در این پژوهش، عملکرد یک توربین بادی محور عمودی پره‏ مستقیم نوع داریوس با استفاده از پره‌های J شکل مورد بررسی قرار می‏گیرد. پره‌های J شکل به دلیل بهره‌گیری هم‌زمان از نیروهای برآ و پسا در سرعت‌های باد پایین عملکرد بهتری ارائه می‌دهند، از این رو پیش‌بینی می‌شود که استفاده از این پره‌ها گشتاور راه‌اندازی توربین را تا حد قابل قبولی تقویت و توان خروجی را بهبود بخشد. هدف اصلی در این پژوهش، یافتن مقطع J شکل بهینه برای دستیابی به بهترین منحنی عملکرد توربین است. به همین منظور شبیه‏سازی عددی روی یک توربین بادی محور عمودی با ظرفیت 3 کیلووات با پره‌های مختلف J شکل انجام شده است. این پره‌ها از مقاطع J شکل با حذف ناقص سمت فشار ایرفویل غیرمتقارن Du 06-W-200 ایجاد می‌شوند. جهت شبیه‏سازی، از نرم‏افزار منبع‏باز اوپن‌فوم بهره گرفته شده است. مشاهده شد که حالت بهینه برای مقاطع J شکل، با حذف سمت فشار از محل بیشینه ضخامت ایرفویل مرجع ایجاد می‌شود و بیش‌ترین توان خروجی با استفاده از این مقطع بدست می‌آید. نتایج نشان می‌دهند که استفاده از مقطع J شکل مشکل راه‌اندازی خودکار توربین را با تقویت گشتاور راه‌اندازی، به میزان قابل‌ملاحظه‌ای بهبود می‌بخشد. همچنین ارتعاشات و تنش‌های وارده بر مجموعه یاتاقان‌ها و محور دوران روتور با استفاده از مقطع J شکل کاهش می‌یابد و جریان حول توربین پایدارتر می‌شود.

کلمات کلیدی