[發(fā)明專利]適用多速度域的翼型設(shè)計方法與結(jié)構(gòu)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910161281.8
• 申請日: 2009-07-28
• 公開（公告）號: CN101968821A
• 公開（公告）日: 2011-02-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃正利;辛敬業(yè);金尚圣
• 申請（專利權(quán)）人: 聯(lián)合船舶設(shè)計發(fā)展中心
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50;B63H1/14
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 湯保平

1.一種適用多速度域的翼型設(shè)計方法，該翼型結(jié)構(gòu)主要是具有一上表面與一下表面，其中，該翼型設(shè)計方法主要是包含有下列步驟：

翼型環(huán)境建立：先設(shè)定一環(huán)境參數(shù)，該環(huán)境參數(shù)用以改變此翼型后半部下表面的壓力分布，并使該翼型具有適用于不同速度域且不會產(chǎn)生效率降低過大的功能；

最佳化處理：將用以限定翼型后半部下表面壓力分布的限制條件進(jìn)一步增加至已建立的翼型環(huán)境，同時依所加入的限制條件進(jìn)行最佳化處理，進(jìn)而獲得符合此限制條件的翼型下表面壓力分布的翼型群組；

流體特性分析：將符合最佳化處理的翼型群組，再以流體力學(xué)計算方法進(jìn)行不同速度域時，該翼型群組中每一翼型的流體特性分析，獲得該翼型群組中每一翼型的升力系數(shù)；

翼型建立：將經(jīng)流體特性分析后的翼型群組，依其升力系數(shù)與依此環(huán)境參數(shù)所對應(yīng)的壓力分布以數(shù)值分析方式，針對此翼型群組進(jìn)行壓力反算，獲得此翼型群組中每一翼型的翼型形狀；

權(quán)重計算：進(jìn)行翼型建立后的翼型群組，再依此翼型于各速度域所使用比例進(jìn)行權(quán)重計算，使該翼型群組藉由該權(quán)重計算后，由該翼型群組中篩選出最佳的翼型的翼型形狀，及其所對應(yīng)的環(huán)境參數(shù)組合。

2.依權(quán)利要求1所述的適用多速度域的翼型設(shè)計方法，其中，該環(huán)境參數(shù)其進(jìn)一步是選定壓力變化轉(zhuǎn)折點與翼型后半部下表面壓力分布的上下限為主要可變條件，而翼型的前半部壓力面則依據(jù)升力系數(shù)而自動調(diào)整與媒合。

3.依權(quán)利要求1所述的適用多速度域的翼型設(shè)計方法，該限定條件是將升力系數(shù)設(shè)為一固定值，而進(jìn)一步求取該翼型其阻力系數(shù)的極值。

4.依權(quán)利要求3所述的適用多速度域的翼型設(shè)計方法，其進(jìn)一步是求取該翼型的阻力系數(shù)的極小值。

5.依權(quán)利要求3所述的適用多速度域的翼型設(shè)計方法，該翼型于權(quán)重計算后，最佳翼型的環(huán)境參數(shù)的數(shù)值是使其于各速度域中，其升力系數(shù)不低于設(shè)定的目標(biāo)值。

6.依權(quán)利要求3所述的適用多速度域的翼型設(shè)計方法，該翼型的群組于權(quán)重計算時，其更進(jìn)一步是將升力系數(shù)于各速度域中皆低于限制條件的目標(biāo)值者，先自翼型的群組中排除，并于剩余群組中選擇升力系數(shù)最接近限制條件的先型翼型的環(huán)境參數(shù)。

7.依權(quán)利要求1所述的適用多速度域的翼型設(shè)計方法，其中，權(quán)重計算其進(jìn)一步是以流體力學(xué)計算方法，將翼型的群組于不同的速度域時，其所產(chǎn)生的升力系數(shù)、阻力系數(shù)及有無空化現(xiàn)象發(fā)生，來進(jìn)行各速度域的性能加權(quán)計算。

8.依權(quán)利要求1所述的適用多速度域的翼型設(shè)計方法，其中，該翼型進(jìn)行壓力反算時，是于二維坐標(biāo)系統(tǒng)上，采取B-SPLINE法，將所要求取翼型的形狀以B-SPLINE定義，再藉由擾動B-SPLINE的控制點而獲得滿足此環(huán)境參數(shù)的壓力分布的翼型的形狀。

9.依權(quán)利要求8所述的適用多速度域的翼型設(shè)計方法，其中，該B-SPLINE所選擇的控制點4～30為主要范圍。

10.依權(quán)利要求9所述的適用多速度域的翼型設(shè)計方法，其中，該B-SPLINE所選擇的控制點以24個控制點為最佳。

11.一種適用多速度域的翼型結(jié)構(gòu)，其是提供船舶航行時所需要足夠的升力，該翼型結(jié)構(gòu)主要是包含有：

一上表面，是提供流體平滑地自上表面前半部朝其后半部流動，并使該翼型于不同速度域時，能有效率地提供每一速度域所需要的升力；

一下表面，與該上表面結(jié)合而形成此翼型的結(jié)構(gòu)，并提供流體平滑地自下表面前半部朝其后半部流動，進(jìn)而同時提供船舶螺旋槳足夠升力的功能者；

一翼型前緣，是由該上表面與該下表面的前半部交接處所形成；

一翼型后緣，是由該上表面與該下表面的后半部交接處所形成。

12.依權(quán)利要求11所述的適用多速度域的翼型結(jié)構(gòu)，該下表面于后半部朝翼型后緣延伸形成有一轉(zhuǎn)折部與一弧形部。