هدف از این پژوهش، شناسایی پارامترهای بهینه برای حداکثرسازی ضریب توان و بازده توربین است. شبیهسازیهای عددی (CFD) و شبکههای عصبی مصنوعی (ANNs) برای تحلیل رفتار جریان و تأثیر متغیرهای هندسی استفاده میشوند. در ابتدا، مدلهای هندسی توربین با تغییرات در زاویه قوس پره و نسبت ضخامت به وتر تولید شدند و سپس ضرایب آیرودینامیکی با استفاده از OpenFOAM v2312 محاسبه شدند. شبکههای عصبی مصنوعی، که با دادههای شبیهسازی آموزش داده شدند، زمان بهینهسازی و هزینههای محاسباتی را به طور قابل توجهی کاهش دادند ANN مقادیر بهینه °۱۶۵ برای زاویه قوس پره و 19/۰ برای نسبت ضخامت به وتر را شناسایی کرد. علاوه بر این، تحلیل نسبت همپوشانی نشان داد که مقادیر بین ۰۵/0 و 1/0 گشتاور و توان خروجی را در نسبتهای سرعت نوک (TSR) مختلف بهبود میبخشد. هندسه بهینه شده، قابلیت خودراهاندازی را بهبود بخشید و ضریب توان را ۷/۱۳% در مقایسه با پرههای معمولی و ۲/۵% نسبت به طراحی اولیه پرههای ایرفویل شکل افزایش داد.
Kozak PA. Effects of Unsteady Aerodynamics on Vertical-Axis Wind Turbine Performance. [Thesis/Report]. 2014.
Abdelghafar I, Kerikous E, Hoerner S, Thévenin D. Evolutionary optimization of a Savonius rotor with sandeel-inspired blades. Ocean Eng. 2023;279:114561.
Abdelaziz KR, Nawar MAA, Ramadan A, Attai YA, Mohamed MH. Performance assessment of a modified Savonius rotor: Impact of sine and conical blade profiles. Energy.
Dinh Le A, Nguyen Thi Thu P, Ha Doan V, The Tran H, Duc Banh M, Truong VT. Enhancement of aerodynamic performance of Savonius wind turbine with airfoil-shaped blade for the urban application. Energy Convers Manag.
Mao Z, Tian W. Effect of the blade arc angle on the performance of a Savonius wind turbine. Adv Mech Eng. 2015;7(5):1–10.
Rengma TS, Subbarao PMV. Optimization of semicircular blade profile of Savonius hydrokinetic turbine using artificial neural network. Renew Energy.
Aftab S, Mohd Rafie A, Razak N, Ahmad K. Turbulence model selection for low reynolds number flows. PLoS One.
Argyropoulos CD, Markatos N. Recent advances on the numerical modelling of turbulent flows. Appl Math Model. 2015;39(2):693–732.
Fatahian E, Ismail F, Ishak MHH, Chang WS. The role of wake splitter deflector on performance enhancement of Savonius wind turbine. Phys Fluids. 2022;34(9):095117.
Anh DL, Minh BD, Tam HV, Hung TT. Modified Savonius wind turbine for wind energy harvesting in urban environments. J Fluids Eng. 2022;144(8):081203.
Bre F, Gimenez JM, Fachinotti VD. Prediction of wind pressure coefficients on building surfaces using artificial neural networks. Energy Build.
Li F, Yao J, Eskilsson C, Pan Y, Chen J, Ji R. Investigations on the wave performance of Savonius turbine operating under initial phase-locked strategy. Phys Fluids. 2023;35(9):097138.
Mohammad FUR, Alam MJ, Akhlaq A, Mahrukh M. Comparative analysis of high-lift airfoils for motorsports applications. In: 2nd International Conference on Advances in Fluid Mechanics; 2018; Ljubljana, Slovenia.
Achtane M, Tarfaoui M, Moumen AE, Saifaoui D, Benyahia H. Design and hydrodynamic performance of a horizontal axis hydrokinetic turbine. Int J Automot Mech Eng. 2019;16(2):6453–69.
