风机模型实验交互作用试验的设计

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　　由4．3．5节可知，叶片重叠比OL的优化区间为0．2~0．25，叶片高径比么尸的优化区间为2．2~2．6，叶片扭角6【的优化区间为600～90。，叶片弧度0的优化区间为130。～1500。因此，在各自的优化区间内，本节将叶片重叠比OL和叶片高径比彳P分别取定值为0．25和2．4，对600～900区间内的叶片扭角a和1300～1500区间内的叶片弧度口进行交互作用分析，设计试验表如表4—5所示。
　　4．3．2交互作用试验动转矩系数曲线对比
　　利用Fluent输出的torque文件对表4—5所示的12组试验中Savonius风机厂风机叶片的动转矩进行处理，根据式(2．6)计算出叶片在不同时刻的动转矩系数CT，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4．15所示的拟合曲线。观察图4．15所示的12组试验中Savonius风机厂风机叶片动转矩系数曲线的变化趋势，由图(a)、(b)、(c)可知，叶片扭角为60。、70。、80。时，当叶片弧度为130。时，动转矩系数的震荡幅度相对较大，当叶片弧度为140。和150。时，动转矩系数的震荡幅度较小，但当叶片弧度为1500时，动转矩系数曲线较不规则；随着叶片扭角的变大，弧度变化对动转矩系数震荡幅度的影响逐渐减弱，叶片弧度为150。时动转矩系数曲线也逐渐变得规则，由图(d)可知，叶片扭角为90。时，三种弧度的叶片动转矩系数曲线已经互相趋近。
　　同时，由图(a)、(b)、(C)、(d)中动转矩系数的变化趋势可以看出，随着叶片扭角的变大，叶片整体动转矩系数有所上升；扭角不变时，整体动转矩系数随叶片弧度的增大而减小。
　　4．3．3基于动转矩系数极差的交互作用分析
　　表4-6为叶片扭角和叶片弧度对于动转矩系数极差的交互作用表，根据交互作用表绘制成如图4．16所示的动转矩系数极差分布图，根据表4-6和图4一16可以对两个结构参数变化时的动转矩系数极差变化情况进行定性和定量分析。将叶片扭角a和叶片弧度p的组合表示为坐标点(6【，9)，由表4-6和图4．16可知，当叶片弧度秽保持不变，叶片扭角a由600逐渐增大至900时，除了(700，150。)的坐标点所示的动转矩系数极差外，其他动转矩系数极差均呈现单调递增的趋势，60。～70。区间增速较缓，700一90。区间增速较快，其中叶片扭角n为600和700时叶片动转矩系数极差平均值低于总平均值0．08204005。当叶片扭角6【保持不变，叶片弧度目由1300逐渐增大至1500时，除了(60。，140。)的坐标点所示的动转矩系数极差外，其他动转矩系数极差基本呈线性增长趋势，其中叶片弧度p为140。和150。时叶片动转矩系数极差平均值低于总平均值O．08204005。值得注意的是，叶片弧度p为130。时，动转矩系数极差平均值主要被(80。，130。)，(90。，130。)两个坐标点所示的过高动转矩系数极差拉大，(600，130。)，(70。，130。)所示的动转矩系数极差同样相对较小。综上所述，叶片扭角口为600-70。，叶片弧度0为1300 1500时，叶片的动转矩系数极差相对较低，风机厂风机输出动转矩震荡幅度相对较小。