CN110594072B - 一种仿生翼型叶片 - Google Patents

一种仿生翼型叶片 Download PDF

Info

Publication number
CN110594072B
CN110594072B CN201910447135.5A CN201910447135A CN110594072B CN 110594072 B CN110594072 B CN 110594072B CN 201910447135 A CN201910447135 A CN 201910447135A CN 110594072 B CN110594072 B CN 110594072B
Authority
CN
China
Prior art keywords
curve
fish body
fish
bionic
airfoil
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201910447135.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110594072A (zh
Inventor
燕浩
张浩舟
陈亮
李强
王秀礼
石海峡
夏巍
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ANHUI NANFANG CHEMICAL PUMP INDUSTRY Co.,Ltd.
Original Assignee
Hefei University of Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hefei University of Technology filed Critical Hefei University of Technology
Priority to CN201910447135.5A priority Critical patent/CN110594072B/zh
Priority to PCT/CN2019/101758 priority patent/WO2020237850A1/zh
Publication of CN110594072A publication Critical patent/CN110594072A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110594072B publication Critical patent/CN110594072B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B3/00—Machines or engines of reaction type; Parts or details peculiar thereto
    • F03B3/12—Blades; Blade-carrying rotors
    • F03B3/121—Blades, their form or construction
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/20—Hydro energy
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Processing Of Meat And Fish (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

本发明公开了一种仿生翼型叶片，属于叶轮设计及生产加工技术领域，其外形曲线包括仿生翼型叶片背部曲线以及仿生翼型叶片腹部曲线；所述仿生翼型叶片背部曲线以及仿生翼型叶片腹部曲线在前缘形成的夹角为α，α＝14.43°；所述仿生翼型叶片背部曲线以及仿生翼型曲线在后缘形成夹角为β，β＝6.42°。本发明还公开了上述仿生翼型叶片的设计方法；通过上述设计方法设计出的仿生翼型叶片具有较好的升阻特性和水力性能，并且通过上述设计方法，可以设计不同最大厚度的仿生翼型，实用性强。

