風(fēng)機(jī)葉片重疊比OL對(duì)動(dòng)轉(zhuǎn)矩輸出性能的影響

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　　區(qū)間內(nèi)，平均動(dòng)轉(zhuǎn)矩系數(shù)增速較快。(4)葉片重疊比OL對(duì)平均動(dòng)轉(zhuǎn)矩系數(shù)的影響規(guī)律由圖4．10(d)可以看出平均動(dòng)轉(zhuǎn)矩系數(shù)隨著重疊比OL的增大出現(xiàn)逐漸減小的趨勢(shì)，在所選取的4個(gè)重疊比值內(nèi)，重疊比為0．15時(shí)平均動(dòng)轉(zhuǎn)矩系數(shù)最大，在重疊比為O．2和0．25時(shí)平均動(dòng)轉(zhuǎn)矩系數(shù)水平大致相同，重疊比為0．3時(shí)平均動(dòng)轉(zhuǎn)矩系數(shù)較低，因此0．15~0．25是較為理想的重疊比分布區(qū)間。
　　4．2．5各結(jié)構(gòu)參數(shù)的綜合分析
　　根據(jù)上文所述各組Savonius風(fēng)機(jī)廠風(fēng)機(jī)葉片動(dòng)轉(zhuǎn)矩系數(shù)曲線、動(dòng)轉(zhuǎn)矩系數(shù)極差的直觀分析以及平均動(dòng)轉(zhuǎn)矩系數(shù)的直觀分析，對(duì)四個(gè)結(jié)構(gòu)參數(shù)分別進(jìn)行綜合分析。(1)葉片重疊比OL：對(duì)于動(dòng)轉(zhuǎn)矩系數(shù)極差，其較為理想的分布區(qū)間為O．25左右，對(duì)于平均動(dòng)轉(zhuǎn)矩系數(shù)，其較為理想的分布區(qū)間為0．15~o．25，綜合考慮兩方面因素，最終選取重疊比分布區(qū)間為0．2~o．25。(2)葉片高徑比彳尸：對(duì)于動(dòng)轉(zhuǎn)矩系數(shù)極差，其較為理想的分布區(qū)間為2．4左右，對(duì)于平均動(dòng)轉(zhuǎn)矩系數(shù)，其較為理想的分布區(qū)間為2．4～2．8，綜合考慮兩方面因素，最終選取高徑比分布區(qū)間為2．2～2．6。(3)葉片扭角口：對(duì)于動(dòng)轉(zhuǎn)矩系數(shù)極差，其較為理想的分布區(qū)間為60。～90。，對(duì)于平均動(dòng)轉(zhuǎn)矩系數(shù)，其較為理想的分布區(qū)間為1000～1200；葉片扭角a對(duì)動(dòng)轉(zhuǎn)矩系數(shù)極差的影響程度最大，而對(duì)平均動(dòng)轉(zhuǎn)矩系數(shù)的影響程度相對(duì)較小，且600～900區(qū)間內(nèi)葉片的平均動(dòng)轉(zhuǎn)矩系數(shù)同樣相對(duì)較高，綜合考慮兩方面因素，同時(shí)考慮到過(guò)大的扭角會(huì)對(duì)葉片的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度產(chǎn)生不利影響，最終選取扭角分布區(qū)間為600～90。。
　　(4)葉片弧度臼：對(duì)于動(dòng)轉(zhuǎn)矩系數(shù)極差，其較為理想的分布區(qū)間為1400～1800，對(duì)于平均動(dòng)轉(zhuǎn)矩系數(shù)，其較為理想的分布區(qū)間為120?！?40。；而且葉片弧度目對(duì)兩個(gè)因素的影響程度均較大，綜合考慮兩方面因素，最終選取弧度分布區(qū)間為130?！?50。。值得注意的是，葉片重疊比OL和葉片高徑比爿P對(duì)于動(dòng)轉(zhuǎn)矩系數(shù)極差和平均動(dòng)轉(zhuǎn)矩系數(shù)影響程度相對(duì)較小，且影響規(guī)律明顯；而葉片弧度p和葉片扭角口的影響程度相對(duì)較大，因此有必要對(duì)葉片弧度p和葉片扭角a進(jìn)行進(jìn)一步的分析。
