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基于贝叶斯优化方法的高速共轴对转螺旋桨桨叶气动外形优化设计
1
作者
赵荣泽
王博
+2 位作者
曹德松
胡东根
招启军
《空气动力学学报》
北大核心
2025年第3期67-77,I0002,共12页
共轴对转螺旋桨因其两桨间距小、相互间气动干扰显著,在气动和噪声方面存在着不容忽视的问题。本文构建了基于贝叶斯优化方法的高速共轴对转螺旋桨桨叶气动外形优化框架,以提升巡航状态气动效率为目标开展优化设计。优化框架中,为更准...
共轴对转螺旋桨因其两桨间距小、相互间气动干扰显著,在气动和噪声方面存在着不容忽视的问题。本文构建了基于贝叶斯优化方法的高速共轴对转螺旋桨桨叶气动外形优化框架,以提升巡航状态气动效率为目标开展优化设计。优化框架中,为更准确地评估两桨间气动干扰、高速条件下空气压缩性和复杂桨叶外形对高速共轴对转螺旋桨气动特性的影响,采用基于RANS方程的多重参考坐标系方法评估其气动性能;构建Kriging代理模型以描述样本点输入与响应之间的关系,并使用组合加点准则提高寻优效率;结合气动和结构特性,分别对前、后桨的弦长、扭转和前/后掠分布进行参数化。在考虑整流罩和旋转轴影响的情况下,得出的优化方案综合气动效率达到0.8413,相较于初步方案提升约1.53%;优化方案的前、后桨载荷分别约在0.75R和0.7R处达到峰值。本文最终得到的优化设计方案,揭示了高效率的高速共轴对转螺旋桨桨叶的外形特征。
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关键词
共轴对转螺旋桨
气动优化设计
代理优化
加点准则
多重参考坐标系
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职称材料
共轴对转螺旋桨气动与噪声特性研究进展
被引量：
3
2
作者
刘沛清
吕昌昊
+3 位作者
胡天翔
屈秋林
耿欣
孙韬
《空气动力学学报》
CSCD
北大核心
2023年第10期100-125,I0002,共27页
共轴对转螺旋桨由于拉力大、气动效率高而备受人们的关注。本文从共轴对转螺旋桨的试验研究、气动性能评估、气动模拟、气动噪声预测、气动噪声优化设计等方面进行了综述。首先,总结了目前国内外在共轴对转螺旋桨气动及噪声方面的试验成...
共轴对转螺旋桨由于拉力大、气动效率高而备受人们的关注。本文从共轴对转螺旋桨的试验研究、气动性能评估、气动模拟、气动噪声预测、气动噪声优化设计等方面进行了综述。首先,总结了目前国内外在共轴对转螺旋桨气动及噪声方面的试验成果;随后,介绍了共轴对转螺旋桨气动力计算的工程方法,并详细阐述了北京航空航天大学陆士嘉实验室提出的共轴对转螺旋桨气动力评估的片条理论发展与参数选择;然后,介绍了共轴对转螺旋桨数值模拟方法,并针对共轴对转螺旋桨气动噪声预测的频域方法和时域方法进行了论述;最后,介绍了目前共轴对转螺旋桨气动噪声优化设计的研究成果。
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关键词
共轴对转螺旋桨
片条理论
气动噪声
计算流体力学
计算声学
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职称材料
气垫登陆艇共轴对转螺旋桨性能研究
3
作者
南栩
洪亮
+1 位作者
陈海斌
张龙
《兵器装备工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第3期143-149,共7页
气垫登陆艇推进螺旋桨的性能研究对于此类船舶的总体设计和动力装置选型具有重要意义,共轴对转螺旋桨较普通单桨而言,可以实现扭矩配平、推力系数增大、提高螺旋桨效率等优点;除此之外,桨叶数相同的前后桨之间不同的初始安装角位置也会...