Ayadi A, Mosbahi M, Nasraoui H, Driss Z. Investigation of a helical Savonius turbine with a deflector system. Ocean Eng.
Hesami A, Nikseresht AH. Towards development and optimization of the Savonius wind turbine incorporated with a wind-lens. Energy.
Bouzaher MT. Effect of flexible blades on the Savonius wind turbine performance. J Braz Soc Mech Sci Eng. 2022;44(2):65.
Mu Z, Tong G, Xiao Z, Deng Q, Feng F, Li Y, et al. Study on Aerodynamic Characteristics of a Savonius Wind Turbine with a Modified Blade. Energies. 2022;15(18):6669.
Xu W, Li CC, Huang SX, Wang Y. Aerodynamic performance improvement analysis of Savonius Vertical Axis Wind Turbine utilizing plasma excitation flow control. Energy.
Masdari M, Tahani M, Naderi MH, Babayan N. Optimization of airfoil Based Savonius wind turbine using coupled discrete vortex method and salp swarm algorithm. J Clean Prod.
Akwa JV, Junio GAS, Petry AP. Discussion on the verification of the overlap ratio influence on performance coefficients of a Savonius wind rotor using computational fluid dynamics. Renew Energy. 2012;38(1):141-9.
Samadi M, Hassanabad MG, Mozafari SB. Performance enhancement of low speed current Savonius tidal turbines through adding semi-cylindrical deflectors. Ocean Eng.
Seyednia M, Masdari M, Vakilipour S. The influence of oscillating trailing-edge flap on the dynamic stall control of a pitching wind turbine airfoil. J Braz Soc Mech Sci Eng. 2019;41(4):185.
Tian W, Mao Z, Zhang B, Li Y. Shape optimization of a Savonius wind rotor with different convex and concave sides. Renew Energy.
Fatahian H, Mohamed-Kassim S, Chang WS. Insights into the flow dynamics and rotor performance of a Savonius turbine with dynamic venting using controllable flaps. Phys Fluids. 2022;34(12):127109.
اسلامی, امیرعباس و وکیلی پور, شیدوش . (1405). محاسبه زاویه قوس پره و نسبت ضخامت به وتر بهینه پرههای توربین بادی ساونیوس با استفاده از رهیافت یادگیری ماشین. مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز, 56(2), 83-92. doi: 10.22034/jmeut.2026.66105.3527
MLA
اسلامی, امیرعباس , و وکیلی پور, شیدوش . "محاسبه زاویه قوس پره و نسبت ضخامت به وتر بهینه پرههای توربین بادی ساونیوس با استفاده از رهیافت یادگیری ماشین", مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز, 56, 2, 1405, 83-92. doi: 10.22034/jmeut.2026.66105.3527
HARVARD
اسلامی, امیرعباس, وکیلی پور, شیدوش. (1405). 'محاسبه زاویه قوس پره و نسبت ضخامت به وتر بهینه پرههای توربین بادی ساونیوس با استفاده از رهیافت یادگیری ماشین', مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز, 56(2), pp. 83-92. doi: 10.22034/jmeut.2026.66105.3527
CHICAGO
امیرعباس اسلامی و شیدوش وکیلی پور, "محاسبه زاویه قوس پره و نسبت ضخامت به وتر بهینه پرههای توربین بادی ساونیوس با استفاده از رهیافت یادگیری ماشین," مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز, 56 2 (1405): 83-92, doi: 10.22034/jmeut.2026.66105.3527
VANCOUVER
اسلامی, امیرعباس, وکیلی پور, شیدوش. محاسبه زاویه قوس پره و نسبت ضخامت به وتر بهینه پرههای توربین بادی ساونیوس با استفاده از رهیافت یادگیری ماشین. مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز, 1405; 56(2): 83-92. doi: 10.22034/jmeut.2026.66105.3527
)