外文翻譯(修訂版)

1、 河南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）螺旋薩沃紐斯轉(zhuǎn)子性能試M.A. Kamoji，S.B. Kedare，S.V. Prabhua印度理工學(xué)院，能源科學(xué)與工程系，孟買b印度理工學(xué)院，機(jī)械工程系，孟買論文信息關(guān)鍵詞：螺旋薩瓦紐斯轉(zhuǎn)子，常規(guī)薩瓦紐斯轉(zhuǎn)子，功率因數(shù)，靜態(tài)扭矩系數(shù)摘 要一定的轉(zhuǎn)子角度下，常規(guī)薩沃紐斯轉(zhuǎn)子具有高的靜態(tài)扭矩系數(shù)，在一個周期的360°中，從135°到165°和從315°到345°為負(fù)轉(zhuǎn)矩系數(shù)。為了降低靜態(tài)扭矩從0°到360°中的這種變化，提出了螺旋90°的螺旋薩伏紐斯轉(zhuǎn)子。在這項(xiàng)研究中，螺旋薩瓦紐斯轉(zhuǎn)子

2、的測試是在開放式風(fēng)洞中進(jìn)行的。實(shí)驗(yàn)測試了靜態(tài)轉(zhuǎn)矩系數(shù)，每個薩瓦紐斯轉(zhuǎn)子的力矩系數(shù)和功率系數(shù)。實(shí)驗(yàn)比較了在端板間有軸、無軸的螺旋轉(zhuǎn)子的性能，即其重疊率分別為0.0，0.1和0.16.。無軸型螺旋薩瓦紐斯轉(zhuǎn)子也與常規(guī)薩瓦紐斯轉(zhuǎn)子比較了性能。結(jié)果表明，在所有的轉(zhuǎn)子角內(nèi)，全部的螺旋薩瓦紐斯轉(zhuǎn)子具有正的靜態(tài)轉(zhuǎn)矩系數(shù)。有軸的螺旋轉(zhuǎn)子動力系數(shù)比無軸螺旋轉(zhuǎn)子要低。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)無軸螺旋轉(zhuǎn)子重疊率為0，縱橫比為0.88，這使它與常規(guī)薩瓦紐斯轉(zhuǎn)子具有相同的功率系數(shù)。通過對一系列雷諾數(shù)的研究，有關(guān)螺旋薩瓦紐斯轉(zhuǎn)子扭矩系數(shù)和功率系數(shù)相關(guān)性的研究正在進(jìn)行。一、 簡介薩瓦紐斯1轉(zhuǎn)子的“S-形狀”截面是由兩個半圓桶構(gòu)造的。薩瓦紐

3、斯轉(zhuǎn)子的概念基于Flentter提出的原理。它結(jié)構(gòu)簡單，具有良好的起動特性，工作在相對較低的運(yùn)行速度，并具有接受來自任何方向的風(fēng)的能力。它的氣動效率低于其他類型的風(fēng)如達(dá)里厄型和螺旋槳轉(zhuǎn)子風(fēng)機(jī)。薩沃紐斯轉(zhuǎn)子被認(rèn)為是一個阻力機(jī)。這意味著它主要的驅(qū)動力是風(fēng)作用在葉片上的阻力。然而，在低角度作用時，升力也有助于轉(zhuǎn)矩的產(chǎn)生2。因此，薩伏紐斯轉(zhuǎn)子是不是一個純粹的阻力機(jī)而是一個混合機(jī)，因此可以超越CP主要阻力式機(jī)械的限制（由Manwell等人做的，CPMax就是四分之一0.08平板式渦輪 3 。雖然傳統(tǒng)的薩沃紐斯轉(zhuǎn)子的氣動效率低，但其具有高起動轉(zhuǎn)矩、高靜態(tài)扭矩系數(shù)。因此他們被用作具有較低啟動轉(zhuǎn)矩的其他類型風(fēng)

4、力機(jī)的啟動器。雖然啟動轉(zhuǎn)矩很大，但它在所有轉(zhuǎn)角是不均勻的。在特定的轉(zhuǎn)子角度，常規(guī)薩沃紐斯轉(zhuǎn)子不能自己啟動，因?yàn)槠潇o態(tài)扭矩系數(shù)是負(fù)的。從135°到165°和從315°到345°范圍內(nèi)，常規(guī)薩沃紐斯轉(zhuǎn)子是具有負(fù)轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)子。資料表明，兩階和三階的常規(guī)薩瓦紐斯轉(zhuǎn)子可以克服負(fù)扭矩的問題4,5。然而，隨著階數(shù)的增加，最大功率會像Kamoji和Hayashi 5等人報道的一樣變小。每個葉片相隔120°的三葉片一階轉(zhuǎn)子的應(yīng)用也減少了轉(zhuǎn)子扭矩在一個周期內(nèi)的變化，但功率因數(shù)也像Shankar 6和Sheldahl等人報道的一樣減小。Saha和Jaya Rajkum

5、ar 8報道說，相比于常規(guī)三葉片薩瓦紐斯轉(zhuǎn)子0.11的功率系數(shù)，扭轉(zhuǎn)15°的三葉片薩瓦紐斯轉(zhuǎn)子具有最大的功率系數(shù)為0.14（葉尖速比為0.65）。螺旋薩沃紐斯轉(zhuǎn)子可以提供正的靜態(tài)轉(zhuǎn)矩系數(shù)。螺旋線可以被定義為由一個在旋轉(zhuǎn)圓筒上的以恒定的速度（恒定角速度）垂直移動的標(biāo)記生成的曲線。圖1顯示了一個單螺旋轉(zhuǎn)子葉片。內(nèi)邊保持垂直，而外層邊緣經(jīng)歷了一個90°的扭轉(zhuǎn)（四分之一圓周的扭轉(zhuǎn)）。從底面（0°）到頂部（90°），葉片保留它的圓形截面。在這個研究中，這樣兩個葉片的組合成為螺旋薩瓦紐斯轉(zhuǎn)子。雖然可以保證具有正的靜態(tài)扭矩系數(shù)，但，是在公開資料中并沒有螺旋薩瓦紐斯轉(zhuǎn)子