Description

一种仿生翼型叶片
技术领域
本发明属于叶轮设计及生产加工技术领域，具体地说，涉及一种以鱼类作为仿生对象进行设计的仿生翼型叶片。
背景技术
仿生学正从生物单方面仿生向同时向多个方面耦合仿生的方向发展，从宏观到微观，向更加精密的方向发展；仿生技术同时在工程减阻，性能提升等方面的应用研究也在不断增多，也取得了不错的效果，仿生技术的发展也在不断推进叶轮的形貌和结构发生改变；仿生对象的种类也在不短增多，其中鱼类是最为常见的一种仿生对象；
中国专利文献(申请公布号：CN105201728A)公开了一种水平轴潮流能水轮机组合翼型叶片的设计方法，该方法分别研究常规翼型及仿生翼型的水动力性能，根据各叶素在叶片中的作用，将常规的叶片翼型与仿生翼型相结合，其目的旨在设计性能更为优越的组合翼型叶片；该方法通过获取鱼鳍的三维数字模型，选取其不同位置处的横截面轮廓作为仿生鱼鳍翼型，通过分析软件选取仿生鱼鳍翼型，并导出仿生翼型和所需常规翼型的二维坐标，对设计叶片的叶素进行优化，得到每个叶素的参数，将翼型的二维坐标转换为三维坐标数据，该方法将得到三维坐标数据导入到三维设计软件中，进行放样处理，最终生成组合翼型叶片。上述方法主要采用鱼鳍作为仿生对象进行设计仿生翼型叶片，但是由于鱼类在游弋中鱼鳍所起的作用是用来维持鱼类身体的平衡，以鱼鳍作为仿生对象进行仿生翼型叶片的设计对提高仿生翼型叶片水力性能的帮助有限。
发明内容
本发明要解决的技术问题为克服现有技术中的不足之处，提供一种以鱼体作为仿生对象的仿生翼型叶片。上述仿生翼型叶片是以鱼体作为仿生对象并且对鱼体的头部、鱼鳍以及尾部进行修正，上述的仿生翼型叶片具有较高的水力性能和升阻特性。
为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：
一种仿生翼型叶片，其外形曲线包括仿生翼型叶片背部曲线以及仿生翼型叶片腹部曲线；
所述仿生翼型叶片的几何参数如下：
α＝14.43°；
β＝6.42°；
式中，α为仿生翼型叶片背部曲线以及仿生翼型叶片腹部曲线在前缘形成的夹角；
β为仿生翼型叶片背部曲线以及仿生翼型叶片腹部曲线在后缘形成的夹角。
优选地，上述仿生翼型叶片的设计方法，包括以下步骤：
S1、点云数据的获取：对鱼体进行扫描获取三维数字模型，即鱼体的点云数据，将鱼体的点云数据导入到逆向工程软件中获取三维鱼体模型；
S2、构建鱼体外形曲线以及确定鱼体长度M：建立坐标系，以鱼体吻突尖端作为坐标原点，以鱼体吻突尖端到鱼体以及鱼尾连接处的中心点之间的直线为X轴，根据步骤S1获取的三维鱼体模型为基础构建二维的鱼体外形曲线，其外形曲线包括鱼体的背部曲线和鱼体的腹部曲线；鱼体模型的吻突尖端到尾部尖端的直线投影在X轴上的长度即为鱼体长度M；
S3、外形曲线的处理：以步骤S2建立的坐标系为基础，将获取的鱼体外形曲线沿X轴均匀等分k份，在X轴上获取包括原点在内的k+1个横坐标，鱼体的背部曲线以及鱼体的腹部曲线上共获取2(k+1)个坐标点，对获取的坐标点进行无量纲处理，得到无量纲坐标点，无量纲坐标点之间依次连接并进行光滑处理后获取光滑的鱼体外形曲线；
S4、数据修正：根据步骤S3处理后得到光滑的鱼体外形曲线进行数据修正，包括头部数据修正、鱼鳍数据修正和尾部数据修正；数据修正后得到仿生翼型的外形曲线，仿生翼型的外形曲线包括仿生翼型的背部曲线和仿生翼型的腹部曲线，根据仿生翼型的外形曲线确定仿生翼型的最大厚度δmax；
S5、以步骤S2的坐标系为基础，将仿生翼型的外形曲线均匀等分a份，在X轴上获取包括原点在内的a+1个横坐标，仿生翼型的背部曲线以及仿生翼型的腹部曲线上共获取2(a+1)个坐标点，根据获取的坐标点以及步骤S4中获取的最大厚度δmax计算控制点坐标；
S6、仿生翼型叶片的建立：根据设计要求确定仿生翼型叶片的最大厚度，根据最大厚度以及控制点坐标计算仿生翼型叶片背部曲线上的坐标点以及仿生翼型叶片腹部曲线上的坐标点，将上述计算后得到的坐标点导入到三维设计软件中进行放样处理，生成仿生翼型叶片。
优选地，所述步骤S4中头部数据修正的具体步骤如下：
以791翼型为基础，以791翼型前缘为坐标原点，791翼型的前缘与后缘之间的直线为X轴，构建791翼型的外形曲线，791翼型的前缘与791翼型的外形曲线上任意一点之间的直线投影在X轴上的长度为xd’，791翼型的弦长为C；
鱼体的吻突尖端与鱼体外形曲线上任意一点的直线投影在X轴上的长度xd与鱼体长度M的比为xd/M，xd/M＞0.2部分的鱼体外形曲线上的坐标点数据不变，对xd/M≤0.2部分的鱼体外形曲线上的坐标点数据进行修正：将791翼型的外形曲线上xd’/C≤0.2的坐标点数据分别替换鱼体外形曲线上xd/M≤0.2的坐标点数据；791翼型的外形曲线与鱼体外形曲线的连接处采用圆弧法均匀过度。
优选地，所述步骤S4中鱼鳍数据修正的具体步骤如下：
腹鳍数据修正：鱼体的腹部曲线与鱼体腹部鱼鳍的外形曲线相交产生两个交点，分别为交点A和交点B；定义鱼体吻突尖端到交点A之间的直线投影在X轴上的长度为xq，鱼体吻突尖端到交点B之间的直线投影在X轴上的长度为xh，鱼体吻突尖端到鱼体的腹部曲线上任意一点的直线投影在X轴上的长度为xa；鱼体的腹部曲线上xq/M≤xa/M≤xh/M部分采用圆弧法并结合鱼体的腹部曲线变化趋势进行光滑处理；
背鳍数据修正：鱼体的背部曲线与鱼体背部鱼鳍的外形曲线相交产生两个交点，分别为交点C和交点D；定义鱼体吻突尖端到交点C之间的直线投影在X轴上的长度为xq’，鱼体吻突尖端到交点D之间的直线投影在X轴上的长度为xh’，鱼体吻突尖端到鱼体的腹部曲线上任意一点的直线投影在X轴上的长度为xa’；鱼体的背部曲线上xq’/M≤xa’/M≤xh’/M部分采用圆弧法并结合鱼体的背部曲线变化趋势进行光滑处理。
