency, design simplicity, ability to perform at low wind speeds, and potent standalone system. The available experimental data on Savonius wind rotor have been used to train the ANN and GEP using matlab r2020b and genexprotools 5.0 software, respectively. The input variables used in ANN and GEP architecture include newly proposed design shape factors, number of blades and stages, gap and overlap lengths, height and diameter of the rotor, freestream velocity, end plate diameter, and tip speed ratio besides the cross-sectional area of the wind tunnel test section. Based on this, the unknown governing function constituted by the aforementioned input variables is established using ANN and GEP to approximate/forecast the rotor performance as an output. The governing equation formulated by ANN is in the form of weights and biases, while GEP provides it in the form of traditional mathematical functions. The trained ANN and GEP are capable to estimate the rotor performance with R2 ≈ 0.97 and R2 ≈ 0.65, respectively, in correlation with the reported experimental rotor performance.

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
刚刚
1秒前
万能图书馆应助LL采纳,获得10
1秒前
susu完成签到,获得积分10
2秒前
华仔应助xiaoran采纳,获得10
2秒前
科研通AI2S应助鱼鱼子999采纳,获得10
3秒前
4秒前
Zhang发布了新的文献求助30
4秒前
SciGPT应助妮夏采纳,获得10
4秒前
可爱的函函应助DOG采纳,获得10
6秒前
7秒前
失眠的板栗完成签到 ,获得积分10
7秒前
lllwww发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
无聊的金毛完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
hulala发布了新的文献求助10
8秒前
丰富广缘完成签到 ,获得积分10
9秒前
MT完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
华仔应助88C真是太神奇啦采纳,获得10
9秒前
11秒前
12秒前
12秒前
幸福鑫鹏发布了新的文献求助10
13秒前
xiaoran发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
14秒前
15秒前
15秒前
15秒前
空岛与影完成签到,获得积分20
16秒前
馒头发布了新的文献求助10
18秒前
Mendle发布了新的文献求助10
18秒前
终陌发布了新的文献求助10
18秒前
小柒发布了新的文献求助10
19秒前
复杂的一刀完成签到,获得积分10
19秒前
19秒前
99咳血做科研完成签到,获得积分10
19秒前
20秒前
高分求助中
Lire en communiste 1000
Ore genesis in the Zambian Copperbelt with particular reference to the northern sector of the Chambishi basin 800
Mantiden: Faszinierende Lauerjäger Faszinierende Lauerjäger 700
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 700
Becoming: An Introduction to Jung's Concept of Individuation 600
Evolution 3rd edition 500
Die Gottesanbeterin: Mantis religiosa: 656 500
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 3170879
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2821852
关于积分的说明 7936730
捐赠科研通 2482297
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1322448
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 633639
版权声明 602608