6、的信息。因此，本次實(shí)驗(yàn)的主要目的是研究重疊率（0.0，0.1和0.16），縱橫比（0.88，0.93和1.17）和雷諾數(shù)對一個扭轉(zhuǎn)90°、雷諾數(shù)在120000到150000之間的無軸螺旋轉(zhuǎn)子的功率系數(shù)、靜態(tài)扭矩系數(shù)的影響。也包括軸的存在對90°螺旋轉(zhuǎn)子的影響。這些實(shí)驗(yàn)的結(jié)果將與常規(guī)薩瓦紐斯轉(zhuǎn)子相比較。圖1 一個單一的旋轉(zhuǎn)子葉片示意圖1滑輪2.尼龍繩3.稱量盤4.彈簧平衡裝置5.螺旋薩瓦紐斯轉(zhuǎn)子6.軸7.支撐臺圖2 該裝置示意圖二、實(shí)驗(yàn)裝置和程序統(tǒng)一的主流是由一個由兩個7.4千瓦的反向旋轉(zhuǎn)風(fēng)扇驅(qū)動的開放式風(fēng)洞產(chǎn)生的?？諝獬隹诜接?00 毫米X400毫米的風(fēng)洞出口收縮

7、噴嘴。轉(zhuǎn)子被放置在距風(fēng)輪噴嘴出口750毫米的下方，以保證轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動或者靜止時的中心與風(fēng)輪出口中心在同一直線上。在250毫米X250毫米的中心區(qū)域的1%范圍內(nèi)，被測的速度分布在轉(zhuǎn)子上的位置是統(tǒng)一的。本次研究中，所有被測試的螺旋轉(zhuǎn)子模型的最大尺寸在250毫米X250毫米之內(nèi)。圖2顯示了進(jìn)行螺旋薩瓦紐斯轉(zhuǎn)子測試的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖。實(shí)驗(yàn)裝置包括由螺栓與鋼板構(gòu)成的螺旋薩瓦紐斯轉(zhuǎn)子放置結(jié)構(gòu)。低碳鋼板通過墊圈和螺母放置。螺栓連接在低碳鋼板上的兩個軸承（UC204,NTN造）支撐著螺旋轉(zhuǎn)子。螺母和螺栓的使用，方便了在風(fēng)洞中心對不同直徑和轉(zhuǎn)子中心具有不同位置的轉(zhuǎn)子進(jìn)行更換。風(fēng)速通過一個連接到微壓計(jì)（FC012，弗內(nèi)

8、斯控制造）的皮托管測定。制動鼓的測力儀用于加載螺旋薩瓦紐斯轉(zhuǎn)子。稱量盤、皮帶輪和彈簧平衡裝置（Salter制）通過直徑為1毫米的釣魚用尼龍線連接。對螺旋薩瓦紐斯轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)矩來說，摩擦是影響測量的重要參數(shù)。軸承的摩擦以及纏繞在轉(zhuǎn)子上的直徑1毫米的尼龍繩的摩擦必須最小化。在安裝之前，把軸承中的密封件拆除，然后放在汽油中清洗以去除油污可以減小摩擦。根據(jù)給定雷諾數(shù)調(diào)整風(fēng)速，轉(zhuǎn)子可以在空載速度開始轉(zhuǎn)動。轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度由非接觸式轉(zhuǎn)速表記錄。在讀數(shù)之前，每個軸承噴灑干濕40（一種商用噴霧）潤滑油。轉(zhuǎn)子逐漸加載來記錄彈簧平衡裝置讀數(shù)，權(quán)重以及轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速。在給定的轉(zhuǎn)子角下，用制動鼓的測量系統(tǒng)所測得的數(shù)據(jù)來計(jì)算轉(zhuǎn)子的靜

9、態(tài)力矩。每隔15°轉(zhuǎn)子角進(jìn)行一次靜態(tài)力矩的測量。在一個給定風(fēng)速下，轉(zhuǎn)子加載使其在給定的轉(zhuǎn)子角下不再轉(zhuǎn)動。記錄負(fù)載值和彈簧平衡裝置讀數(shù)來計(jì)算在一個給定轉(zhuǎn)子角的靜態(tài)力矩。參數(shù)說明A縱橫比M質(zhì)量（千克）ABCpCpmax CtCtsCtsmaxCtsmin DDoHHw重疊距離（米）堵塞比功率因數(shù)最大功率系數(shù)力矩系數(shù)靜態(tài)力矩系數(shù)最大靜態(tài)力矩系數(shù)最小靜態(tài)力矩系數(shù)轉(zhuǎn)子直徑（米）端板直徑（米）轉(zhuǎn)子高度（米）風(fēng)洞出口高度（米）RRerropershaftSTTSTSRU希臘符號葉片半徑（米）雷諾數(shù)繩的半徑（毫米）軸的半徑（毫米）彈簧平衡讀數(shù)（克）轉(zhuǎn)矩（牛頓每米）靜態(tài)力矩（牛頓每米）葉尖速比自由流風(fēng)

10、速（米每秒）空氣密度空氣絕對粘度（帕）轉(zhuǎn)子角速度（弧度每秒）三、數(shù)據(jù)處理雷諾數(shù)由轉(zhuǎn)子直徑確定 (3-1)其中，Re為雷諾數(shù)，為空氣密度，U為自由流速，D為轉(zhuǎn)子直徑，M為空氣絕對粘度。葉尖速比由下式確定 (3-2) 其中為轉(zhuǎn)子角速度。轉(zhuǎn)矩由負(fù)載和彈簧平衡裝置讀數(shù)計(jì)算所得 (3-3)其中，M為負(fù)載，S為彈簧平衡裝置載荷，rshaft為軸半徑，rrope為尼龍繩半徑。扭矩系數(shù)（CT),靜轉(zhuǎn)矩系數(shù)（CTS),功率系數(shù)（CP)由下式可得 (3-4) (3-5) (3-6)堵塞比(B)由下式可得 (3-7)其中，Hw是風(fēng)洞出口高度，W是風(fēng)洞出口寬度。表1 各種參數(shù)的不確定性參數(shù)不確定性(%)葉尖速比2.5