优选地，所述步骤S4中尾部数据修正的具体步骤如下：
鱼头吻突尖端到鱼体外形曲线任何一点的直线在X轴上投影的长度为xd，其中鱼体外形曲线上xd/M＜0.7部分的数据不变，xd/M≥0.7部分的数据按照鱼体的背部曲线以及鱼体的腹部曲线的流线方向向后延伸，鱼体的背部曲线以及鱼体的腹部曲线在鱼尾一侧产生一个交点，对交点处进行圆角处理。
进一步优选地，所述步骤S4中数据修正的具体步骤如下：
头部数据修正：以791翼型为基础，以791翼型前缘为坐标原点，791翼型的前缘与后缘之间的直线为X轴，构建791翼型的外形曲线，791翼型的前缘与791翼型的外形曲线上任意一点之间的直线投影在X轴上的长度为xd’，791翼型的弦长为C；
鱼体的吻突尖端与鱼体外形曲线上任意一点的直线投影在X轴上的长度xd与鱼体长度M的比为xd/M，xd/M＞0.2部分的鱼体外形曲线上的坐标点数据不变，对xd/M≤0.2部分的鱼体外形曲线上的坐标点数据进行修正：将791翼型的外形曲线上xd’/C≤0.2的的坐标点数据分别替换鱼体外形曲线上xd/M≤0.2的坐标点数据；791翼型的外形曲线与鱼体外形曲线的连接处采用圆弧法均匀过度；
鱼鳍数据修正，包括背鳍数据修正和腹鳍数据修正；
腹鳍数据修正：鱼体的腹部曲线与鱼体腹部鱼鳍的外形曲线相交产生两个交点，分别为交点A和交点B；定义鱼体吻突尖端到交点A之间的直线投影在X轴上的长度为xq，鱼体吻突尖端到交点B之间的直线投影在X轴上的长度的xh，鱼体吻突尖端到鱼体的腹部曲线上任意一点的直线投影在X轴上的长度为xa；鱼体的腹部曲线上xq/M≤xa/M≤xh/M部分采用圆弧法并结合鱼体的腹部曲线变化趋势进行光滑处理；
背鳍数据修正：鱼体的背部曲线与鱼体背部鱼鳍的外形曲线相交产生两个交点，分别为交点C和交点D；定义鱼体吻突尖端到交点C之间的直线投影在X轴上的长度为xq’，鱼体吻突尖端到交点D之间的直线投影在X轴上的长度的xh’，鱼体吻突尖端到鱼体的腹部曲线上任意一点的直线投影在X轴上的长度为xa’；鱼体的背部曲线上xq’/M≤xa’/M≤xh’/M部分采用圆弧法并结合鱼体的背部曲线变化趋势进行光滑处理；
尾部数据修正：鱼头吻突尖端到鱼体外形曲线任何一点的直线在X轴上投影的长度为xd，其中鱼体外形曲线上xd/M＜0.7部分的数据不变，xd/M≥0.7部分的数据按照鱼体的背部曲线以及鱼体的腹部曲线的流线方向向后延伸，鱼体的背部曲线以及鱼体的腹部曲线在鱼尾一侧产生一个交点，对交点处进行圆角处理。
优选地，所述步骤S3中对鱼体背部曲线以及鱼体的腹部曲线上的坐标点进行无量纲处理，鱼体的背部曲线坐标点定义为(xt,fu(xt))，鱼体的腹部曲线坐标点定义为(xt,fl(xt))；背部曲线无量纲坐标定义为(xt,f’u(xt))，腹部曲线无量纲坐标定义为(xt,f’l(xt))，无量纲处理中变量之间的关系定义如下：
Figure BDA0002074001790000041
式中t代表X轴上的坐标点，u为鱼体的背部曲线，l为鱼体的腹部曲线，xt为鱼体的背部曲线以及鱼体的腹部曲线上坐标点的横坐标，M为鱼体长度；fu(xt)为横坐标为xt处鱼体的背部曲线上的纵坐标，fl(xt)为横坐标为xt处鱼体的腹部曲线上的纵坐标；f’u(xt)为横坐标为xt处鱼体的背部曲线上的无量纲纵坐标，f’l(xt)为横坐标为xt处鱼体的腹部曲线上的无量纲纵坐标。
优选地，所述步骤S5中计算控制点坐标的公式如下：
|fl(xd)|＝fl(xi)/δmax，|fu(xd)|＝fu(xi)/δmax
式中：fu(xi)为xi点处翼型背部曲线上的纵坐标，fl(xi)为xi点处翼型腹部曲线上的纵坐标，|fl(xd)|为仿生翼型腹部曲线上的控制点纵坐标，|fu(xd)|为仿生翼型背部曲线上的控制点纵坐标，δmax为仿生翼型的最大厚度。
进一步优选地，为了降低鱼体扫描的误差给仿生翼型叶片设计时造成的不便，所述步骤S1采用m只鱼体进行扫描，且每只鱼体扫描n次，共获取m×n组数据，共获取m×n条鱼体外形曲线，对m×n条鱼体外形曲线进行S3步骤处理获取无量纲坐标，对无量纲坐标进行数据拟合，获取一条光滑的鱼体外形曲线。
优选地，所述的数据拟合采用最小二乘法进行拟合，具体的拟合方式如下：
f(x)＝b0+b1x
其中：
Figure BDA0002074001790000051
Figure BDA0002074001790000052
式中：
Figure BDA0002074001790000053
由于选取m只鱼体进行扫描，且每只鱼体扫描n次，共获取m×n组数据，因此，j取值为m×n；式中：b0与b1为常数；
xi为X轴上的横坐标，f(xi)分别代表横坐标为xi时位于鱼体的背部曲线或鱼体的腹部曲线上的纵坐标；
Figure BDA0002074001790000054
为获取m×n组数据中横坐标xi的平均值；
Figure BDA0002074001790000055
为横坐标为xi时分别位于鱼体的背部曲线或者鱼体的腹部曲线上的纵坐标的平均值；
Figure BDA0002074001790000056
为横坐标xi中i取值从1到j时所有横坐标的平均值，
Figure BDA0002074001790000057
为横坐标为
Figure BDA0002074001790000058
时位于鱼体的背部曲线上或鱼体的腹部曲线上的纵坐标。
相比于现有技术，本发明的有益效果为：
(1)通过本发明中的设计方法设计出的仿生翼型叶片具有较好的升阻特性和水力性能；
