[发明专利]同轴反向双螺旋桨高效推进器的设计方法

摘要

本发明公开了一种同轴反向双螺旋桨高效推进器的设计方法，具体步骤为：首先根据机翼理论中流体在前后螺旋桨的运动规律各自独立又相互关连的原则建立整体的流动速度、流量、能量数学方程式，然后根据上述数学方程式确定以确定双螺旋桨各自叶翼的流入角和流出角、安装角，然后计算总能量和轴向能量并确定两个桨叶的内、外径及他们的比值，根据上述参数进行桨叶模型设计制造并进行试验验证及参数修订，采用该设计方法制造的同轴反向双螺旋桨具有显著提升推进能力和功、能转换效率。

主权项

一种同轴反向双螺旋桨高效推进器的设计方法，其特征是：所述设计方法包括以下步骤：步骤一：首先根据机翼理论中流体在前后螺旋桨的运动规律各自独立又相互关连的原则，建立整体的流动速度、流量、能量数学方程式：${\mathrm{\ω}}_{\∞}=\sqrt{{\mathrm{\ω}}_{\∞1}^2+{\mathrm{\ω}}_{\∞2}^2-2{\mathrm{\ω}}_{\∞1}{\mathrm{\ω}}_{\∞2}\cos ({\mathrm{\β}}_{\∞1}+{\mathrm{\β}}_{\∞2})}$$\mathrm{tg}{\mathrm{\β}}_{\∞}=\frac{{\mathrm{\ω}}_{\∞1\mathrm{\α}}+{\mathrm{\ω}}_{\∞2\mathrm{\α}}}{{\mathrm{\ω}}_{\∞1u}-{\mathrm{\ω}}_{\∞2u}}$$P_T=C_L\frac{l}{t}u\frac{\mathrm{\ρ}\sqrt{{\mathrm{\ω}}_{\∞1}^2+{\mathrm{\ω}}_{\∞2}^2-2{\mathrm{\ω}}_{\∞1}{\mathrm{\ω}}_{\∞2}\cos ({\mathrm{\β}}_{\∞1}+{\mathrm{\β}}_{\∞2})}}{2}$其中：ω_∞为相对双螺旋桨的相对速度；β_∞为ω_∞与周向列线的夹角；P_T为双螺旋桨的总能量；步骤二：建立前后螺旋桨在不同流入角、流出角时的ω_∞1、ω_∞2、β_∞1、β_∞2、ω_∞和β_∞的MAP图，根据上述MAP图确定双螺旋桨各自叶翼的流入角、流出角和安装角；步骤三：计算总能量P_T和轴向能量P_Tα，进而确定桨叶的内径r₁和外径r₂以及值；步骤四：设计制造桨叶模型；步骤五：在水槽试验装置内进行模型试验，验证并修正设计参数，完成推进器设计。