11、靜態(tài)扭矩系數(shù)4.5功率系數(shù)4.8在所有研究的螺旋轉(zhuǎn)子模型中，最大堵塞比不超過39%。正如Kamoji等人所研究的那樣，在開放式風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)中堵塞比對Cp，Ct和Cts的影響可以忽略不計(jì)。部分基本參數(shù)具有不確定性，其中靜態(tài)轉(zhuǎn)矩系數(shù)和功率系數(shù)的不確定性在表1中給出。在功率系數(shù)最大時，靜態(tài)扭矩系數(shù)和功率系數(shù)的不確定性分別在4.5%和4.8%左右。不確定度的計(jì)算基于Moffat10等人的研究內(nèi)容。表2 研究中螺旋薩瓦紐斯轉(zhuǎn)子的直徑、重疊率、縱橫比的細(xì)節(jié)轉(zhuǎn)子號重疊率(a/D)縱橫比(H/D)轉(zhuǎn)子直徑D(mm）1有軸1.022420.00.8823030.00.9323040.01.221150.11.021

12、560.161.0215四、實(shí)驗(yàn)中的轉(zhuǎn)子扭轉(zhuǎn)90°的螺旋薩瓦紐斯轉(zhuǎn)子（在端板之間有無軸）是在原型快速制造機(jī)上生產(chǎn)的。圖（3）a為一個在端板間有軸的螺旋薩瓦紐斯轉(zhuǎn)子。兩個扭轉(zhuǎn)90°的螺旋薩瓦紐斯轉(zhuǎn)子以一個合適的重疊率組合在一起獲得無軸螺旋薩瓦紐斯轉(zhuǎn)子。圖（3）b為在某個重疊率的無軸螺旋薩瓦紐斯轉(zhuǎn)子。表2說明了在這次研究中包括的有軸螺旋薩瓦紐斯轉(zhuǎn)子（轉(zhuǎn)子1）、無軸螺旋薩瓦紐斯轉(zhuǎn)子（轉(zhuǎn)子2，3，4，5，6）的配置。所有螺旋薩瓦紐斯葉片都是由ABS塑料材料制造的（基于丙烯腈丁二烯熱塑性類苯乙烯共聚物）。葉片厚度為4毫米。轉(zhuǎn)子頂部和底部由10毫米厚的亞歷克板覆蓋。在頂部和底部的圓端板

13、直徑為轉(zhuǎn)子直徑的1.1倍。如圖（3）所示，兩軸的不銹鋼殼體固定在兩個圓端板上。圖3（a）為端板間有軸的螺旋薩瓦紐斯轉(zhuǎn)子，（b)、（c）為端板間無軸的螺旋薩瓦紐斯轉(zhuǎn)子的兩種視角1端板2轉(zhuǎn)子葉片R為轉(zhuǎn)子葉片半徑D為轉(zhuǎn)子直徑a為重疊距離H為轉(zhuǎn)子高度Do為端板直徑圖4 兩個重疊的單階常規(guī)薩瓦紐斯葉片（端板之間無軸）圖5 雷諾數(shù)為120000時，扭曲90°的螺旋薩瓦紐斯轉(zhuǎn)子的功率系數(shù)，扭矩系數(shù)，靜態(tài)扭矩系數(shù)的變化圖6 雷諾數(shù)為150000時，螺旋薩瓦紐斯轉(zhuǎn)子功率系數(shù)，扭矩系數(shù)，靜態(tài)扭矩系數(shù)的變化表3 重疊率為0.01，0.16的有軸、無軸螺旋薩瓦紐斯轉(zhuǎn)子的功率系數(shù)及對應(yīng)的葉尖速比表4 有軸、無

14、軸螺旋薩瓦紐斯轉(zhuǎn)子靜態(tài)轉(zhuǎn)矩系數(shù)的最大最小值及相應(yīng)的轉(zhuǎn)子角圖7 雷諾數(shù)為120000時，縱橫分別為0.88，0.93，1.17時，螺旋轉(zhuǎn)子功率系數(shù)，扭矩系數(shù)，靜態(tài)扭矩系數(shù)的變化圖8 不同雷諾數(shù)下螺旋薩瓦紐斯轉(zhuǎn)子功率系數(shù)，扭矩系數(shù)，靜態(tài)扭矩系數(shù)的變化表5 重疊率為0.0的螺旋薩瓦紐斯轉(zhuǎn)子在葉尖速比改變時功率系數(shù)的變化圖9 雷諾數(shù)為120000時，常規(guī)薩瓦紐斯轉(zhuǎn)子和螺旋薩瓦紐斯轉(zhuǎn)子功率系數(shù)，扭矩系數(shù)以及靜態(tài)扭矩系數(shù)的變化圖10 雷諾數(shù)為150000時，常規(guī)薩瓦紐斯轉(zhuǎn)子和螺旋薩瓦紐斯轉(zhuǎn)子功率系數(shù)，扭矩系數(shù)以及靜態(tài)扭矩系數(shù)的變化表6 重疊率為0.0，0.1的螺旋薩瓦紐斯轉(zhuǎn)子和重疊率為0.15的常規(guī)薩瓦紐