在不同雷诺数的流体中，上述的仿生翼型叶片升力系数随着随着失速攻角的增大相应增大，以水动力性能优越的NACA0012翼型及NACA0015翼型作为比较，本发明中的设计方法设计出的仿生翼型叶片在达到失速攻角前，升力系数均大于NACA0012翼型及NACA0015翼型；其阻力系数随着随着失速攻角的增大相应增大，本发明中的设计方法设计出的仿生翼型叶片在达到失速攻角前，阻力系数均小于NACA0012翼型及NACA0015翼型；且通过本发明中的设计方法设计出的仿生翼型叶片在攻角5°、10°和15°时，其上下翼面的压力差大于NACA0012翼型及NACA0015翼型的压力差，因此，本发明中设计的仿生翼型叶片能够产生更大的升力；
(2)通过本发明中的设计方法在设计仿生翼型叶片过程中，根据仿生对象的生理特性进行数据修正，本发明中采用鱼体作为仿生对象，由于鱼类嘴部的作用是为了更好地寻觅食物，其嘴部几何结构对翼型的水力特性贡献不大，本发明中的设计方法以791翼型为基础，将xd/C≤0.2的791翼型的数据用到本发明仿生翼型叶片上，避免了鱼类嘴部几何结构对仿生翼型叶片水力特性的影响，进一步提高了仿生翼型叶片的水力性能和升阻特性；
(3)由于鱼类在游弋中，鱼鳍主要用来保持游弋过程中的平衡性，鱼鳍对翼型的水力特性贡献不大，因此本发明中的设计方法还对鱼体的鱼鳍数据进行修正，使得鱼鳍部分仿生翼型背部曲线和仿生翼型腹部曲线采用圆弧法并结合背部曲线和腹部曲线的变化趋势进行光滑处理，光滑处理后的仿生翼型其背部曲线以及腹部曲线并没有鱼类的鳍状结构，提升了仿生翼型叶片的水力特性和升阻性能；
(4)鱼类的尾部其主要目的是推动身体前进和控制方向，保持鱼体的平衡，对仿生翼型的水力性能贡献不大，因此，本发明中的设计方法对尾部的数据进行修正，仿生翼型尾部按照仿生翼型背部曲线以及仿生翼型腹部曲线的流线方向向后延伸，背部曲线以及腹部曲线在鱼体右侧产生一个交点，对交点处进行圆角处理，因此，通过修正以后仿生翼型叶片其尾部为光滑的圆角结构，增强了仿生翼型叶片的水力特性和升阻性能；
(5)本发明中的设计方法在在鱼体模型的外形曲线光滑处理过程中，对鱼体模型的背部曲线以及腹部曲线上的坐标点采用无量纲处理，避免了鱼体在扫描过程中由于鱼体大小尺寸以及扫描位置的不同导致构件的仿生翼型叶片误差较大的问题发生，提高了通过本发明中的设计方法构建仿生翼型叶片的准确性；另外，通过对曲线的光滑处理使得设计的仿生翼型表面光滑，降低了设计的仿生翼型叶片在流体中的阻力。
(6)本发明中的设计方法构建控制点坐标，其目的是适用于计算不同厚度设计不同尺寸的仿生翼型叶片，根据构建完成的控制点坐标以及按照设计要求确定仿生翼型叶片的最大厚度和计算公式，计算需要设计的仿生翼型叶片背部曲线和腹部曲线的坐标点，方便导入工程软件进行放样处理从而设计出需要的仿生翼型叶片，其适用性广，实用性强。
(7)本发明中的设计方法在设计仿生翼型叶片的过程中，通过对多只鱼体进行扫描，且每只鱼体扫描多次，再进行本发明中上述步骤的操作，进而得到多组控制点坐标，对控制点坐标进行求平均处理，大大降低了仿生翼型叶片在设计过程中存在的误差，使得设计出的仿生翼型叶片具有良好的水力特性和升阻性能。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明中鲟鱼模型的结构示意图；
图3为本发明中仿生翼型叶片与NACA0012翼型以及NACA0015翼型升力系数比较图；其中，雷诺数Re＝1E6；
图4为本发明中仿生翼型叶片与NACA0012翼型以及NACA0015翼型升力系数比较图；其中，雷诺数Re＝3E6；
图5为本发明中仿生翼型叶片与NACA0012翼型以及NACA0015翼型升力系数比较图；其中，雷诺数Re＝5E6；
图6为本发明中仿生翼型叶片与NACA0012翼型以及NACA0015翼型阻力系数比较图；其中，雷诺数Re＝1E6；
图7为本发明中仿生翼型叶片与NACA0012翼型以及NACA0015翼型阻力系数比较图；其中，雷诺数Re＝3E6；
图8为本发明中仿生翼型叶片与NACA0012翼型以及NACA0015翼型阻力系数比较图；其中，雷诺数Re＝5E6；
图9为本发明中仿生翼型叶片与NACA0012翼型以及NACA0015翼型在雷诺数为3E6流体中压力曲线比较图；其中，功角为5°；
图10为本发明中仿生翼型叶片与NACA0012翼型以及NACA0015翼型在雷诺数为3E6流体中压力曲线比较图；其中，功角为10°；
图11为本发明中仿生翼型叶片与NACA0012翼型以及NACA0015翼型在雷诺数为3E6流体中压力曲线比较图；其中，功角为15°；
图12为本发明中仿生翼型叶片与NACA0012翼型以及NACA0015翼型在雷诺数为3E6流体中压力曲线比较图；其中，功角为20°。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图通过特定的实施例进一步说明本发明的实施方式。
本实施例采用鲟鱼作为仿生翼型叶片的获取模型，该实施例中的具体操作方法同样适用于其他鱼体用于仿生翼型的获取以及翼型叶片的设计。
如图1所示，基于鲟鱼作为仿生对象设计的仿生翼型叶片，其外形曲线包括仿生翼型叶片背部曲线以及仿生翼型叶片腹部曲线，仿生翼型叶片背部曲线以及仿生翼型叶片腹部曲线两端产生交点，两个所述的交点之间的直线距离为翼型的弦长，且仿生翼型叶片背部曲线以及仿生翼型叶片腹部曲线之间的最大距离为仿生翼型叶片的最大厚度δmax；
如图1所示，所述仿生翼型叶片背部曲线以及仿生翼型叶片腹部曲线在前缘形成的夹角为α，α＝14.43°；所述仿生翼型叶片背部曲线以及仿生翼型曲线在后缘形成夹角为β，β＝6.42°。
