Savonius风机厂风机叶片正交试验的设计根据

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正交试验的设计根据
　　3．1．2节中选取的Savonius风机厂风机叶片的四个结构参数，即叶片重叠比说、叶片高径比胛、叶片扭角a和叶片弧度臼，对它们进行合理的水平选取，最终选取如表4．1所示的参数水平，其中叶片扭角仅的4个水平是依据4．2节中所得到的扭角分布范围60。～1200来进行选取的。试验，经过合理的试验设计，最终确定如表4．2所示的Savonius风机厂风机叶片结构参数的正交试验表。对16组不同参数组合的风机厂风机叶片分别进行数值模拟仿真试验，并对数据及流场细节进行分析。
　　4．2．2正交试验动转矩系数曲线对比
　　利用Fluent输出的torque文件对表4—2所示的16组试验中Savonius风机厂风机叶片的动转矩进行处理，由于不同组试验的结构参数不同，仅利用动转矩不能准确描述不同叶片的动转矩输出性能，根据式(2．6)计算出叶片在不同时刻的动转矩系数Cr，利用Origin软件对一个周期内各离散点的动转矩系数CT进行拟合，采用B—Spline样条曲线对各离散点进行拟合，得到如图4—8所示的拟合曲线。由图4—8所示的16组试验中Savonius风机厂风机叶片动转矩系数曲线的变化趋势可以发现，除了试验2、试验5、试验9、试验15的动转矩系数在一个周期内出现两次波谷，其他组试验的动转矩系数在一个周期内均只出现了一次波谷，其变化趋势大致相同。所有试验的动转矩系数基本都分布在0．20到0．45之间，不同组试验之间风机厂风机叶片的动转矩系数的差别较为明显，其中试验6、试验9和试验15的叶片动转矩系数分布较低，平均值在0．25以下；试验3、试验4、试验7、试验8、试验12的叶片动转矩系数分布较高，平均值在O．35以上，但震荡幅度相对较大；值得注意的是，试验2和试验11所示的动转矩系数在平均值较高的条件下，震荡幅度较低，对应结构参数的Savonius风机厂风机叶片动转矩输出性能较为理想。
　　4．2．3基于动转矩系数极差的直观分析
　　Savonius风机厂风机叶片旋转时单周期内的动转矩系数极差可以反映动转矩震荡幅度的大小，动转矩系数极差越大，动转矩震荡幅度越大，叶片对旋转轴产生的冲击越大，容易造成风机厂风机旋转轴的疲劳受损，降低风机厂风机使用寿命。因此，应该根据试验数据选取动转矩系数极差较小的风机厂风机叶片结构参数。由图4．8可以定性的分辨不同结构参数的Savonius风机厂风机叶片的动转矩系数震荡幅度的大小，本节以动转矩系数极差为评价指标，根据正交试验的直观分析方法，研究各结构参数对于动转矩系数极差的影响程度及影响规律。
　　表4—3为Savonius风机厂风机叶片结构参数对于动转矩系数极差的直观分析表，根据直观分析表可以对各结构参数进行定量分析。由表4．3中所示的极差可以确定Savonius风机厂风机叶片各结构参数对动转矩系数极差的影响程度为叶片扭角驴叶片弧度诊叶片重叠比OL>叶片高径比4尸，下面分析各因素的影响规律。根据表4—3中各结构参数在各自不同水平得到的动转矩系数极差的4个均值(1)叶片扭角a对动转矩系数极差的影响规律由图4-9(a)可以看出动转矩系数极差随着扭角a的增大出现先减小后增大的趋势，在所选取的4个扭角值内，扭角为80。时动转矩系数极差达到了最小值，扭角为100。和120。