气垫登陆艇推进螺旋桨的性能研究对于此类船舶的总体设计和动力装置选型具有重要意义,共轴对转螺旋桨较普通单桨而言,可以实现扭矩配平、推力系数增大、提高螺旋桨效率等优点;除此之外,桨叶数相同的前后桨之间不同的初始安装角位置也会对气动力性能产生显著影响,这是由于前桨随边与后桨导边的瞬时相对位置的不同使得前后桨之间流场的相互约束有所差异,能量的耗损程度不同,使得对转桨的推进效率明显不同。STAR-CCM+和Fluent两种计算平台数值模拟结果均和试验值基本吻合,进一步验证了CFD方法对气垫登陆艇共轴对转螺旋桨性能预报的可靠性。
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关键词
共轴对转螺旋桨
扭矩配平
安装角位置
气动力性能
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职称材料
题名
基于贝叶斯优化方法的高速共轴对转螺旋桨桨叶气动外形优化设计
1
作者
赵荣泽
王博
曹德松
胡东根
招启军
机构
南京航空航天大学航空学院
中航工业惠阳航空螺旋桨有限责任公司
出处
《空气动力学学报》
北大核心
2025年第3期67-77,I0002,共12页
基金
国家自然科学基金(12032012)
直升机动力学全国重点实验室基金(61422202103)。
文摘
共轴对转螺旋桨因其两桨间距小、相互间气动干扰显著,在气动和噪声方面存在着不容忽视的问题。本文构建了基于贝叶斯优化方法的高速共轴对转螺旋桨桨叶气动外形优化框架,以提升巡航状态气动效率为目标开展优化设计。优化框架中,为更准确地评估两桨间气动干扰、高速条件下空气压缩性和复杂桨叶外形对高速共轴对转螺旋桨气动特性的影响,采用基于RANS方程的多重参考坐标系方法评估其气动性能;构建Kriging代理模型以描述样本点输入与响应之间的关系,并使用组合加点准则提高寻优效率;结合气动和结构特性,分别对前、后桨的弦长、扭转和前/后掠分布进行参数化。在考虑整流罩和旋转轴影响的情况下,得出的优化方案综合气动效率达到0.8413,相较于初步方案提升约1.53%;优化方案的前、后桨载荷分别约在0.75R和0.7R处达到峰值。本文最终得到的优化设计方案,揭示了高效率的高速共轴对转螺旋桨桨叶的外形特征。
关键词
共轴对转螺旋桨
气动优化设计
代理优化
加点准则
多重参考坐标系
Keywords
coaxial counter-rotating propellers
aerodynamic optimization design
surrogate-based optimization
infill sampling criterion
multiple reference frame(MRF)
分类号
V211.44 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
共轴对转螺旋桨气动与噪声特性研究进展
被引量：
3
2
作者
刘沛清
吕昌昊
胡天翔
屈秋林
耿欣
孙韬
机构
北京航空航天大学航空气动声学工信部重点实验室
出处
《空气动力学学报》
CSCD
北大核心
2023年第10期100-125,I0002,共27页
文摘
共轴对转螺旋桨由于拉力大、气动效率高而备受人们的关注。本文从共轴对转螺旋桨的试验研究、气动性能评估、气动模拟、气动噪声预测、气动噪声优化设计等方面进行了综述。首先,总结了目前国内外在共轴对转螺旋桨气动及噪声方面的试验成果;随后,介绍了共轴对转螺旋桨气动力计算的工程方法,并详细阐述了北京航空航天大学陆士嘉实验室提出的共轴对转螺旋桨气动力评估的片条理论发展与参数选择;然后,介绍了共轴对转螺旋桨数值模拟方法,并针对共轴对转螺旋桨气动噪声预测的频域方法和时域方法进行了论述;最后,介绍了目前共轴对转螺旋桨气动噪声优化设计的研究成果。
关键词
共轴对转螺旋桨
片条理论
气动噪声
计算流体力学
计算声学
Keywords
counter rotating propellers
blade element method
aeroacoustics
computational fluid dynamics
computational aeroacoustics
分类号
V211.44 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
气垫登陆艇共轴对转螺旋桨性能研究
3
作者
南栩
洪亮
陈海斌
张龙
机构
南京理工大学
泰州金海运船用设备有限公司
出处
《兵器装备工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第3期143-149,共7页
基金
江苏省工业和信息产业转型升级专项资金项目(696785044)。
文摘
气垫登陆艇推进螺旋桨的性能研究对于此类船舶的总体设计和动力装置选型具有重要意义,共轴对转螺旋桨较普通单桨而言,可以实现扭矩配平、推力系数增大、提高螺旋桨效率等优点;除此之外,桨叶数相同的前后桨之间不同的初始安装角位置也会对气动力性能产生显著影响,这是由于前桨随边与后桨导边的瞬时相对位置的不同使得前后桨之间流场的相互约束有所差异,能量的耗损程度不同,使得对转桨的推进效率明显不同。STAR-CCM+和Fluent两种计算平台数值模拟结果均和试验值基本吻合,进一步验证了CFD方法对气垫登陆艇共轴对转螺旋桨性能预报的可靠性。
关键词
共轴对转螺旋桨
扭矩配平
安装角位置
气动力性能
Keywords
coaxial reverse propellers
torque leveling
position of installation angle
pneumatic performance
分类号
TJ8 [兵器科学与技术—武器系统与运用工程]
U664.33 [交通运输工程—船舶及航道工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于贝叶斯优化方法的高速共轴对转螺旋桨桨叶气动外形优化设计
赵荣泽
王博
曹德松
胡东根
招启军
《空气动力学学报》
北大核心
2025
0
在线阅读
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职称材料
2
共轴对转螺旋桨气动与噪声特性研究进展
刘沛清
吕昌昊
胡天翔
屈秋林
耿欣
孙韬
《空气动力学学报》
CSCD
北大核心
2023
3
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
气垫登陆艇共轴对转螺旋桨性能研究
南栩
洪亮
陈海斌
张龙
《兵器装备工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023
0
在线阅读
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职称材料
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