上述仿生翼型叶片的设计方法，具体步骤如下：
S1、点云数据的获取：将完整的鲟鱼鱼体自由伸展并固定在用非接触式3D激光扫描仪的圆桌上，在鲟鱼的身体四周贴上用于采集数据的贴片，三维扫描仪进行扫描获取鲟鱼的点云数据，将获取的点云数据导入Geomagic Design X工程软件后获取三维鲟鱼模型；
上述S1步骤中，为了降低扫描的误差对构建鲟鱼模型准确性的影响，选取m只鲟鱼进行扫描，且每只鲟鱼扫描n次，获取m×n组数据；
上述S1步骤中，三维扫描仪的精度为0.03mm；
S2、构建鲟鱼鱼体的外形曲线已经确定鲟鱼鱼体的长度M：如图2所示，建立坐标系，以步骤S1中获取的鲟鱼模型吻突尖端作为坐标原点，以鲟鱼模型的吻突尖端到鱼体以及鱼尾连接处的中心点之间的直线为X轴，根据步骤S1获取的三维鱼体模型为基础构建二维的鲟鱼鱼体外形曲线，其外形曲线包括鲟鱼鱼体的背部曲线和鲟鱼鱼体的腹部曲线；鲟鱼模型的吻突尖端到尾部尖端的直线投影在X轴上的长度即为鲟鱼鱼体长度M；
S3、外形曲线的处理：以步骤S2建立的坐标系为基础，将获取的鲟鱼鱼体外形曲线沿X轴均匀等分k份，在X轴上获取包括原点在内的k+1个横坐标，鲟鱼鱼体的背部曲线以及鲟鱼鱼体的腹部曲线上共获取2(k+1)个坐标点，鲟鱼鱼体的背部曲线坐标点定义为(xs,fu(xs))，鲟鱼鱼体的腹部曲线坐标点定义为(xs,fl(xs))；对获取的坐标点进行无量纲处理，得到无量纲坐标点，鲟鱼鱼体的背部曲线无量纲坐标定义为(xs,f’u(xs))，鲟鱼鱼体的腹部曲线无量纲坐标点定义为(xs,f’l(xs))，无量纲坐标点之间依次连接并进行光滑处理后获取光滑的鲟鱼鱼体外形曲线；无量纲处理中变量之间的关系定义如下：
Figure BDA0002074001790000081
式中，t代表X轴上的坐标点，u为鲟鱼鱼体的背部曲线，l为鲟鱼鱼体的腹部曲线，xt为鲟鱼鱼体的背部曲线以及鱼体的腹部曲线上坐标点的横坐标，M为鱼体长度；fu(xt)为横坐标为xt处鲟鱼鱼体的背部曲线上的纵坐标，fl(xt)为横坐标为xt处鲟鱼鱼体的腹部曲线上的纵坐标；f’u(xt)为横坐标为xt处鲟鱼鱼体的背部曲线上的无量纲纵坐标，f’l(xt)为横坐标为xt处鲟鱼鱼体的腹部曲线上的无量纲纵坐标；M为鲟鱼鱼体的长度。
由于在步骤S1中为了降低扫描的误差对构建鲟鱼模型准确性的影响，选取m只鲟鱼进行扫描，且每只鲟鱼扫描n次，因此，步骤S2中共获取m×n条鲟鱼鱼体外形曲线，步骤S3中每一条鲟鱼鱼体外形曲线上都能获取2(k+1)个坐标点，对坐标点进行无量纲处理，得到无量纲坐标点，对获取的无量纲坐标点采用最小二乘法进行数据拟合，拟合后形成一条鲟鱼鱼体外形曲线，并且鲟鱼鱼体外形曲线趋向光滑，具体的拟合方式如下：
f(x)＝b0+b1x，其中：
Figure BDA0002074001790000091
Figure BDA0002074001790000092
式中：
Figure BDA0002074001790000093
由于选取m只鲟鱼进行扫描，且每只鲟鱼扫描n次，共获取m×n组数据，因此，j取值为m×n；
式中：b0与b1为常数；
当对鲟鱼鱼体的背部曲线进行拟时，xi为X轴上的横坐标，f(xi)分别代表横坐标为xi时位于鲟鱼鱼体的背部曲线的纵坐标；
Figure BDA0002074001790000094
为获取m×n组数据中横坐标xi的平均值；
Figure BDA0002074001790000095
为横坐标为xi时鲟鱼鱼体的背部曲线上的纵坐标的平均值；
Figure BDA0002074001790000096
为横坐标xi中i取值从1到j时所有横坐标的平均值，
Figure BDA0002074001790000097
为横坐标为
Figure BDA0002074001790000098
时位于鲟鱼鱼体的背部曲线上纵坐标；
当对鲟鱼鱼体的腹部曲线进行拟时，xi为X轴上的横坐标，f(xi)分别代表横坐标为xi时位于鲟鱼鱼体的腹部曲线的纵坐标；
Figure BDA0002074001790000099
为获取m×n组数据中横坐标xi的平均值；
Figure BDA00020740017900000910
为横坐标为xi时鲟鱼鱼体的腹部曲线上的纵坐标的平均值；
Figure BDA00020740017900000911
为横坐标xi中i取值从1到j时所有横坐标的平均值，
Figure BDA00020740017900000912
为横坐标为
Figure BDA00020740017900000913
时位于鲟鱼鱼体的腹部曲线上纵坐标；
优选地，步骤S1中选取3只鲟鱼进行扫描，且每只鲟鱼扫描3次，共获取9组数据，上述式中，j取值为9；
S4、数据修正：根据步骤S3处理后得到光滑的鲟鱼鱼体外形曲线进行数据修正，包括头部数据修正、鱼鳍数据修正和尾部数据修正；数据修正后得到仿生翼型的外形曲线，仿生翼型的外形曲线包括仿生翼型的背部曲线和仿生翼型的腹部曲线，根据仿生翼型的外形曲线确定仿生翼型的最大厚度δmax；
上述步骤中，头部数据修正的具体步骤如下：
以791翼型为基础，以791翼型前缘为坐标原点，791翼型的前缘与后缘之间的直线为X轴，构建791翼型的外形曲线，791翼型的前缘与791翼型的外形曲线上任意一点之间的直线投影在X轴上的长度为xd’，791翼型的弦长为C；
鲟鱼鱼体的吻突尖端与鲟鱼鱼体外形曲线上任意一点的直线投影在X轴上的长度xd与鲟鱼鱼体长度M的比为xd/M，xd/M＞0.2部分的鲟鱼鱼体外形曲线上的坐标点数据不变，对xd/M≤0.2部分的鲟鱼鱼体外形曲线上的坐标点数据进行修正：将791翼型的外形曲线上xd’/C≤0.2的坐标点数据分别替换鲟鱼鱼体外形曲线上xd/M≤0.2的坐标点数据；791翼型的外形曲线与鲟鱼鱼体外形曲线的连接处采用圆弧法均匀过度。