15、斯轉(zhuǎn)子的最大功率系數(shù)的對比表7 重疊率為0.0，0.1的螺旋薩瓦紐斯轉(zhuǎn)子和重疊率為0.15的常規(guī)薩瓦紐斯轉(zhuǎn)子靜態(tài)扭矩系數(shù)的最大最小值及相應(yīng)的轉(zhuǎn)子角圖11 當(dāng)雷諾數(shù)為86600到202000之間的不同值時，螺旋薩瓦紐斯轉(zhuǎn)子CT，TSR的變化圖12 當(dāng)雷諾數(shù)為處于86600到202000之間的不同值時，螺旋薩瓦紐斯轉(zhuǎn)子的相關(guān)曲線圖13 雷諾數(shù)為202000時，螺旋薩瓦紐斯轉(zhuǎn)子功率系數(shù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果與相關(guān)結(jié)果的對比螺旋薩瓦紐斯轉(zhuǎn)子的性能與常規(guī)薩瓦紐斯轉(zhuǎn)子進(jìn)行比較。圖（4）顯示了一個重疊率（重疊距離（a)和葉片直徑（D）的比例）為0.15的雙葉片常規(guī)薩瓦紐斯轉(zhuǎn)子。按照有關(guān)常規(guī)薩瓦紐斯轉(zhuǎn)子的文獻(xiàn)7,11,12

16、所記，重疊率0.15是轉(zhuǎn)子功率系數(shù)的曲線的最優(yōu)點(diǎn)。頂部和底部的圓端板直徑為轉(zhuǎn)子直徑的1.1倍。在頂部和底部圓端板之間無中心軸。圖14 當(dāng)雷諾數(shù)為144300，173100，202000時，螺旋薩瓦紐斯轉(zhuǎn)子扭矩系數(shù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果與相關(guān)結(jié)果的對比五、結(jié)果與討論螺旋薩瓦紐斯轉(zhuǎn)子在雷諾數(shù)為12000到15000時進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖谴_定功率系數(shù)，扭矩系數(shù)，靜態(tài)扭矩系數(shù)。在0°到360°中，每隔15°得到一個靜態(tài)扭矩系數(shù)。無軸螺旋轉(zhuǎn)子在重疊率分別為0.0，0.1，0.16下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。將無軸螺旋薩瓦紐斯轉(zhuǎn)子的性能與有軸螺旋薩瓦紐斯轉(zhuǎn)子進(jìn)行對比。與重疊率為0.1，0.16時相比，重疊

17、率為0.0時，螺旋轉(zhuǎn)子具有最大功率系數(shù)。重疊率為0.0的螺旋轉(zhuǎn)子又在縱橫比分別為0.88，0.93，1.17時進(jìn)行對比。其中，縱橫比為0.88的螺旋轉(zhuǎn)子比縱橫比為0.93，1.17的轉(zhuǎn)子功率系數(shù)更高。最后將重疊率為0.0，縱橫比為0.88的螺旋薩瓦紐斯轉(zhuǎn)子與常規(guī)薩瓦紐斯轉(zhuǎn)子在不同雷諾數(shù)下進(jìn)行比較。5.1 重疊率的討論圖5和圖6分別表示了有軸、無軸轉(zhuǎn)子（重疊率為0.0，0.1，0.16）在雷諾說處于12000至15000時的功率系數(shù)，扭矩系數(shù)，靜態(tài)扭矩系數(shù)?？梢杂^察到，在達(dá)到最大值之前，功率系數(shù)隨著葉尖速比的增大而增大。隨著葉尖速比的進(jìn)一步增大，功率系數(shù)反而會減小。在本次研究的所有轉(zhuǎn)子中，有軸螺

18、旋薩瓦紐斯轉(zhuǎn)子的功率系數(shù)最低（0.092）。在研究中的三種重疊率中，無軸螺旋薩瓦紐斯轉(zhuǎn)子在重疊率為0.0時具有最大的功率系數(shù)。表3顯示了在本次研究中，當(dāng)雷諾數(shù)處于12000到15000之間時，不同螺旋薩瓦紐斯轉(zhuǎn)子的最大功率系數(shù)和葉尖速比?？梢杂^察到無軸螺旋薩瓦紐斯轉(zhuǎn)子在功率系數(shù)隨著重疊率的增大而減少時的葉尖速比。當(dāng)雷諾數(shù)為15000，葉尖速比為0.9，重疊率為0.0時，無軸螺旋薩瓦紐斯轉(zhuǎn)子的最大功率系數(shù)在0.175左右。當(dāng)功率系數(shù)為最大值時，葉尖速比似乎對雷諾數(shù)比較敏感。表4顯示了靜態(tài)扭矩系數(shù)的最大最小值以及相應(yīng)的轉(zhuǎn)子角。有軸和無軸的螺旋薩瓦紐斯轉(zhuǎn)子（重疊率為0.0，0.1，0.16）在所有的

19、轉(zhuǎn)子角下都具有正的靜態(tài)扭矩系數(shù)。與重疊率為0.0，0.16相比，重疊率為0.1的螺旋薩瓦紐斯轉(zhuǎn)子靜態(tài)扭矩系數(shù)最大值和最小值之間的百分比變化是最小的。可以觀察到，對于有軸和無軸螺旋薩瓦紐斯轉(zhuǎn)子（重疊率為0.0）在轉(zhuǎn)子角處于60°到120°或者240°到300°之間時，靜態(tài)扭矩系數(shù)煤沒有急劇增加。這種靜態(tài)扭矩系數(shù)的急劇增加在重疊率為0.1，0.16的轉(zhuǎn)子中是可以觀察到的。這一增長可能是由于葉片間的重疊。5.2 縱橫比的影響圖7顯示了當(dāng)雷諾數(shù)為12000時，縱橫比對一個扭曲90°的螺旋薩瓦紐斯轉(zhuǎn)子的功率系數(shù)，扭矩系數(shù)，靜態(tài)扭矩系數(shù)的影響。與縱橫比為0

