第三章 試驗計畫與結果
第三節 2X3 陣列型光電板模型試驗
一、2X3 型光電板
1. 試驗風速試驗
(1) α=15°及 V=10m/s、20m/s。
(2) β=0°、15°、30°、45°、60°、75°、90°、75°、105°、120°、135°、
150°、165°、180°。
2. 來流為時阻塞比<0.1，所以計算風力係數時時，可不用修正風速。
量測時溫度 32℃，大氣壓力 1006.8hPa，壓力掃描器量測時單位為Pa，
空氣密度ρ取 1.165kg/m
3
，平均風速壓力等值圖則以壓力係數Cp
-m呈現，另將擾動風壓分布圖一併呈現，以利判讀參考。
圖 3-38 陣列型 2x3 風壓模型試驗示意圖
（資料來源：本研究整理）
圖 3-39 陣列型 2x3 風壓模型試驗來流圖
（資料來源：本研究整理）
來流 flow
1/5 2×3 陣列型光電板風壓模型 風速計
2.8m 皮托管
均勻流場
來流β=0°
來流β=45°
來流β=180°
來流β=135°
來流β=90°
每 15°量測一次
圖 3-40 陣列型 2x3 風壓模型於流場受力情形圖
（資料來源：本研究整理）
圖 3-41 陣列型 2x3 風壓模型受力分佈圖
（資料來源：本研究整理）
Cp-m-u
Cp-m-l α
R2 R4
R1 R3
R3 R3
非均勻流場 均勻流場
Cp-m-u
Cp-m-l Cp-m-u-1
Cp-m-u-2
Cp-m-l-1
Cp-m-l-2
陣列型 2×3 光電板側視圖 陣列型 2×3 光電板側視圖
陣列型 2×3 光電板側視圖 陣列型 2×3 光電板前視圖
陣列型 2×3 光電板後視圖 陣列型 2×3 光電板試驗中 圖 3-42 陣列型 2x3 單光電板模型均勻流場試驗圖
（資料來源：本研究整理）
3. 試驗結果如下。
淨風壓 Cpn=（正面 Cpm-u）－（反面 Cpm-l）
4. 試驗情形與結果如下。
(1) 陣列型 2×3 風壓模型α=30°，β=0°～60°，V=10m/s
(2) 陣列型 2×3 風壓模型α=30°，β=75°～135°，V=10m/s
(3) 陣列型 2×3 風壓模型α=150°，β=150°～180°，V=10m/s
(4) 陣列型 2×3 風壓模型α=30°，β=0°～60°，V=20m/s
(5) 陣列型 2×3 風壓模型α=30°，β=75°～135°，V=20m/s
(6) 陣列型 2×3 風壓模型α=30°，β=150°～180°，V=20m/s
表 3-10 陣列型 2×3 風壓模型量測壓力係數相對最大值表
風速 V(m/s)
來流β
（°）
正面平均壓力係數 Cp-m 相對最大值
反面平均壓力係數 Cp-m 相對最大值
淨風壓 Cpn
相對最大值 備註
10
0 0.70 -1.56 2.25 15 0.66 -1.69 2.34 30 0.55 -1.61 2.16 45 0.50 -1.66 2.16 60 0.37 -1.63 2.00 75 -0.40 -1.47 1.07 90 -1.17 -1.57 0.40 105 -1.54 -1.78 0.24 120 -2.76 -1.99 -0.77 135 -3.35 -2.11 -1.24 150 -1.71 -2.14 0.43 165 -1.68 -2.24 0.56 180 -1.70 -2.24 0.55
20
0 0.36 -1.13 1.49 15 -0.40 -1.08 0.68 30 0.53 -1.57 2.10 45 0.47 -1.86 2.33 60 -0.38 -1.66 1.28 75 -0.33 -1.03 0.70 90 -1.16 -1.22 0.06 105 -1.59 -1.22 -0.37 120 -2.64 -1.48 -1.16 135 -3.36 -1.52 -1.84 150 -1.64 -1.56 -0.08 165 -1.74 -1.66 -0.08 180 -1.77 -0.96 -0.81
