風(fēng)機模型實驗交互作用試驗的設(shè)計

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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?！?500。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)的葉片弧度口進行交互作用分析，設(shè)計試驗表如表4—5所示。
　　4．3．2交互作用試驗動轉(zhuǎn)矩系數(shù)曲線對比
　　利用Fluent輸出的torque文件對表4—5所示的12組試驗中Savonius風(fēng)機廠風(fēng)機葉片的動轉(zhuǎn)矩進行處理，根據(jù)式(2．6)計算出葉片在不同時刻的動轉(zhuǎn)矩系數(shù)CT，利用Origin軟件對一個周期內(nèi)各離散點的動轉(zhuǎn)矩系數(shù)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4．15所示的擬合曲線。觀察圖4．15所示的12組試驗中Savonius風(fēng)機廠風(fēng)機葉片動轉(zhuǎn)矩系數(shù)曲線的變化趨勢，由圖(a)、(b)、(c)可知，葉片扭角為60。、70。、80。時，當葉片弧度為130。時，動轉(zhuǎn)矩系數(shù)的震蕩幅度相對較大，當葉片弧度為140。和150。時，動轉(zhuǎn)矩系數(shù)的震蕩幅度較小，但當葉片弧度為1500時，動轉(zhuǎn)矩系數(shù)曲線較不規(guī)則；隨著葉片扭角的變大，弧度變化對動轉(zhuǎn)矩系數(shù)震蕩幅度的影響逐漸減弱，葉片弧度為150。時動轉(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，三種弧度的葉片動轉(zhuǎn)矩系數(shù)曲線已經(jīng)互相趨近。
　　同時，由圖(a)、(b)、(C)、(d)中動轉(zhuǎn)矩系數(shù)的變化趨勢可以看出，隨著葉片扭角的變大，葉片整體動轉(zhuǎn)矩系數(shù)有所上升；扭角不變時，整體動轉(zhuǎn)矩系數(shù)隨葉片弧度的增大而減小。
　　4．3．3基于動轉(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于動轉(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可以對兩個結(jié)構(gòu)參數(shù)變化時的動轉(zhuǎn)矩系數(shù)極差變化情況進行定性和定量分析。將葉片扭角a和葉片弧度p的組合表示為坐標點(6【，9)，由表4-6和圖4．16可知，當葉片弧度穢保持不變，葉片扭角a由600逐漸增大至900時，除了(700，150。)的坐標點所示的動轉(zhuǎn)矩系數(shù)極差外，其他動轉(zhuǎn)矩系數(shù)極差均呈現(xiàn)單調(diào)遞增的趨勢，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時葉片動轉(zhuǎn)矩系數(shù)極差平均值低于總平均值0．08204005。當葉片扭角6【保持不變，葉片弧度目由1300逐漸增大至1500時，除了(60。，140。)的坐標點所示的動轉(zhuǎn)矩系數(shù)極差外，其他動轉(zhuǎn)矩系數(shù)極差基本呈線性增長趨勢，其中葉片弧度p為140。和150。時葉片動轉(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，動轉(zhuǎn)矩系數(shù)極差平均值主要被(80。，130。)，(90。，130。)兩個坐標點所示的過高動轉(zhuǎn)矩系數(shù)極差拉大，(600，130。)，(70。，130。)所示的動轉(zhuǎn)矩系數(shù)極差同樣相對較小。綜上所述，葉片扭角口為600-70。，葉片弧度0為1300 1500時，葉片的動轉(zhuǎn)矩系數(shù)極差相對較低，風(fēng)機廠風(fēng)機輸出動轉(zhuǎn)矩震蕩幅度相對較小。