20、.93（最大功率系數(shù)為0.16，葉尖速比為0.74）的螺旋轉(zhuǎn)子相比，縱橫比為0.88（最大功率系數(shù)為0.165，葉尖速比為0.7)的螺旋轉(zhuǎn)子性能略高。當(dāng)轉(zhuǎn)子的縱橫比為0.88時，其靜態(tài)扭矩系數(shù)為0.27到0.0038不等，當(dāng)轉(zhuǎn)子的縱橫比為1.17時，其靜態(tài)扭矩系數(shù)為0.17到0.04不等。當(dāng)轉(zhuǎn)子的縱橫比為0.93時，其靜態(tài)扭矩系數(shù)為0.08到0.33不等。5.3 雷諾數(shù)的影響重疊率為0.0的螺旋薩伏紐斯轉(zhuǎn)子在實(shí)驗(yàn)中測試不同的雷諾茲數(shù)對應(yīng)風(fēng)速為4米/秒，6米/秒，8米/秒，10米/秒，12米/秒和14米/秒。圖8顯示了重疊率為0.0，縱橫比為0.88的轉(zhuǎn)子的功率系數(shù)，扭矩系數(shù)，靜態(tài)扭矩系數(shù)在不同

21、雷諾數(shù)時的變化。表5給出了在不同雷諾數(shù)下的最大功率系數(shù)及對應(yīng)的葉尖速比。最大功率系數(shù)隨著雷諾數(shù)的增大而增大。Sheldahl6等人提出對于常規(guī)薩瓦紐斯轉(zhuǎn)子（轉(zhuǎn)子直徑給定）在高風(fēng)速下，葉片周圍的延遲分離可能是導(dǎo)致最大功率系數(shù)隨著雷諾數(shù)的增大而增大的原因。對于常規(guī)薩瓦紐斯轉(zhuǎn)子，最大功率系數(shù)的這種隨著雷諾數(shù)的增大而出現(xiàn)的增大也被Shankar、Sheldahl7等人提出。研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)雷諾數(shù)處于57700到202000之間時，功率系數(shù)最大時的葉尖速比隨著雷諾數(shù)的增大而增大，葉尖速比為0.71時，最大功率系數(shù)為0.2.當(dāng)葉尖速比為0.65到0.71之間時，功率系數(shù)最大。在研究中，靜態(tài)扭矩系數(shù)與雷諾數(shù)幾乎

22、無關(guān)。這些關(guān)于常規(guī)單階，兩階，三階薩瓦紐斯轉(zhuǎn)子的結(jié)論也是由Kamoji4和Hayashi5等人提出來的。5.4 螺旋薩瓦紐斯轉(zhuǎn)子與常規(guī)薩瓦紐斯轉(zhuǎn)子的比較圖9和圖10分別顯示了在雷諾數(shù)處于120000到150000之間時，螺旋薩瓦紐斯轉(zhuǎn)子（重疊率為0.0，0.1）和常規(guī)薩瓦紐斯轉(zhuǎn)子（重疊率為0.15）的功率系數(shù)，扭矩系數(shù)和靜態(tài)扭矩系數(shù)。在開放式風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)中，常規(guī)薩瓦紐斯轉(zhuǎn)子在重疊率為0.16時具有最大的功率系數(shù)12。表6顯示了螺旋薩瓦紐斯轉(zhuǎn)子（重疊率為0.0，0.1）和常規(guī)薩瓦紐斯轉(zhuǎn)子（重疊率為0.15）關(guān)于最大功率系數(shù)以及對應(yīng)的葉尖速比的對比。螺旋薩瓦紐斯轉(zhuǎn)子（重疊率為0.0）的最大功率系數(shù)與常

23、規(guī)薩瓦紐斯轉(zhuǎn)子具有可比性。螺旋薩瓦紐斯轉(zhuǎn)子最大功率系數(shù)的葉尖速比比常規(guī)薩瓦紐斯轉(zhuǎn)子的要低。重疊率為0.1的螺旋薩瓦紐斯轉(zhuǎn)子的功率系數(shù)比常規(guī)薩瓦紐斯轉(zhuǎn)子的低。這導(dǎo)致在給定風(fēng)速下，螺旋薩瓦紐斯轉(zhuǎn)子的運(yùn)行速度較低。較低轉(zhuǎn)速導(dǎo)致了大型螺旋薩瓦紐斯轉(zhuǎn)子低振動的相關(guān)問題。表7顯示了螺旋薩瓦紐斯轉(zhuǎn)子(重疊率為0.0，0.1）和常規(guī)薩瓦紐斯轉(zhuǎn)子功率系數(shù)的最大、最小值以及相對應(yīng)的轉(zhuǎn)子角。常規(guī)薩瓦紐斯轉(zhuǎn)子具有負(fù)的靜態(tài)扭矩系數(shù)表明它在這些角度不會運(yùn)轉(zhuǎn)。它在靜態(tài)扭矩系數(shù)的最大、最小值之間具有最小的變化是可取的。最小靜態(tài)轉(zhuǎn)矩系數(shù)須大于摩擦轉(zhuǎn)矩和外部負(fù)載轉(zhuǎn)矩之和。重疊率為0.1的螺旋薩瓦紐斯轉(zhuǎn)子的靜態(tài)扭矩系數(shù)具有最小的變

24、化，并且是所研究轉(zhuǎn)子中靜態(tài)扭矩系數(shù)最小的。5.5 螺旋薩瓦紐斯轉(zhuǎn)子性能的相關(guān)性在所研究的螺旋薩瓦紐斯轉(zhuǎn)子中，重疊率為0.0，縱橫比為0.88的螺旋薩瓦紐斯轉(zhuǎn)子具有最大的功率系數(shù)。圖11顯示了單階螺旋薩瓦紐斯轉(zhuǎn)子在不同雷諾數(shù)（86600，100000，1154000，120000，144300，173100和202000）下扭矩系數(shù)的變化。如圖12所示，這些曲線幾乎合成了一條扭矩系數(shù)和雷諾數(shù)的關(guān)系曲線。相關(guān)方程是線性的并且適用與葉尖速比為0.6的情況。利用相關(guān)性所算得的參數(shù)Ct/Re0.3與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相比誤差在6%之內(nèi)。以下是雷諾數(shù)在86600到202000之間變化時重疊率為0.0，縱橫比為0.8

