Savonius風機廠風機葉片正交試驗的設計根據

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正交試驗的設計根據
　　3．1．2節中選取的Savonius風機廠風機葉片的四個結構參數，即葉片重疊比說、葉片高徑比胛、葉片扭角a和葉片弧度臼，對它們進行合理的水平選取，最終選取如表4．1所示的參數水平，其中葉片扭角僅的4個水平是依據4．2節中所得到的扭角分布范圍60。～1200來進行選取的。試驗，經過合理的試驗設計，最終確定如表4．2所示的Savonius風機廠風機葉片結構參數的正交試驗表。對16組不同參數組合的風機廠風機葉片分別進行數值模擬仿真試驗，并對數據及流場細節進行分析。
　　4．2．2正交試驗動轉矩系數曲線對比
　　利用Fluent輸出的torque文件對表4—2所示的16組試驗中Savonius風機廠風機葉片的動轉矩進行處理，由于不同組試驗的結構參數不同，僅利用動轉矩不能準確描述不同葉片的動轉矩輸出性能，根據式(2．6)計算出葉片在不同時刻的動轉矩系數Cr，利用Origin軟件對一個周期內各離散點的動轉矩系數CT進行擬合，采用B—Spline樣條曲線對各離散點進行擬合，得到如圖4—8所示的擬合曲線。由圖4—8所示的16組試驗中Savonius風機廠風機葉片動轉矩系數曲線的變化趨勢可以發現，除了試驗2、試驗5、試驗9、試驗15的動轉矩系數在一個周期內出現兩次波谷，其他組試驗的動轉矩系數在一個周期內均只出現了一次波谷，其變化趨勢大致相同。所有試驗的動轉矩系數基本都分布在0．20到0．45之間，不同組試驗之間風機廠風機葉片的動轉矩系數的差別較為明顯，其中試驗6、試驗9和試驗15的葉片動轉矩系數分布較低，平均值在0．25以下；試驗3、試驗4、試驗7、試驗8、試驗12的葉片動轉矩系數分布較高，平均值在O．35以上，但震蕩幅度相對較大；值得注意的是，試驗2和試驗11所示的動轉矩系數在平均值較高的條件下，震蕩幅度較低，對應結構參數的Savonius風機廠風機葉片動轉矩輸出性能較為理想。
　　4．2．3基于動轉矩系數極差的直觀分析
　　Savonius風機廠風機葉片旋轉時單周期內的動轉矩系數極差可以反映動轉矩震蕩幅度的大小，動轉矩系數極差越大，動轉矩震蕩幅度越大，葉片對旋轉軸產生的沖擊越大，容易造成風機廠風機旋轉軸的疲勞受損，降低風機廠風機使用壽命。因此，應該根據試驗數據選取動轉矩系數極差較小的風機廠風機葉片結構參數。由圖4．8可以定性的分辨不同結構參數的Savonius風機廠風機葉片的動轉矩系數震蕩幅度的大小，本節以動轉矩系數極差為評價指標，根據正交試驗的直觀分析方法，研究各結構參數對于動轉矩系數極差的影響程度及影響規律。
　　表4—3為Savonius風機廠風機葉片結構參數對于動轉矩系數極差的直觀分析表，根據直觀分析表可以對各結構參數進行定量分析。由表4．3中所示的極差可以確定Savonius風機廠風機葉片各結構參數對動轉矩系數極差的影響程度為葉片扭角驢葉片弧度診葉片重疊比OL>葉片高徑比4尸，下面分析各因素的影響規律。根據表4—3中各結構參數在各自不同水平得到的動轉矩系數極差的4個均值(1)葉片扭角a對動轉矩系數極差的影響規律由圖4-9(a)可以看出動轉矩系數極差隨著扭角a的增大出現先減小后增大的趨勢，在所選取的4個扭角值內，扭角為80。時動轉矩系數極差達到了最小值，扭角為100。和120。