作业 实验设计
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1 2 3
田口分析:指标与A, B, C
均值响应表
水平A B C
1 179.2 182.4 172.4
2 184.5 174.8 178.4
3 170.9 177.4 183.8
Delta 13.6 7.6 11.4
排秩1 3 2
均值主效应图
一般线性模型:指标与A, B, C
因子类型水平数值
A固定3 1, 2, 3
误差2 18.140 18.140 9.070
合计8 585.240
=141.5、 =45.021、 =97.023、 =9.070
=15.6、 =4.95、 =10.7
查F分布表：
(2，2)=9， (2，2)=19， (2，2)=99
由于： (2，2)< <
< <
故C对试验指标有显著影响，而A、B对试验指标几乎无影响。
以肋片的高度、肋片的间距和肋片的厚度为3个因素，每个因素设计3个水平，进行了正交试验的设计，
如表
表一空压机气缸散热片正交表
气缸代号
散热片高度
散热片间距
散热片间距
实验指标（排气温度）
G-1
10
10
4
=178.2
G-2
10
13
5
=174.0
G-3
10
16
6
=185.3
G-4
13
10
5
=190.3
G-5
13
因为C对试验指标有显著影响，而A、B对试验指标几乎无影响，故对C因素进行优选，而A、B不进行优选。根据均值主效应图图（6），C选择第3水平。而A、B根据实际情况进行选择。
因此最佳方案为
S = 3.01164 R-Sq = 96.90% R-Sq（调整）= 87.60%
指标残差图
数据处理与分析:
因为各因素和误差的自由度都是2，故只需计算偏差平方和，不需计算方差，即可比较出优劣。
试验设计与分析结课论文
论文题目：正交试验在气缸散热片设计 中的应用
学院：机械电气工程学院
班级：12机制（3）班
学生：王华
指导老师：梅卫江
学号：2012509104
完成日期：2015/4/29
正交试验在气缸散热片设计中的应用
1.背景
工质在压缩机的气缸内被压缩时，伴随着体积的减少，带来的是压力和温度的上升$压力的升高是我们所需要的，而温度的上升是我们不希望的。由于实际系统无法实现等温过程，因而温度的上升是不可避免的。过高的温度对压缩机来说极其有害，它不仅影响工质和系统的温度，同时也影响压缩机内部零部件和润滑油的温度，从而影响压缩机的可靠性和使用寿命。
是第二因素第一水平的排气温度之和 是第二因素第二水平的排气温度之和
同理， 是第三因素第一水平的排气温度之和， 是第三因素第二水平的排气温度之和。
4极差分析
比较极差 ，得出 》 》 表明3个因素当中影响压缩机排气温度最大的因素是散热片的高度，它的波动对压缩机排气温度影响最大。其次是散热片的厚度，而散热片间距的变化对压缩机排气温度的影响为最小。
在传热过程中，透过平板的一维稳态导热符合傅里叶热传导定律Q=K*A*ΔT
2试验的因素水平和指标的选择：
气缸肋片的正交试验设计
在气缸外表面敷设肋片是风冷式压缩机增加传热面积的有效途径，不同的肋片分布有着不同的传热效果。怎样充分发挥肋片的效率，使用最少的材料消耗(或是使用相同的材料)来获得更好的传热效果。考虑肋片的高度#肋片的厚度以及肋片的间距这些参数组合后的综合影响，拟采用正交试验来获取最佳组合。在一台W-0.3/10压缩机中进行。
B固定3 1, 2, 3
C固定3 1, 2, 3
指标的方差分析，在检验中使用调整的SS
来源自由度Seq SS Adj SS Adj MS F P
A 2 283.007 283.007 141.503 15.60 0.060
B 2 90.047 90.047 45.023 4.96 0.168
C 2 194.047 194.047 97.023 10.70 0.085
5软件操作：
使用mintab进行
1数据的输入
2自定义田口设计选择因子ABC点击确定
3点分析田口设计
4选择相应数据
5分析田口设计-图形
7分析选择均值
8选项
选择望大特性
9得出结果
方差分析如下
选择方差分析如图
选择调整
图形选择
得出结果
田口设计
田口正交表设计
L9(3**3)
因子: 3
试验次数: 9
列L9(3**4)阵列
13
6
=187.3
G-6
13
16
4
=176.0
G-7
16
10
6
=178.7
G-8
16
13
4
=163.0
G-9
16
16
5
=171.0
因素水平表如下：
因素
水平
散热片高度
散热片间距
散热Leabharlann Baidu间距
1
10
10
4
2
13
13
6
3
16
16
5
由于该试验是3因素3水平试验，
表头设计（假设不考虑交互作用）：
因素
A
B
C
e（误差）
列号
1
2
3
4
3气缸肋片的正交试验及其分析
根据正交试验表，我们制作了9组气缸，每组3个，共27个气缸分别进行试验。
试验时分组测量压缩机的排气温度。
试验时代号为G-1的气缸散热片高度10mm，散热片间距为10mm，散热片厚度为10mm，此时测量压缩机的排气温度为178.2度；试验时代号为G-2的气缸散热片高度5mm，散热片间距为13mm，散热片厚度为5mm，此时测量压缩机的排气温度为174.0度依此类推。每一种气缸代号试验时测量的排气温度记录见上表。
将试验结果进行统计计算和极差计算，计算的结果见表
表二气缸散热片对排气温度的极差计算
气缸代号
因素
散热片高度
散热片间距
散热片厚度
实验结果计算
=535.5
=547.2
=517.2
=553.7
=524.3
=535.3
=512.7
=532.3
=551.3
=41
=22.9
=34.1
表中 是第一因素第一水平的排气温度之和，表中 是第一因素第二水平的排气温度之和。