25、8的螺旋薩瓦紐斯轉(zhuǎn)子的關(guān)系式。利用螺旋薩瓦紐斯轉(zhuǎn)子的相關(guān)方程得到的功率因數(shù)、力矩曲線系數(shù)的性能曲線如圖13，14所示。根據(jù)發(fā)現(xiàn)的相關(guān)性計(jì)算所得的功率系數(shù)和扭矩系數(shù)與實(shí)驗(yàn)結(jié)果之間的誤差小于5%。六、結(jié)論重疊率為0.0，0.1，0.16的螺旋薩瓦紐斯轉(zhuǎn)子實(shí)驗(yàn)是在開放式風(fēng)洞中進(jìn)行的。實(shí)驗(yàn)研究了重疊率，縱橫比和雷諾數(shù)對螺旋薩瓦紐斯轉(zhuǎn)子性能的影響。這些結(jié)果與文獻(xiàn)中的常規(guī)薩瓦紐斯轉(zhuǎn)子進(jìn)行比較。本次研究所得結(jié)論如下：1.當(dāng)葉尖速比為0.9時，有軸螺旋薩瓦紐斯轉(zhuǎn)子有最小功率系數(shù)為0.09。2.與重疊率為0.1，0.16時相比，當(dāng)雷諾數(shù)為150000時，重疊率為0.0的無軸螺旋薩瓦紐斯轉(zhuǎn)子具有最大功率系數(shù)約為0

26、.174.3.當(dāng)螺旋薩瓦紐斯轉(zhuǎn)子縱橫比較低為0.88時，其性能比縱橫比為0.93，1.17時要好。4.重疊率為0.0的無軸螺旋薩瓦紐斯轉(zhuǎn)子的功率系數(shù)與常規(guī)薩瓦紐斯轉(zhuǎn)子基本相同5.螺旋薩瓦紐斯轉(zhuǎn)子對雷諾數(shù)變化敏感。雷諾數(shù)增大，轉(zhuǎn)子的最大功率系數(shù)增大。6.本次研究中的全部螺旋薩瓦紐斯轉(zhuǎn)子在所有的轉(zhuǎn)子角下的靜態(tài)扭矩系數(shù)都是正的。然而，對于常規(guī)薩瓦紐斯轉(zhuǎn)子，靜態(tài)扭矩系數(shù)在某些轉(zhuǎn)子角是負(fù)的。7.一個重疊率為0.0，縱橫比為0.88的螺旋薩瓦紐斯轉(zhuǎn)子的相關(guān)方程是在雷諾數(shù)處于86600到202000之間時研究得到的。參考文獻(xiàn)1 Savonius SJ. The S-rotor and its applica

27、tions. Mech Eng 1931;53:3338.2 Modi VJ, Fernando MSUK. On the performance of the Savonius wind turbine. JSol Energy Eng 1989;111:7181.3 Manwell JF, McGowan JG, Rogers AL. Wind energy explained: theory, designand application. England: John Wiley; 2002.4 Kamoji MA, Prabhu SV, Kedare SB. Experimental i

28、nvestigations on single, two andthree stage conventional Savonius rotor. Int J EnergyRes 2008;. doi:10.1002/er.1399.5 Hayashi T, Li Y, Hara Y. Wind tunnel tests on a different phase three-stageSavonius rotor. JSME Int J B 2005;48:916.6 Shankar PN. The effects of geometry and Reynolds number on Savon

29、ius typerotors. Bangalore, India: National Aeronautical Laboratory; 1976. AE-TM-376.7 Sheldahl RE, Blackwell BF, Feltz LV. Wind tunnel performance data for two andthree bucket Savonius rotors. J Energy 1978;2:1604.8 Saha UK, JayaRajkumar M. On the performance analysis of Savonius rotor withtwisted b

30、lades. Renew Energy 2006;31:177688.9 Moutsoglou A, Weng Y. Performance tests of a Benesh wind turbine rotor anda Savonius rotor. Wind Eng 1995;19:34962.10 Moffat RJ. Describing the uncertainties in experimental results. Exp ThermFluid Sci 1988;1:317.11 Ushiyama I, Nagai H. Optimum design configurati

31、ons and performance ofSavonius rotors. Wind Eng 1988;12:5975.12 Fujisawa N. On the torque mechanism of Savonius rotors. J Wind Eng IndAerod 1992;40:27792.13 Kamoji MA, Kedare SB, Prabhu SV. Experimental investigations onthe effect of overlap ratio and blade edge conditions on theperformance of conve

32、ntional Savonius rotor. Wind Eng 2008;32(No. 2):16378. 目 錄前 言1第1章 9§1.1 9§1.1.1 9第2章 10§2.1 10§2.1.1 10§2.2 10第3章 11§3.1 11§3.1.1 11結(jié) 論12參考文獻(xiàn)13致謝15附錄16注：目錄自動生成后，會出現(xiàn)字符不統(tǒng)一現(xiàn)象，可用手工調(diào)節(jié)解決該問題。 18前 言說明畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）選題的目的、意義和范圍，國內(nèi)外文獻(xiàn)綜述，應(yīng)解決的問題和采用的研究方法；要求自然、概括、簡潔、確切。1頁面設(shè)置學(xué)位論文應(yīng)使用標(biāo)準(zhǔn)簡化

33、漢字。每頁原則上按31行，每行33個漢字排版。論文紙張為A4（21×29.7cm）標(biāo)準(zhǔn)格式，單面復(fù)印。頁面設(shè)置：左邊距： 2.5cm，右邊距：2.5cm，上邊距：2.54cm，下邊距：2.54cm，裝訂線：1cm，頁眉邊距：2.3cm，頁腳邊距：1.8cm。中文摘要、英文摘要、目錄、符號表、正文采用小4號字，行間距為單倍行距。頁眉用5號字，居中排列。參考文獻(xiàn)采用小4號宋體。除特殊說明外，漢字一律用宋體，英文及阿拉伯?dāng)?shù)字一律用Times New Roman字體。 2頁碼頁碼從正文開始按阿拉伯?dāng)?shù)字連續(xù)編排，頁碼位于頁面底端（頁腳），對齊方式為“右側(cè)”。不用此信息時，刪除此框。l 本文中的

