高效低雷诺数螺旋桨气动设计研究

摘要

以求解雷诺平均N—S(Navier—Stokes)方程为螺旋桨气动性能计算方法,分别进行了常规螺旋桨气动优化设计和串列螺旋桨布局设计研究.首先,以功率为约束,效率最高为目标,利用基于Kriging模型的遗传算法进行常规螺旋桨的气动优化设计.此外,为了进一步提高效率,发展了一套适用于串列螺旋桨的粘性绕流数值模拟程序,并初步开展了串列式螺旋桨的气动计算研究,分析串列螺旋桨的流动机理,为串列螺旋桨的设计提供一定的理论依据.结果表明:(1)本文采用的优化设计方法具有一定的实用性,可为螺旋桨的设计提供很好的参考;(2)串列螺旋桨布局在常规螺旋桨的气动效率很难提高时可进一步提高气动效率.