由软件操作可以得到:SA=SB=SC=Se
田口分析:指标与A, B, C
均值响应表
水平A B C
1 179.2 182.4 172.4
2 184.5 174.8 178.4
3 170.9 177.4 183.8
Delta 13.6 7.6 11.4
排秩1 3 2
均值主效应图
一般线性模型:指标与A, B, C
因子类型水平数值
A固定3 1, 2, 3
误差2 18.140 18.140 9.070
合计8 585.240
=141.5、 =45.021、 =97.023、 =9.070
=15.6、 =4.95、 =10.7
查F分布表：
(2，2)=9， (2，2)=19， (2，2)=99
由于： (2，2)< <
< <
故C对试验指标有显著影响，而A、B对试验指标几乎无影响。
以肋片的高度、肋片的间距和肋片的厚度为3个因素，每个因素设计3个水平，进行了正交试验的设计，
如表
表一空压机气缸散热片正交表
气缸代号
散热片高度
散热片间距
散热片间距
实验指标（排气温度）
G-1
10
10
4
=178.2
G-2
10
13
5
=174.0
G-3
10
16
6
=185.3
G-4
13
10
5
=190.3
G-5
13
因为C对试验指标有显著影响，而A、B对试验指标几乎无影响，故对C因素进行优选，而A、B不进行优选。根据均值主效应图图（6），C选择第3水平。而A、B根据实际情况进行选择。
因此最佳方案为
S = 3.01164 R-Sq = 96.90% R-Sq（调整）= 87.60%
指标残差图
数据处理与分析:
因为各因素和误差的自由度都是2，故只需计算偏差平方和，不需计算方差，即可比较出优劣。
试验设计与分析结课论文
论文题目：正交试验在气缸散热片设计 中的应用
学院：机械电气工程学院
班级：12机制（3）班
学生：王华
指导老师：梅卫江
学号：2012509104
完成日期：2015/4/29
正交试验在气缸散热片设计中的应用
1.背景
工质在压缩机的气缸内被压缩时，伴随着体积的减少，带来的是压力和温度的上升$压力的升高是我们所需要的，而温度的上升是我们不希望的。由于实际系统无法实现等温过程，因而温度的上升是不可避免的。过高的温度对压缩机来说极其有害，它不仅影响工质和系统的温度，同时也影响压缩机内部零部件和润滑油的温度，从而影响压缩机的可靠性和使用寿命。
是第二因素第一水平的排气温度之和 是第二因素第二水平的排气温度之和
同理， 是第三因素第一水平的排气温度之和， 是第三因素第二水平的排气温度之和。
4极差分析
比较极差 ，得出 》 》 表明3个因素当中影响压缩机排气温度最大的因素是散热片的高度，它的波动对压缩机排气温度影响最大。其次是散热片的厚度，而散热片间距的变化对压缩机排气温度的影响为最小。
在传热过程中，透过平板的一维稳态导热符合傅里叶热传导定律Q=K*A*ΔT
2试验的因素水平和指标的选择：
气缸肋片的正交试验设计
在气缸外表面敷设肋片是风冷式压缩机增加传热面积的有效途径，不同的肋片分布有着不同的传热效果。怎样充分发挥肋片的效率，使用最少的材料消耗(或是使用相同的材料)来获得更好的传热效果。考虑肋片的高度#肋片的厚度以及肋片的间距这些参数组合后的综合影响，拟采用正交试验来获取最佳组合。在一台W-0.3/10压缩机中进行。
B固定3 1, 2, 3
C固定3 1, 2, 3
指标的方差分析，在检验中使用调整的SS
来源自由度Seq SS Adj SS Adj MS F P
A 2 283.007 283.007 141.503 15.60 0.060
B 2 90.047 90.047 45.023 4.96 0.168
C 2 194.047 194.047 97.023 10.70 0.085
5软件操作：
使用mintab进行
1数据的输入
2自定义田口设计选择因子ABC点击确定
3点分析田口设计
4选择相应数据
5分析田口设计-图形
7分析选择均值
8选项
选择望大特性
9得出结果
方差分析如下
选择方差分析如图
选择调整
图形选择
得出结果
田口设计
田口正交表设计
L9(3**3)
因子: 3
试验次数: 9
列L9(3**4)阵列
13
6
=187.3
G-6
13
16
4
=176.0
G-7
16
10
6
=178.7
G-8
16
13
4
=163.0
G-9
16
16
5
=171.0
因素水平表如下：
因素
水平
散热片高度
散热片间距
散热Leabharlann Baidu间距
1
10
10
4
2
13
13
6
3
16
16
5
由于该试验是3因素3水平试验，
表头设计（假设不考虑交互作用）：
因素
A
B
C
e（误差）
列号
1
2
3
4
3气缸肋片的正交试验及其分析
根据正交试验表，我们制作了9组气缸，每组3个，共27个气缸分别进行试验。
试验时分组测量压缩机的排气温度。
试验时代号为G-1的气缸散热片高度10mm，散热片间距为10mm，散热片厚度为10mm，此时测量压缩机的排气温度为178.2度；试验时代号为G-2的气缸散热片高度5mm，散热片间距为13mm，散热片厚度为5mm，此时测量压缩机的排气温度为174.0度依此类推。每一种气缸代号试验时测量的排气温度记录见上表。
将试验结果进行统计计算和极差计算，计算的结果见表
表二气缸散热片对排气温度的极差计算
气缸代号
因素
散热片高度
散热片间距
散热片厚度
实验结果计算
=535.5
=547.2
=517.2
=553.7
=524.3
=535.3
=512.7
=532.3
=551.3
=41
=22.9
=34.1
表中 是第一因素第一水平的排气温度之和，表中 是第一因素第二水平的排气温度之和。
由软件操作可以得到:SA=SB=SC=Se