34、字體不需要自己選擇。l 標(biāo)題的設(shè)計(jì)方法是：將光標(biāo)移至需要成為標(biāo)題的位置中，通過按“Shift+Alt”和“”或“”（左箭頭鍵或右箭頭鍵），來設(shè)計(jì)1級標(biāo)題，或2級、3級等標(biāo)題。l 添加新的章要重新分頁。方法是：將光標(biāo)放在要插入新的章的位置，點(diǎn)擊“插入”菜單中的“分隔符”，點(diǎn)選“分節(jié)符類型”的“下一頁”。新的頁面出現(xiàn)后，修改奇數(shù)頁的頁眉和頁腳，去掉“與上一節(jié)”相同的設(shè)置（點(diǎn)“同前”小圖標(biāo)）。l 頁碼的修改，雙擊需修改的頁碼，選中頁碼，點(diǎn)“插入頁碼”圖標(biāo)即可。l 正文的輸入，只需在標(biāo)題輸入完畢后，按回車鍵，即可直接輸入；或者從“格式工具欄”的中選擇“正文”樣式。在最終檢查完畢，沒有問題時，將此框刪除

35、。標(biāo)注形式1：單個參考文獻(xiàn)標(biāo)注目前，Email和BBS論壇是Internet提供的最常用的兩種服務(wù)，它們是人們傳遞信息和進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)信息發(fā)布的主要手段，缺乏對它們使用情況的監(jiān)控已經(jīng)成為困擾社會的難題之一。對這兩種服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)信息進(jìn)行監(jiān)控和分類過濾，可以了解網(wǎng)絡(luò)輿論導(dǎo)向，發(fā)現(xiàn)和追查對社會不利的信息，從而及時控制事態(tài)發(fā)展，保障社會各方面正常運(yùn)作1。針對這樣的情況和需求，本文提出將數(shù)據(jù)挖掘理論應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)文本信息的知識發(fā)現(xiàn)，通過分析文本數(shù)據(jù)庫中大量的原始文本數(shù)據(jù)，挖掘出網(wǎng)絡(luò)中具有不良特征的信息，從而得到關(guān)于文本信息的整體特征的描述。利用挖掘結(jié)果來處理Email和BBS論壇中存在的問題。即通過對Email和B

36、BS文本信息的挖掘，發(fā)現(xiàn)和獲取網(wǎng)絡(luò)中存在的具有不良特征的信息，形成知識庫，利用所發(fā)現(xiàn)的知識對Email和BBS論壇中的文本信息進(jìn)行過濾，解決網(wǎng)絡(luò)服務(wù)中存在的大量不良信息的問題。目前，Email和BBS論壇是Internet提供的最常用的兩種服務(wù)，它們是人們傳遞信息和進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)信息發(fā)布的主要手段，缺乏對它們使用情況的監(jiān)控已經(jīng)成為困擾社會的難題之一。對這兩種服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)信息進(jìn)行監(jiān)控和分類過濾，可以了解網(wǎng)絡(luò)輿論導(dǎo)向，發(fā)現(xiàn)和追查對社會不利的信息，從而及時控制事態(tài)發(fā)展，保障社會各方面正常運(yùn)作2,4,6。標(biāo)注形式3：混合標(biāo)注標(biāo)注形式2：多個非連續(xù)參考文獻(xiàn)標(biāo)注針對這樣的情況和需求，本文提出將數(shù)據(jù)挖掘理論應(yīng)用于網(wǎng)

37、絡(luò)文本信息的知識發(fā)現(xiàn)，通過分析文本數(shù)據(jù)庫中大量的原始文本數(shù)據(jù)，挖掘出網(wǎng)絡(luò)中具有不良特征的信息，從而得到關(guān)于文本信息的整體特征的描述。利用挖掘結(jié)果來處理Email和BBS論壇中存在的問題。即通過對Email和BBS文本信息的挖掘，發(fā)現(xiàn)和獲取網(wǎng)絡(luò)中存在的具有不良特征的信息，形成知識庫，利用所發(fā)現(xiàn)的知識對Email和BBS論壇中的文本信息進(jìn)行過濾，解決網(wǎng)絡(luò)服務(wù)中存在的大量不良信息的問題7-9,12。目前，Email和BBS論壇是Internet提供的最常用的兩種服務(wù)，它們是人們傳遞信息和進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)信息發(fā)布的主要手段，缺乏對它們使用情況的監(jiān)控已經(jīng)成為困擾社會的難題之一。對這兩種服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)信息進(jìn)行監(jiān)控和分

38、類過濾，可以了解網(wǎng)絡(luò)輿論導(dǎo)向，發(fā)現(xiàn)和追查對社會不利的信息，從而及時控制事態(tài)發(fā)展，保障社會各方面正常運(yùn)作13-15。標(biāo)注形式4：連續(xù)參考文獻(xiàn)標(biāo)注針對這樣的情況和需求，本文提出將數(shù)據(jù)挖掘理論應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)文本信息的知識發(fā)現(xiàn)，通過分析文本數(shù)據(jù)庫中大量的原始文本數(shù)據(jù)，挖掘出網(wǎng)絡(luò)中具有不良特征的信息，從而得到關(guān)于文本信息的整體特征的描述。利用挖掘結(jié)果來處理Email和BBS論壇中存在的問題。即通過對Email和BBS文本信息的挖掘，發(fā)現(xiàn)和獲取網(wǎng)絡(luò)中存在的具有不良特征的信息，形成知識庫，利用所發(fā)現(xiàn)的知識對Email和BBS論壇中的文本信息進(jìn)行過濾，解決網(wǎng)絡(luò)服務(wù)中存在的大量不良信息。正文層次正文層次的編排建議用