鱼鳍数据修正的具体步骤如下：
鱼鳍数据修正包括背鳍数据修正和腹鳍数据修正；
腹鳍数据修正：鲟鱼鱼体的腹部曲线与鲟鱼鱼体腹部鱼鳍的外形曲线相交产生两个交点，分别为交点A和交点B；定义鲟鱼鱼体吻突尖端到交点A之间的直线投影在X轴上的长度为xq，鲟鱼鱼体吻突尖端到交点B之间的直线投影在X轴上的长度为xh，鲟鱼鱼体吻突尖端到鲟鱼鱼体的腹部曲线上任意一点的直线投影在X轴上的长度为xa；鲟鱼鱼体的腹部曲线上xq/M≤xa/M≤xh/M部分采用圆弧法并结合鲟鱼鱼体的腹部曲线变化趋势进行光滑处理；
背鳍数据修正：鲟鱼鱼体的背部曲线与鲟鱼鱼体背部鱼鳍的外形曲线相交产生两个交点，分别为交点C和交点D；定义鲟鱼鱼体吻突尖端到交点C之间的直线投影在X轴上的长度为xq’，鲟鱼鱼体吻突尖端到交点D之间的直线投影在X轴上的长度为xh’，鲟鱼鱼体吻突尖端到鲟鱼鱼体的腹部曲线上任意一点的直线投影在X轴上的长度为xa’；鲟鱼鱼体的背部曲线上xq’/M≤xa’/M≤xh’/M部分采用圆弧法并结合鲟鱼鱼体的背部曲线变化趋势进行光滑处理；
鱼尾数据修正的具体步骤如下：
鲟鱼鱼体吻突尖端到鲟鱼鱼体外形曲线任何一点的直线在X轴上投影的长度为xd，其中鲟鱼鱼体外形曲线上xd/M＜0.7部分的数据不变，xd/M≥0.7部分的数据按照鲟鱼鱼体的背部曲线以及鲟鱼鱼体的腹部曲线的流线方向向后延伸，鲟鱼鱼体的背部曲线以及鲟鱼鱼体的腹部曲线在鱼尾一侧产生一个交点，对交点处进行圆角处理。
S5、以步骤S2的坐标系为基础，将获取仿生翼型的外形曲线均匀等分a份，在X轴上获取包括原点在内的a+1个横坐标，仿生翼型的背部曲线以及仿生翼型的腹部曲线上共获取2(a+1)个坐标点，根据获取的坐标点以及步骤S4中获取的最大厚度δmax计算控制点坐标；
所述控制点坐标包括仿生翼型背部曲线控制点坐标(xd,|fu(xd)|)和仿生翼型腹部曲线控制点坐标(xd,|fl(xd)|)，其计算公式如下：
|fl(xd)|＝fl(xi)/δmax，|fu(xd)|＝fu(xi)/δmax
式中：fu(xi)为xi点处翼型背部曲线上的纵坐标，fl(xi)为xi点处翼型腹部曲线上的纵坐标，|fl(xd)|为仿生翼型腹部曲线上的控制点纵坐标，|fu(xd)|为仿生翼型背部曲线上的控制点纵坐标，δmax为仿生翼型的最大厚度。
优选地，a＝k，其中，当a取值为20，控制点坐标如表1所示；
表1拟合的仿生翼型叶片控制点坐标
Figure BDA0002074001790000111
S6、仿生翼型叶片的建立：根据设计要求确定仿生翼型叶片的最大厚度，根据最大厚度以及表1中的控制点坐标计算仿生翼型叶片背部曲线上的坐标点以及仿生翼型叶片腹部曲线上的坐标点，将上述计算后得到的坐标点导入到三维设计软件中进行放样处理，生成仿生翼型叶片。
通过上述方法制备的鲟鱼仿生翼型叶片和NACA0012翼型以及NACA0015翼型在不同雷诺数的流体中进行试验，比较其升力系数、阻力系数以及其压力差，比较结果如图3-12所示。
其中Sturgeon hydrofoil代表鲟鱼仿生翼型叶片。
1、升力系数比较
图3-5表示分别在雷诺数Re＝1E6、3E6和5E6的流体中鲟鱼仿生翼型叶片、NACA0012翼型以及NACA0015翼型的升力系数，结果表明：在雷诺数Re＝1E6、3E6和5E6的流体中，鲟鱼翼型叶片的升力系数随着失速攻角的增大相应增大，鲟鱼翼型叶片在达到失速攻角前，升力系数均大于NACA0012翼型和NACA0015翼型；
2、阻力系数比较
图6-8表示分别在雷诺数Re＝1E6、3E6和5E6的流体中鲟鱼翼型叶片、NACA0012翼型以及NACA0015翼型的阻力系数，结果表明：在雷诺数Re＝1E6、3E6和5E6的流体中，鲟鱼翼型叶片的阻力系数随着失速攻角的增大相应增大，鲟鱼翼型叶片在达到失速攻角前，阻力系数均小于NACA0012翼型和NACA0015翼型；
通过上述三种雷诺数的结果中发现，雷诺数越大，失速攻角越大，且最大升力系数也会相应增大；鲟鱼翼型叶片在达到失速攻角前，升力系数均大于NACA0012翼型和NACA0015翼型，而阻力系数却小于NACA0012翼型及NACA0015翼型，具有较好升阻特性。
3、压力差比较
图9-12表示分别在攻角5°，10°，15°和20°，雷诺数Re＝3E6处的三种翼型的中间横截面和翼型的交线处的压力分布，结果表明：NACA0012翼型和NACA0015翼型在同一块区域具有类似的趋势即随着攻角增加，上下翼面的压力差增大，从而产生更大的升力；鲟鱼翼型叶片比NACA0012翼型和NACA0015翼型在攻角5°，10°和15°时产生更大的升力，特别是在最大厚度区域，但是该区域也有可能会导致空化的产生；由于攻角20°大于鲟鱼翼型在雷诺数Re＝3E6条件下的失速攻角，鲟鱼翼型的失速攻角前文可查，上下翼面的压差突然减小；
上述结果表明，鲟鱼翼型叶片在达到失速迎角前具有比NACA0012翼型和NACA0015翼型更好的水力特性。
以上内容是结合具体实施方式对本发明作进一步详细说明，不能认定本发明具体实施只局限于这些说明，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的构思的前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，都应当视为属于本发明所提交的权利要求书确定的保护范围。