（資料來源：本研究整理）
有關陣列型 2×3 風壓模型量測壓力係數相對最大值結果，整理如下：
正面 Cp-m=0.36～-3.36 反面 Cp-m=-0.96～-2.24 淨風壓 Cpn=2.33～-1.24
同樣地，上表所表現出的是各壓力孔位的相對最大值，正值為直接受風壓力，
負值為逆壓力，也就是所謂的拉力或牽引力。與單片型 1×1 相同的是，對於淨風 壓的相對最大值，僅可供為參考，其原因亦在於各測點的壓力值並非剛好在同一 孔位的上下位置，再加上孔位間受到壓力管線佈設的影響，對於該數值結果，就 會有相當大的差異，某些孔位剛好在角落邊，所得風壓甚高（Cp-m＞3），倘若 直接採用計算，結果是會相當保守較不合理。
本次試驗也參照單片型 1×1 風壓模型分區，將支架的受壓（拉）力區域，區 分成正面 A1、A2，反面 B1、B2，對於均佈承受風壓，才能算是合理。
經計算 Cpn-a=正面平均 Cp-u－反面平均 Cp-l。因此，
Cpn-a(A1/B1)= -0.31～1.08 Cpn-a(A2/B2)= -0.06～0.70
試驗結果仍受到壓力管線過密的影響，尤其是反面的部分，經由上述各角度 壓力分佈圖可清楚看到；另外，陣列型的是藉由單片型的排列組合而成，每個單 元間的間隙(gap)，以及受限於模型佈孔仍不夠密集，致使影響大過於單片型所 呈現的結果。不過，正面的整體壓力分佈仍可知道在角隅受風的牽引相當明顯，
而平均承受風壓，在經過計算修正後，負風壓 Cpn 最高也都在-0.70 左右，正風 壓 Cpn 則在 1.08 左右。
由於本次試驗所受到的干擾較多，且本研究主要係探討單片型太陽能光電板，
所以對於陣列型 2×3 試驗結果，可作為後續研究或設計參考，但有關結構計算，
則直接以單片型的方式來進行。
正面 反面
圖 3-49 陣列型 2×3 風壓模型區域平均淨風壓區
（資料來源：本研究整理）
A1 A2
B1 B2
表 3-11 陣列型 2×3 風壓模型量測區域平均淨風壓表
風速 V(m/s)
來流β
（°）
區域平均淨風壓 Cpn-a
備註 A1/B1 A2/B2
10
0 1.08 0.59
15 1.05 0.60
30 0.91 0.63
45 0.76 0.67
60 0.57 0.69
75 0.25 0.66
90 -0.15 0.54 105 -0.43 0.38 120 -0.61 0.14 135 -0.71 0.02 150 -0.74 0.05 165 -0.81 0.11 180 -0.85 0.14
20
0 0.61 0.33
15 0.60 0.33
30 0.90 0.24
45 0.75 0.29
60 0.56 0.30
75 0.25 0.27
90 -0.15 0.25 105 -0.43 -0.02 120 -0.60 -0.22 135 -0.72 -0.39 150 -0.75 -0.33 165 -0.82 -0.27 180 -0.85 -0.44
（資料來源：本研究整理）
正面平均 壓力係數 Cp-m 最大值
反面平均 壓力係數 Cp-m 最大值
淨風壓 Cpn
圖 3-50 陣列型 2×3 風壓模型量測風壓分佈圖
（資料來源：本研究整理）
Angle of attack(β
0)
C P m a x -t a il s (2 x 3 )
0 50 100 150 200
-6 -5 -4 -3 -2 -1 0 1
2
CP-m,α=30
0,V=10m/s
CP-m,α=30
0,V=20m/s
Angle of attack(β
0)
C P m a x -t a il s (2 x 3 )
0 50 100 150 200
-3 -2 -1 0
1
CP-m,α=15
0,V=10m/s
CP-m,α=15
0,V=20m/s
Angle of attack(β
0)
C P n e t( 2 x 3 )
0 50 100 150 200
-3 -2 -1 0 1 2
3