一种大推力的环形螺旋桨桨叶形状设计方法技术

技术编号:44699050 阅读:33 留言:0更新日期:2025-03-19 20:49
本发明专利技术提供了一种大推力的环形螺旋桨桨叶形状设计方法,具体包括如下步骤:选择环形螺旋桨厚度、螺旋桨螺距角和椭圆形桨叶的半短轴长作为设计变量,构建目标函数和约束条件;建立环形螺旋桨厚度、螺旋桨螺距角、椭圆形桨叶的半短轴长与环形螺旋桨推力、环形螺旋桨体积的响应面模型;以环形螺旋桨推力最大化和体积最小化为优化目标,环形螺旋桨推力最大化保证了环形螺旋桨的水动力性能优越,环形螺旋桨体积最小化是为了达到轻量化目的,轻量化可以延长续航时间且提高油耗性能。采用多目标遗传算法对输出的响应面模型进行优化求解,得到帕累托前沿最优解。本发明专利技术的技术方案克服现有技术中环形螺旋桨推进效率较低、能量损失较大的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及螺旋桨桨叶设计领域,具体涉及一种大推力的环形螺旋桨桨叶形状设计方法


技术介绍

1、在螺旋桨的设计和应用中,如何在给定条件下实现推力的最大化是当前水下航行器研究的关键焦点。在长期水下航行器推进器的选择中,传统螺旋桨推进效率虽然够大,但能量损失也较大。而环形螺旋桨相比于传统螺旋桨能量损失更小,噪声更小,但推进效率较低,所以提出推力最大化的优化目标。

2、基于环形螺旋桨的高效性,其在水下航行器中的应用备受关注。然而,目前现有的环形螺旋桨模型尚不成熟,无法呈现出一种最大推力的环形螺旋桨结构。

3、因此,现需要一种推进效率较大、能量损失较小的大推力的环形螺旋桨桨叶形状设计方法。


技术实现思路

1、本专利技术的主要目的在于提供一种大推力的环形螺旋桨桨叶形状设计方法,以解决现有技术中环形螺旋桨推进效率较低、能量损失较大的问题。

2、为实现上述目的,本专利技术提供了一种大推力的环形螺旋桨桨叶形状设计方法,具体包括如下步骤:

3、s1,选择环形螺旋桨厚度、螺旋桨螺本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种大推力的环形螺旋桨桨叶形状设计方法,其特征在于,具体包括如下步骤:

2.根据权利要求1的一种大推力的环形螺旋桨桨叶形状设计方法,其特征在于,步骤S1中的设计变量、目标函数和约束条件为:

3.根据权利要求1的一种大推力的环形螺旋桨桨叶形状设计方法,其特征在于,步骤S2具体包括如下步骤:

4.根据权利要求1的一种大推力的环形螺旋桨桨叶形状设计方法,其特征在于,步骤S3具体包括如下步骤:

5.根据权利要求4的一种大推力的环形螺旋桨桨叶形状设计方法,其特征在于,步骤S3.3具体包括如下步骤:

6.根据权利要求4的一种大推力的环形...

【技术特征摘要】

1.一种大推力的环形螺旋桨桨叶形状设计方法,其特征在于,具体包括如下步骤:

2.根据权利要求1的一种大推力的环形螺旋桨桨叶形状设计方法,其特征在于,步骤s1中的设计变量、目标函数和约束条件为:

3.根据权利要求1的一种大推力的环形螺旋桨桨叶形状设计方法,其特征在于,步骤s2具体包括如下步骤:

4.根据权利要求1的一种大推力的环形螺旋桨桨叶形状设计方法,其特征在于,步骤s3具体包括如下步骤:

5.根据权利要求4的一种大推力的环形螺旋桨桨叶形状设计方法,其特征在于,步骤s3.3...

【专利技术属性】
技术研发人员:曹小建刘迅徐圣源秦洪德邓忠超朱仲本薛祎凡牟晓凯白桂强
申请(专利权)人:哈尔滨工程大学
类型:发明
国别省市:

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