Claims (9)

1.一种仿生翼型叶片，其特征在于，其外形曲线包括仿生翼型叶片背部曲线以及仿生翼型叶片腹部曲线；
所述仿生翼型叶片的几何参数如下：
α＝14.43°；
β＝6.42°；
式中，α为仿生翼型叶片背部曲线以及仿生翼型叶片腹部曲线在前缘形成的夹角；
β为仿生翼型叶片背部曲线以及仿生翼型叶片腹部曲线在后缘形成的夹角；
其特征在于，所述仿生翼型叶片的设计方法包括以下步骤：
S1、点云数据的获取：对鱼体进行扫描获取三维数字模型，即鱼体的点云数据，将鱼体的点云数据导入到逆向工程软件中获取三维鱼体模型；
S2、构建鱼体外形曲线以及确定鱼体长度M：建立坐标系，以鱼体吻突尖端作为坐标原点，以鱼体吻突尖端到鱼体以及鱼尾连接处的中心点之间的直线为X轴，根据步骤S1获取的三维鱼体模型为基础构建二维的鱼体外形曲线，其外形曲线包括鱼体的背部曲线和鱼体的腹部曲线；鱼体模型的吻突尖端到尾部尖端的直线投影在X轴上的长度即为鱼体长度M；
S3、外形曲线的处理：以步骤S2建立的坐标系为基础，将获取的鱼体外形曲线沿X轴均匀等分k份，在X轴上获取包括原点在内的k+1个横坐标，鱼体的背部曲线以及鱼体的腹部曲线上共获取2(k+1)个坐标点，对获取的坐标点进行无量纲处理，得到无量纲坐标点，无量纲坐标点之间依次连接并进行光滑处理后获取光滑的鱼体外形曲线；
S4、数据修正：根据步骤S3处理后得到光滑的鱼体外形曲线进行数据修正，包括头部数据修正、鱼鳍数据修正和尾部数据修正；数据修正后得到仿生翼型的外形曲线，仿生翼型的外形曲线包括仿生翼型的背部曲线和仿生翼型的腹部曲线，根据仿生翼型的外形曲线确定仿生翼型的最大厚度δmax；
S5、以步骤S2的坐标系为基础，将仿生翼型的外形曲线均匀等分a份，在X轴上获取包括原点在内的a+1个横坐标，仿生翼型的背部曲线以及仿生翼型的腹部曲线上共获取2(a+1)个坐标点，根据获取的坐标点以及步骤S4中获取的最大厚度δmax计算控制点坐标；
S6、仿生翼型叶片的建立：根据设计要求确定仿生翼型叶片的最大厚度，根据最大厚度以及控制点坐标计算仿生翼型叶片背部曲线上的坐标点以及仿生翼型叶片腹部曲线上的坐标点，将上述计算后得到的坐标点导入到三维设计软件中进行放样处理，生成仿生翼型叶片。
2.根据权利要求1所述的一种仿生翼型叶片，其特征在于，所述步骤S4中头部数据修正的具体步骤如下：
以791翼型为基础，以791翼型前缘为坐标原点，791翼型的前缘与后缘之间的直线为X轴，构建791翼型的外形曲线，791翼型的前缘与791翼型的外形曲线上任意一点之间的直线投影在X轴上的长度为xd’，791翼型的弦长为C；
鱼体的吻突尖端与鱼体外形曲线上任意一点的直线投影在X轴上的长度xd与鱼体长度M的比为xd/M，xd/M＞0.2部分的鱼体外形曲线上的坐标点数据不变，对xd/M≤0.2部分的鱼体外形曲线上的坐标点数据进行修正：将791翼型的外形曲线上xd’/C≤0.2的坐标点数据分别替换鱼体外形曲线上xd/M≤0.2的坐标点数据；791翼型的外形曲线与鱼体外形曲线的连接处采用圆弧法均匀过度。
3.根据权利要求1所述的一种仿生翼型叶片，其特征在于，所述步骤S4中鱼鳍数据修正的具体步骤如下：
腹鳍数据修正：鱼体的腹部曲线与鱼体腹部鱼鳍的外形曲线相交产生两个交点，分别为交点A和交点B；定义鱼体吻突尖端到交点A之间的直线投影在X轴上的长度为xq，鱼体吻突尖端到交点B之间的直线投影在X轴上的长度为xh，鱼体吻突尖端到鱼体的腹部曲线上任意一点的直线投影在X轴上的长度为xa；鱼体的腹部曲线上xq/M≤xa/M≤xh/M部分采用圆弧法并结合鱼体的腹部曲线变化趋势进行光滑处理；
背鳍数据修正：鱼体的背部曲线与鱼体背部鱼鳍的外形曲线相交产生两个交点，分别为交点C和交点D；定义鱼体吻突尖端到交点C之间的直线投影在X轴上的长度为xq’，鱼体吻突尖端到交点D之间的直线投影在X轴上的长度为xh’，鱼体吻突尖端到鱼体的腹部曲线上任意一点的直线投影在X轴上的长度为xa’；鱼体的背部曲线上xq’/M≤xa’/M≤xh’/M部分采用圆弧法并结合鱼体的背部曲线变化趋势进行光滑处理。
4.根据权利要求1所述的一种仿生翼型叶片，其特征在于，所述步骤S4中尾部数据修正的具体步骤如下：
鱼头吻突尖端到鱼体外形曲线任何一点的直线在X轴上投影的长度为xd，其中鱼体外形曲线上xd/M＜0.7部分的数据不变，xd/M≥0.7部分的数据按照鱼体的背部曲线以及鱼体的腹部曲线的流线方向向后延伸，鱼体的背部曲线以及鱼体的腹部曲线在鱼尾一侧产生一个交点，对交点处进行圆角处理。
5.根据权利要求1所述的一种仿生翼型叶片，其特征在于，所述步骤S4中数据修正的具体步骤如下：
头部数据修正：以791翼型为基础，以791翼型前缘为坐标原点，791翼型的前缘与后缘之间的直线为X轴，构建791翼型的外形曲线，791翼型的前缘与791翼型的外形曲线上任意一点之间的直线投影在X轴上的长度为xd’，791翼型的弦长为C；
鱼体的吻突尖端与鱼体外形曲线上任意一点的直线投影在X轴上的长度xd与鱼体长度M的比为xd/M，xd/M＞0.2部分的鱼体外形曲线上的坐标点数据不变，对xd/M≤0.2部分的鱼体外形曲线上的坐标点数据进行修正：将791翼型的外形曲线上xd’/C≤0.2的的坐标点数据分别替换鱼体外形曲线上xd/M≤0.2的坐标点数据；791翼型的外形曲线与鱼体外形曲线的连接处采用圆弧法均匀过度；
鱼鳍数据修正，包括背鳍数据修正和腹鳍数据修正；
腹鳍数据修正：鱼体的腹部曲线与鱼体腹部鱼鳍的外形曲线相交产生两个交点，分别为交点A和交点B；定义鱼体吻突尖端到交点A之间的直线投影在X轴上的长度为xq，鱼体吻突尖端到交点B之间的直线投影在X轴上的长度的xh，鱼体吻突尖端到鱼体的腹部曲线上任意一点的直线投影在X轴上的长度为xa；鱼体的腹部曲线上xq/M≤xa/M≤xh/M部分采用圆弧法并结合鱼体的腹部曲线变化趋势进行光滑处理；
背鳍数据修正：鱼体的背部曲线与鱼体背部鱼鳍的外形曲线相交产生两个交点，分别为交点C和交点D；定义鱼体吻突尖端到交点C之间的直线投影在X轴上的长度为xq’，鱼体吻突尖端到交点D之间的直线投影在X轴上的长度的xh’，鱼体吻突尖端到鱼体的腹部曲线上任意一点的直线投影在X轴上的长度为xa’；鱼体的背部曲线上xq’/M≤xa’/M≤xh’/M部分采用圆弧法并结合鱼体的背部曲线变化趋势进行光滑处理；
尾部数据修正：鱼头吻突尖端到鱼体外形曲线任何一点的直线在X轴上投影的长度为xd，其中鱼体外形曲线上xd/M＜0.7部分的数据不变，xd/M≥0.7部分的数据按照鱼体的背部曲线以及鱼体的腹部曲线的流线方向向后延伸，鱼体的背部曲线以及鱼体的腹部曲线在鱼尾一侧产生一个交点，对交点处进行圆角处理。
6.根据权利要求1所述的一种仿生翼型叶片，其特征在于，所述步骤S3中对鱼体背部曲线以及鱼体的腹部曲线上的坐标点进行无量纲处理，鱼体的背部曲线坐标点定义为(xt,fu(xt))，鱼体的腹部曲线坐标点定义为(xt,fl(xt))；背部曲线无量纲坐标定义为(xt,f’u(xt))，腹部曲线无量纲坐标定义为(xt,f’l(xt))，无量纲处理中变量之间的关系定义如下：
Figure FDA0002539146880000031
式中，t代表X轴上的坐标点，u为鱼体的背部曲线，l为鱼体的腹部曲线，xt为鱼体的背部曲线以及鱼体的腹部曲线上坐标点的横坐标，M为鱼体长度；fu(xt)为横坐标为xt处鱼体的背部曲线上的纵坐标，fl(xt)为横坐标为xt处鱼体的腹部曲线上的纵坐标；f’u(xt)为横坐标为xt处鱼体的背部曲线上的无量纲纵坐标，f’l(xt)为横坐标为xt处鱼体的腹部曲线上的无量纲纵坐标。
7.根据权利要求1所述的一种仿生翼型叶片，其特征在于，所述步骤S5中计算控制点坐标的公式如下：
|fl(xd)|＝fl(xi)/δmax，|fu(xd)|＝fu(xi)/δmax
式中：fu(xi)为xi点处翼型背部曲线上的纵坐标，fl(xi)为xi点处翼型腹部曲线上的纵坐标，|fl(xd)|为仿生翼型腹部曲线上的控制点纵坐标，|fu(xd)|为仿生翼型背部曲线上的控制点纵坐标，δmax为仿生翼型的最大厚度。
8.根据权利要求1-7任一项所述的一种仿生翼型叶片，其特征在于，所述步骤S1采用m只鱼体进行扫描，且每只鱼体扫描n次，共获取m×n组数据，共获取m×n条鱼体外形曲线，对m×n条鱼体外形曲线进行S3步骤处理获取无量纲坐标，对无量纲坐标进行数据拟合，获取一条光滑的鱼体外形曲线。
9.根据权利要求8所述的一种仿生翼型叶片，其特征在于，所述的数据拟合采用最小二乘法进行拟合，具体的拟合方式如下：
f(x)＝b0+b1x
其中：
Figure FDA0002539146880000041
Figure FDA0002539146880000042
式中：
Figure FDA0002539146880000043
由于选取m只鱼体进行扫描，且每只鱼体扫描n次，共获取m×n组数据，因此，j取值为m×n；式中：b0与b1为常数；
xi为X轴上的横坐标，f(xi)分别代表横坐标为xi时位于鱼体的背部曲线或鱼体的腹部曲线上的纵坐标；
Figure FDA0002539146880000044
为获取m×n组数据中横坐标xi的平均值；
Figure FDA0002539146880000045
为横坐标为xi时分别位于鱼体的背部曲线或者鱼体的腹部曲线上的纵坐标的平均值；
Figure FDA0002539146880000046
为横坐标xi中i取值从1到j时所有横坐标的平均值，
Figure FDA0002539146880000047
为横坐标为
Figure FDA0002539146880000048
时位于鱼体的背部曲线上或鱼体的腹部曲线上的纵坐标。
CN201910447135.5A 2019-05-27 2019-05-27 一种仿生翼型叶片 Active CN110594072B (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910447135.5A CN110594072B (zh) 2019-05-27 2019-05-27 一种仿生翼型叶片
PCT/CN2019/101758 WO2020237850A1 (zh) 2019-05-27 2019-08-21 一种仿生翼型叶片