39、表1所示格式。表層次代號及說明層次名稱示 例說 明章第1章 章序及章名居中排,章序用阿拉伯?dāng)?shù)字節(jié)§1.1 節(jié)序頂格書寫,與標(biāo)題間空一格,下面闡述內(nèi)容另起一段小§1.1.1各層次題序及標(biāo)題不得置于頁面的最后一行（孤行）。論文中的圖、表、公式圖：圖中采用中文或英文標(biāo)注，五號字體。圖題采用中文，字體為五號楷體。引用圖應(yīng)在圖題右上角標(biāo)出文獻(xiàn)來源。圖表號按章順序編號，如圖3-2為第三章第二圖。如果圖中含有幾個不同部分，應(yīng)將分圖號標(biāo)注在分圖的左上角，并在圖題下列出各部分內(nèi)容。圖、表、公式等一律用阿拉伯?dāng)?shù)字分章連續(xù)編號，如 圖1-3、表2-1、（3-2）等。圖、表和公式等與正文之間間隔0

40、.5行?！?”為英文字符。繪圖必須工整、清晰、規(guī)范。其中機(jī)械零件圖按機(jī)械制圖規(guī)格要求；示意圖應(yīng)能清楚反映圖示內(nèi)容；照片應(yīng)在右下角給出放大標(biāo)尺。圖應(yīng)有圖題，表應(yīng)有表題，并分別置于圖號和表號之后，圖號和圖題應(yīng)置于圖下方的居中位置，表號和表題應(yīng)置于表上方的居中位置。引用圖或表應(yīng)在圖題或表題右上角標(biāo)出文獻(xiàn)來源。若圖或表中有附注，采用英文小寫字母順序編號，附注寫在圖或表的下方。表格：表格按章順序編號，如表5-4為第五章第四表。表應(yīng)有標(biāo)題，采用中文五號楷體，表內(nèi)必須按規(guī)定的符號標(biāo)注單位，表內(nèi)漢字用五號宋體。公式：公式書寫應(yīng)在中文中另起一行。后續(xù)內(nèi)容需要引用的公式后應(yīng)注明序號，該序號按章順序編排，如公式5-

41、4為第五章第四個公式。1）插圖（1）一幅圖如有若干幅分圖，均應(yīng)編分圖號，用(a)，(b)，(c), 按順序編排；（2）插圖須緊跟文述。在正文中，一般應(yīng)先見圖號及圖的內(nèi)容后再見圖，一般情況下不能提前見圖，特殊情況須延后的插圖不應(yīng)跨節(jié)；（3）提供照片應(yīng)大小適宜，主題明確，層次清楚，金相照片一定要有比例尺；（4）圖應(yīng)具有“自明性”，即只看圖、圖題和圖例，不閱讀正文，就可理解圖意。通常使用的函數(shù)圖采用簡化形式，稱為簡寫函數(shù)圖，例如圖2-1。圖2-1 SCIe文獻(xiàn)數(shù)量逐年變化情況圖中的標(biāo)目是說明坐標(biāo)軸物理意義的項(xiàng)目，它是由物理量的符號或名稱和相應(yīng)的單位組成。物理量的符號由斜體字母標(biāo)注，單位的符號使用正體

42、字母標(biāo)注，量與單位間用斜線隔開。例如：I/A，/kg·m-3 ，F(xiàn)/N，/m·s-1 等等。（5）圖中用字為五號，如排列過密，用五號字有困難時，可小于五號字，但不得小于七號字。（6）圖的大小一般為寬6.67cm×高5.00cm。特殊情況下，也可寬9.00cm×高6.75cm，或?qū)?3.5cm×高9.00cm?？傊?，一篇論文中，同類圖片的大小應(yīng)該一致，編排美觀、整齊。論文中的圖、表中的文字以5號字為準(zhǔn)，如排列過密，用5號字有困難時，可小于5號字，但不得小于6號字。若圖或表中有附注，其字號比圖、表字號小1號，并采用阿拉伯?dāng)?shù)字順序編號；附注寫在圖或表

43、的下方。圖序與圖名應(yīng)居中置于圖的下方。表序及表題應(yīng)居中置于表的上方。不用此信息時，刪除此框。圖2-1 圖中的文字以5號字為準(zhǔn)2）表格（1） 如某個表需要轉(zhuǎn)頁接排，在隨后的各頁上應(yīng)重復(fù)表的編號。編號后跟表題（可省略）和“（續(xù)）”，如表1（續(xù)），續(xù)表均應(yīng)重復(fù)表頭和關(guān)于單位的陳述。 表格的設(shè)計(jì)應(yīng)緊跟文述。表的編排一般是內(nèi)容和測試項(xiàng)目由左至右橫讀，數(shù)據(jù)依序豎讀，應(yīng)有自明性。若為大表或作為工具使用的表格，可作為附表在附錄中給出，論文中的表格參數(shù)應(yīng)標(biāo)明量和單位的符號；（2）表中各物理量及量綱均按國際標(biāo)準(zhǔn)(SI) 及國家規(guī)定的法定符號和法定計(jì)量單位標(biāo)注；（3）正文中表格建議采用三線表，與文字齊寬，上下邊線，

44、線粗2磅或磅，表內(nèi)線，線粗1磅。例如表2-1；表2-1 方彎管內(nèi)流動最大速度比較項(xiàng)目 層流紊流0°截面90°截面0°截面90°截面理論值Vmax/m·s-10.040.031.31.25計(jì)算值Vmax/m·s-10.040.031.261.21誤差/%0.003.123.073.20在三線表中可以加輔助線，以適應(yīng)較復(fù)雜表格的需要。（4）使用他人表格須注明出處。（5）表中用字為五號字體。如排列過密，用五號字有困難時，可小于五號字，但不小于七號。表2-1 國際單位制的輔助單位量的名稱單位名稱單位符號平面角弧度rad立體角球面度sr正文中表格建議采用三線表格格式，制作方法一：Word菜單中選表格插入表格（不是繪制表格）選好行列數(shù)，選自動套用格