环形螺旋桨几何形状的数学表达方法

作者：叶礼裕; 王超^*; 孙聪; 郭春雨

来源：中国舰船研究, 2023, 1-11.

DOI：10.19693/j.issn.1673-3185.03419

• 型值参数
• 数学表达
• 参考线
• 几何外形
• 环形螺旋桨

[目的]环形螺旋桨因其独特的外形，可有效减少梢涡泄出，有利于降低水动力噪声，提高推进效率，但同时也因其复杂的外形，难以采用常规螺旋桨的数学表达方法来对其几何外形进行建模，因此，需研究新型环形螺旋桨几何形状的数学表达。[方法]首先，详细介绍环形螺旋桨的结构特点和优势；然后，在参考常规螺旋桨几何形状数学表达的基础上，引入轴距、外倾角、侧倾角和竖直角等几何参数，以几何型值参数沿轴距方向分布的方式，详细推导环形螺旋桨的三维坐标数学公式，从而建立环形螺旋桨的数学表达方法；最后，以某一环形螺旋桨的型值为例，验证所提出环形螺旋桨数学表达方法的可行性。[结果]结果显示，采用所提方法能够光顺地建立环形螺旋桨的几何外形。[结论]所提方法可用于快速进行环形螺旋桨的三维建模，能为进一步研究环形螺旋桨的物理特性和科学问题奠定坚实的基础。

• 单位
  哈尔滨工程大学