風(fēng)機(jī)模型實(shí)驗(yàn)交互作用試驗(yàn)的設(shè)計(jì)

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　　由4．3．5節(jié)可知，葉片重疊比OL的優(yōu)化區(qū)間為0．2~0．25，葉片高徑比么尸的優(yōu)化區(qū)間為2．2~2．6，葉片扭角6【的優(yōu)化區(qū)間為600～90。，葉片弧度0的優(yōu)化區(qū)間為130。～1500。因此，在各自的優(yōu)化區(qū)間內(nèi)，本節(jié)將葉片重疊比OL和葉片高徑比彳P分別取定值為0．25和2．4，對(duì)600～900區(qū)間內(nèi)的葉片扭角a和1300～1500區(qū)間內(nèi)的葉片弧度口進(jìn)行交互作用分析，設(shè)計(jì)試驗(yàn)表如表4—5所示。
　　4．3．2交互作用試驗(yàn)動(dòng)轉(zhuǎn)矩系數(shù)曲線對(duì)比
　　利用Fluent輸出的torque文件對(duì)表4—5所示的12組試驗(yàn)中Savonius風(fēng)機(jī)廠風(fēng)機(jī)葉片的動(dòng)轉(zhuǎn)矩進(jìn)行處理，根據(jù)式(2．6)計(jì)算出葉片在不同時(shí)刻的動(dòng)轉(zhuǎn)矩系數(shù)CT，利用Origin軟件對(duì)一個(gè)周期內(nèi)各離散點(diǎn)的動(dòng)轉(zhuǎn)矩系數(shù)CT進(jìn)行擬合，采用B．Spline樣條曲線對(duì)各離散點(diǎn)進(jìn)行擬合，得到如圖4．15所示的擬合曲線。觀察圖4．15所示的12組試驗(yàn)中Savonius風(fēng)機(jī)廠風(fēng)機(jī)葉片動(dòng)轉(zhuǎn)矩系數(shù)曲線的變化趨勢(shì)，由圖(a)、(b)、(c)可知，葉片扭角為60。、70。、80。時(shí)，當(dāng)葉片弧度為130。時(shí)，動(dòng)轉(zhuǎn)矩系數(shù)的震蕩幅度相對(duì)較大，當(dāng)葉片弧度為140。和150。時(shí)，動(dòng)轉(zhuǎn)矩系數(shù)的震蕩幅度較小，但當(dāng)葉片弧度為1500時(shí)，動(dòng)轉(zhuǎn)矩系數(shù)曲線較不規(guī)則；隨著葉片扭角的變大，弧度變化對(duì)動(dòng)轉(zhuǎn)矩系數(shù)震蕩幅度的影響逐漸減弱，葉片弧度為150。時(shí)動(dòng)轉(zhuǎn)矩系數(shù)曲線也逐漸變得規(guī)則，由圖(d)可知，葉片扭角為90。時(shí)，三種弧度的葉片動(dòng)轉(zhuǎn)矩系數(shù)曲線已經(jīng)互相趨近。
　　同時(shí)，由圖(a)、(b)、(C)、(d)中動(dòng)轉(zhuǎn)矩系數(shù)的變化趨勢(shì)可以看出，隨著葉片扭角的變大，葉片整體動(dòng)轉(zhuǎn)矩系數(shù)有所上升；扭角不變時(shí)，整體動(dòng)轉(zhuǎn)矩系數(shù)隨葉片弧度的增大而減小。
　　4．3．3基于動(dòng)轉(zhuǎn)矩系數(shù)極差的交互作用分析
　　表4-6為葉片扭角和葉片弧度對(duì)于動(dòng)轉(zhuǎn)矩系數(shù)極差的交互作用表，根據(jù)交互作用表繪制成如圖4．16所示的動(dòng)轉(zhuǎn)矩系數(shù)極差分布圖，根據(jù)表4-6和圖4一16可以對(duì)兩個(gè)結(jié)構(gòu)參數(shù)變化時(shí)的動(dòng)轉(zhuǎn)矩系數(shù)極差變化情況進(jìn)行定性和定量分析。將葉片扭角a和葉片弧度p的組合表示為坐標(biāo)點(diǎn)(6【，9)，由表4-6和圖4．16可知，當(dāng)葉片弧度穢保持不變，葉片扭角a由600逐漸增大至900時(shí)，除了(700，150。)的坐標(biāo)點(diǎn)所示的動(dòng)轉(zhuǎn)矩系數(shù)極差外，其他動(dòng)轉(zhuǎn)矩系數(shù)極差均呈現(xiàn)單調(diào)遞增的趨勢(shì)，60。～70。區(qū)間增速較緩，700一90。區(qū)間增速較快，其中葉片扭角n為600和700時(shí)葉片動(dòng)轉(zhuǎn)矩系數(shù)極差平均值低于總平均值0．08204005。當(dāng)葉片扭角6【保持不變，葉片弧度目由1300逐漸增大至1500時(shí)，除了(60。，140。)的坐標(biāo)點(diǎn)所示的動(dòng)轉(zhuǎn)矩系數(shù)極差外，其他動(dòng)轉(zhuǎn)矩系數(shù)極差基本呈線性增長(zhǎng)趨勢(shì)，其中葉片弧度p為140。和150。時(shí)葉片動(dòng)轉(zhuǎn)矩系數(shù)極差平均值低于總平均值O．08204005。值得注意的是，葉片弧度p為130。時(shí)，動(dòng)轉(zhuǎn)矩系數(shù)極差平均值主要被(80。，130。)，(90。，130。)兩個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)所示的過高動(dòng)轉(zhuǎn)矩系數(shù)極差拉大，(600，130。)，(70。，130。)所示的動(dòng)轉(zhuǎn)矩系數(shù)極差同樣相對(duì)較小。綜上所述，葉片扭角口為600-70。，葉片弧度0為1300 1500時(shí)，葉片的動(dòng)轉(zhuǎn)矩系數(shù)極差相對(duì)較低，風(fēng)機(jī)廠風(fēng)機(jī)輸出動(dòng)轉(zhuǎn)矩震蕩幅度相對(duì)較小。