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910447135.5A CN110594072B (zh) 2019-05-27 2019-05-27 一种仿生翼型叶片

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110594072A CN110594072A (zh) 2019-12-20
CN110594072B true CN110594072B (zh) 2020-10-23

Family

ID=68852594

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910447135.5A Active CN110594072B (zh) 2019-05-27 2019-05-27 一种仿生翼型叶片

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN110594072B (zh)
WO (1) WO2020237850A1 (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114857053B (zh) * 2022-05-30 2024-02-27 杭州老板电器股份有限公司 一种蜗壳、多翼离心风机以及油烟机
CN116050028B (zh) * 2023-03-30 2023-06-20 陕西空天信息技术有限公司 叶轮叶片确定方法、计算机可读存储介质和电子设备

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3785013B2 (ja) * 2000-01-12 2006-06-14 三菱重工業株式会社 タービン動翼
CN102032213B (zh) * 2010-12-30 2012-09-26 北京理工大学 一种端区叶片前缘仿生处理方法
CN102163244A (zh) * 2010-12-30 2011-08-24 北京理工大学 一种叶片前缘豚头型处理方法
CN103147909B (zh) * 2013-03-07 2015-01-07 毛建华 升力型椭圆球式真空磁悬浮风力机
CN104729822B (zh) * 2015-01-16 2017-08-11 中国民航大学 一种涡轮叶片尾迹模拟装置
CN104653395B8 (zh) * 2015-01-19 2017-10-17 河南科技大学 鱼摆尾型升阻融合垂直轴风轮
CN105201728B (zh) * 2015-09-28 2017-12-15 中国海洋大学 一种水平轴潮流能水轮机组合翼型叶片的设计方法
US10858088B2 (en) * 2016-08-31 2020-12-08 David E. Shormann Biomimetic airfoil bodies and methods of designing and making same
CN108386383B (zh) * 2018-02-24 2021-04-20 西安交通大学 一种结合鲹科鱼体和鸟翼的交叉仿生叶片及其制备方法
CN108518295A (zh) * 2018-03-28 2018-09-11 中国海洋大学 潮流能水轮机叶片层流翼型设计方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN110594072A (zh) 2019-12-20
WO2020237850A1 (zh) 2020-12-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110598231B (zh) 一种仿生翼型叶片的设计方法
CN110594072B (zh) 一种仿生翼型叶片
CN105201728B (zh) 一种水平轴潮流能水轮机组合翼型叶片的设计方法
CN108013904B (zh) 心脏超声成像方法
US20080265583A1 (en) Water Turbine with Bi-Symmetric Airfoil
CN112329170B (zh) 一种潮流能水轮机叶片翼型优化设计方法
CN110276138B (zh) 一种航空发动机叶片前后缘形状数字化评价方法
CN104066976B (zh) 具有几何扫掠的风力涡轮机叶片
CN112632703B (zh) 满足结构约束的机翼翼型前后缘变形外形参数化方法
CN106875377A (zh) 一种基于高斯曲率流的脊椎特征点自动识别方法
Fish et al. Examination of the three‐dimensional geometry of cetacean flukes using computed tomography scans: Hydrodynamic implications
CN207554255U (zh) 一种带翼梢小翼和曲线型前缘的达里厄潮流能转轮叶片
CN112211779A (zh) 一种基于生物特征的仿生风力发电机叶片
CN111597741B (zh) 一种基于改进Hicks-henne算法的仿生蟹滑翔姿态下翼型优化设计方法
CN111591407A (zh) 一种船体型线特征参数提取方法
CN103942366A (zh) 基于四段有理Bézier曲线表示的曲率连续的翼型及其生成方法
CN116186913A (zh) 一种全参数化泵喷推进器设计方法
CN116167177A (zh) 一种全参数化大侧斜螺旋桨设计方法
CN116702309A (zh) 基于柯西曲线的机翼前缘设计方法及系统
Friedman et al. Noninvasive 3D geometry extraction of a Sea lion foreflipper
CN210483953U (zh) 一种大型海上风力机叶尖融合小翼及风力机
CN209855956U (zh) 一种风电叶片及风电机组
CN111859801B (zh) 失速型风力机翼型的设计方法
CN106014853B (zh) 一种大型风力机叶片的厚翼型族
CN115419468A (zh) 一种仿水生蛇头部型线的仿生翼型、仿生叶片及制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20211020

Address after: 242500 46 Jingxian County Road, Jingxian County Economic Development Zone, Xuancheng, China

Patentee after: ANHUI NANFANG CHEMICAL PUMP INDUSTRY Co.,Ltd.

Address before: 230009 No. 193, Tunxi Road, Hefei, Anhui

Patentee before: Hefei University of Technology

TR01 Transfer of patent right