迈向新型垂直轴风力涡轮机的协同进化

生产可再生和可持续能源是目前人类面临的最重要挑战之一。风能已对世界能源供应组合做出了日益增长的贡献，但距离发挥其全部潜力仍有很长的路要走。在本文中，我们研究了利用人工进化来设计垂直轴风力涡轮机原型，并在风扇产生的风况下对其进行物理实例化和评估。最初使用传统的进化算法探索单台风力涡轮机的设计空间，随后使用协同进化算法探索风力涡轮机阵列的设计空间。整个过程使用人工神经网络作为代理模型以辅助学习，发现其减少了达到更高气动效率所需的制造数量。与其他方法（如计算流体动力学模拟）不同，本研究未使用任何数学公式，也未做出任何模型假设。