仿生猫头鹰翼型锯齿涵道旋翼设计
2025-02-13 19:10
No.1339676750027956224
技术概要
PDF全文
本技术属于航空器螺旋桨或旋翼技术领域,特别是一种模仿猫头鹰翅膀设计的仿生曲线锯齿状涵道旋翼。该旋翼包含涵道主体和支撑结构,旨在提升飞行效率和降低噪音。
背景技术
涵道式飞行汽车是一种将螺旋桨与动力装置包裹在横截面具有一定厚度与形状的涵道机匣内部的飞行汽车,因涵道的设计使得其旋翼对噪声的抑制效果良好,但其对于低频噪声的抑制能力相对较弱以及增加涵道而带来的升力水平要求的提高等问题仍需进一步解决。涵道式飞行汽车工作时的主要噪声来源由三部分,分别是旋翼旋转时产生的噪声、桨叶高速旋转时形成的单极子与偶极子声源,以及涵道底部出射尾流对周围静止空气冲击与剪切产生的喷流噪音。而涵道的存在则对噪音起到了一定的阻隔作用,因此湍流噪声成为了整个飞行汽车的主要噪声来源。而通过对剪切层的结构进行优化调整,可起到调整湍流得产生和发展的作用,从而有效地控制速度剪切层地湍流特性,从而降低射流噪声。同时,由于涵道地引入,使得飞行汽车的整体重量增加,因此所需的升力也有所提升,在不改变涵道旋翼的结构的前提下,将使得旋翼的工作转速提升,间接地导致噪音的产生,所以研究通过改变涵道旋翼结构来提高同等转速下的升力水平也值得被关注。 旋翼降噪的主要手段包括对旋翼结构进行改造。在涵道旋翼上引入仿生锯齿等设计可有效地降低噪声水平并提高升力水平,但目前并没有针对涵道旋翼采用的仿生学锯齿等的降噪研究与措施。现有的对于旋翼降噪的研究主要集中于普通旋翼叶片的锯齿化研究,例如,王兵利用猫头鹰的三种生物特性(尾缘锯齿结构、前缘突起结构、翅膀下表面纹理结构)进行无人机旋翼的降噪改进,但这三者分别应用仅对噪声降低或升力提升有一定作用,而不能同时兼顾降噪水平与升力水平的提高。杨成浩等在发动机涡轮叶片上游静叶片添加不同高度尾缘锯齿结构,并采用数值模拟的方式验证。后缘锯齿会在齿根部位产生微射流从以减小逆射流的影响,减弱非定常干涉效应,在 1BPF 和 2BPF 处分别降低 8.7dB和 11.8dB,在降低噪声的同时提升气动性能,但下游叶片前缘会受到逆压梯度和逆射流双重影响而增大噪声,使得整体的噪声水平改善较小。屈伟对叶片尾缘采用内切的方式构造锯齿,并设计了六种不同宽高比的锯齿,通过大涡模拟(LES)的数值分析方式对临界攻角下的六种仿生叶片进行仿真计算,但没有针对涵道旋翼进行单独的研究,不同工作环境下是否仍具有良好的降噪水平有待进一步实验考证。
实现思路
阅读余下40%
技术概要为部分技术内容,查看PDF获取完整资料
该技术已申请专利,如用于商业用途,请联系技术所有人!
技术研发人员:
宋珂  何丹彤  许子涵  束鹏  罗敏  朱乐言
技术所属: 同济大学
相关技术
基于赤道面投影的监控方法及系统 基于赤道面投影的监控方法及系统
高阶模态兰姆波谐振器及其制备方法 高阶模态兰姆波谐振器及其制备方法
基于FPGA的显示屏驱动控制方法、装置、显示设备及介质 基于FPGA的显示屏驱动控制方法、装置、显示设备及介质
一种基于聚间甲苯胺掺杂的三元复合材料及其制备方法与应用 一种基于聚间甲苯胺掺杂的三元复合材料及其制备方法与应用
基于优化映射调制的数字射频发射机 基于优化映射调制的数字射频发射机
印制电路板罗氏线圈抗相邻导体干扰线匝装置及设计方法 印制电路板罗氏线圈抗相邻导体干扰线匝装置及设计方法
一种作物图像自动采集装置 一种作物图像自动采集装置
一种结构和偏置线共面设计的可重构超表面结构 一种结构和偏置线共面设计的可重构超表面结构
矿用智能穿戴防护设备通信系统及方法 矿用智能穿戴防护设备通信系统及方法
一种基于三维手性超材料的自旋选择性吸收开关的设计方法 一种基于三维手性超材料的自旋选择性吸收开关的设计方法
技术分类
电信、广播电视和卫星传输服务 电信、广播电视和卫星传输服务
互联网软件服务 互联网软件服务
集成电路设计 集成电路设计
信息集成数字服务 信息集成数字服务
电气机械制造 电气机械制造
计算机、通信、电子设备制造 计算机、通信、电子设备制造
医药制造、生物基材料 医药制造、生物基材料
石油煤矿化学用品加工 石油煤矿化学用品加工
化学原料制品加工 化学原料制品加工
非金属矿物加工 非金属矿物加工
金属制品加工 金属制品加工
专用设备制造 专用设备制造
通用设备制造 通用设备制造
通用零部件制造 通用零部件制造
汽车制造业 汽车制造业
铁路、船舶、航天设备制造 铁路、船舶、航天设备制造
电力、热力生产和供应 电力、热力生产和供应
燃气生产和供应 燃气生产和供应
水生产和供应 水生产和供应
房屋建筑、土木工程 房屋建筑、土木工程
交通运输、仓储和邮政 交通运输、仓储和邮政
农、林、牧、渔业 农、林、牧、渔业
采矿业 采矿业
农副、食品加工 农副、食品加工
烟草、酒水加工 烟草、酒水加工
纺织皮具居家制品 纺织皮具居家制品
文教体娱加工 文教体娱加工
苏ICP备18062519号-5 © 2018-2025 【123技术园】 版权所有,并保留所有权利