　　4．2．6各結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)動(dòng)轉(zhuǎn)矩輸出性能的影響機(jī)理分析
　　葉片扭角對(duì)于葉片動(dòng)轉(zhuǎn)矩輸出性能的影響方式已在4．2．5節(jié)中討論過(guò)，在此不做贅述，本節(jié)主要通過(guò)對(duì)于葉片附近流場(chǎng)細(xì)節(jié)的分析研究葉片重疊比OL、葉片高徑比胛和葉片弧度口對(duì)葉片動(dòng)轉(zhuǎn)矩輸出性能的影響方式。
　　4．2．6．1葉片重疊比OL對(duì)動(dòng)轉(zhuǎn)矩輸出性能的影響
　　如圖4．11所示，Savonius風(fēng)機(jī)廠風(fēng)機(jī)葉片重疊比OL對(duì)于風(fēng)機(jī)廠風(fēng)機(jī)葉片性能的影響主要體現(xiàn)在中心氣流通道截面的大小。重疊比過(guò)小，則中心氣流通道截面過(guò)小，通過(guò)截面的氣流較小，不能在葉片2凹面處形成有效的壓力，導(dǎo)致葉片2凸面和凹面壓差較大，從而產(chǎn)生的負(fù)轉(zhuǎn)矩較大，影響風(fēng)機(jī)廠風(fēng)機(jī)葉片動(dòng)轉(zhuǎn)矩輸出性能；重疊比過(guò)大，則減小了葉片1的有效迎風(fēng)面積，降低了葉片1產(chǎn)生的正轉(zhuǎn)矩，同時(shí)氣流因?yàn)闇u流等因素不能有效的通過(guò)中心氣流通道截面，導(dǎo)致葉片2凹面壓力分布下降，風(fēng)機(jī)廠風(fēng)機(jī)葉片整體動(dòng)轉(zhuǎn)矩輸出性能下降。為了直觀地觀察葉片中心氣流通道截面的情況，在Resuhs模塊的CFD-Post中取z值為0的XY平面，顯示該面的速度矢量，得到圖4．12所示的速度矢量分布圖，圖(a)中葉片重疊比為0．15，圖(b)中葉片重疊比為0．3。可以明顯的看出，圖(b)中葉片通過(guò)中心氣流通道截面的速度矢量分布較圖(a)密集，通過(guò)氣流的速度矢量較大，但是其迎風(fēng)葉片的有效迎風(fēng)面積相對(duì)減小，導(dǎo)致葉片迎風(fēng)部分速度矢量分布較圖(a)稀疏，降低了迎風(fēng)葉片產(chǎn)生正轉(zhuǎn)矩的能力。因此重疊比為0．15的風(fēng)機(jī)廠風(fēng)機(jī)葉片的平均動(dòng)轉(zhuǎn)矩系數(shù)高于重疊比為O．3的風(fēng)機(jī)廠風(fēng)機(jī)葉片。同時(shí)，中心氣流通道截面的變化會(huì)影響風(fēng)機(jī)廠風(fēng)機(jī)葉片旋轉(zhuǎn)周期內(nèi)不同時(shí)刻風(fēng)場(chǎng)的狀態(tài)，通過(guò)中心氣流通道截面的氣流會(huì)對(duì)轉(zhuǎn)矩的變化起到一定的緩沖作用，不同重疊比的葉片通過(guò)截面氣流的緩沖作用不同，從而影響不同時(shí)刻葉片動(dòng)轉(zhuǎn)矩的輸出狀況，因此存在一個(gè)合適的重疊比區(qū)間，使得風(fēng)機(jī)廠風(fēng)機(jī)旋轉(zhuǎn)周期內(nèi)葉片產(chǎn)生動(dòng)轉(zhuǎn)矩的震蕩幅度較小，偏離這個(gè)區(qū)間，動(dòng)轉(zhuǎn)矩震蕩幅度逐漸增大。本文所研究Savonius風(fēng)機(jī)廠風(fēng)機(jī)葉片在重疊比為0．25時(shí)動(dòng)轉(zhuǎn)矩系數(shù)極差達(dá)到了最低點(diǎn)，平均動(dòng)轉(zhuǎn)矩系數(shù)相對(duì)較高，因此O．25左右是較為理想的葉片重疊比區(qū)間。