参赛者姓名 | 龚俣辰 | 大赛年份 | 2024-2025年 | ||||
大赛届次 | 第19届 | 奖项 | 入围奖 | ||||
发明人姓名 | 龚俣辰 | ||||||
技术领域 | 其他领域, | ||||||
应用行业 | 其他 | ||||||
项目类别 | 专有技术 | ||||||
专利类型 | |||||||
专利情况 | 申请号 | 申请日期 | |||||
专利号 | 授权日期 | ||||||
计算机软件著作权证书登记号 | |||||||
项目简介 | 1. 发明目的、基本思路、与现有技术对比有什么改进与创新 已有的螺旋桨设计方法均基于叶素动量理论及涡流理论,不能真实且准确地体现如径向 流动、桨叶桨根及桨尖效应等。而对于多旋翼无人机飞行器应用的螺旋桨,其主要面临低雷 诺数的问题,低雷诺数下桨叶叶素气动力计算的准确性及桨叶真实三维状态与设计间的差异, 均会对设计的准确性产生较大的影响。一方面会导致螺旋桨真实拉力偏离设计拉力;另一方 面,设计状态下虽然能够保证螺旋桨效率达到最高,但在真实情况下螺旋桨的高效率并不能 够保证。若采用 CFD 求解对螺旋桨进行优化设计, 由于单次螺旋桨数值模拟求解便需一定 的计算时间,导致设计周期过长。 为解决上述问题,本文针对多旋翼无人机螺旋桨,结合其工况提出设计要求,基于动量 和叶素理论完成初步设计,并对其进行了 CFD 计算及试验研究,验证设计的合理性。从翼 型选取开始,详细展现了螺旋桨的设计及计算流程,并运用优化理论,得到了理论上性能最 优桨叶,并进行了基于 CFD 方法的流体力学仿真计算,有机的与试验研究相结合,设计出 了满足预定目标的螺旋桨,验证了建立方法的有效性。 |
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2. 已取得的社会及经济效益,如:产值、利润、节约能源及改善环境等方面 本次研究提出了一种螺旋桨多模型融合设计方法,从动量叶素理论出发,结合代理模型 和高精度 CFD 仿真算法,详细展现了螺旋桨的设计过程,并通过设计实验平台对其进行了试 验验证。该设计方法能够较为实用的提升多旋翼无人机性能,为无人机更好的应用场景提供 技术基础。 |
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项目进展阶段 | 有样品 | ||||||
备注 |