水空两栖涵道风扇推进器推力理论分析及实验验证

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	水空两栖涵道风扇推进器推力理论分析及实验验证
	郜天柱 1,2; 林扬2 ; 杨翊2 ; 胡志强2
刊名	机器人
	2019
卷号	41 期号:2 页码:222-231
关键词	水空两栖涵道风扇推进器流体仿真推力实验
ISSN号	1002-0446
其他题名	Theoretical Analysis and Experimental Verification on Thrust of Aquatic-Aerial Amphibious Ducted Fan Propeller
产权排序	1
英文摘要	由水空两栖机器人的应用需求出发,从理论计算、仿真以及实验三方面设计了一种涵道风扇推进器.通过理论计算,分析了风扇和电机在2种介质中的工作曲线,提出了风扇推力系数和转矩系数的预估模型.通过选取适当的预估参数,得到了风扇和电机的设计参数.根据理论计算结果,选取了一种较为合适的风扇和电机的组合方式.为了验证理论计算的可靠性,对仅考虑扇叶的理想情况进行了CFD(计算流体动力学)仿真分析.为了研究实际的涵道风扇推进器的工作情况,还对考虑涵道整体表面结构的实际情况进行了CFD仿真分析.最后,对该组合方式的涵道风扇推进器进行了实验,得到了涵道风扇在水下和空气中的实测推力系数分别为1.47×10~(-4)和2.48×10~(-4),实际情况下仿真结果与其的相对误差分别为10.9%和3.6%,接近于实验本身的不确定度;得到的空气中的推力可达55 N以上,水下推力可达245 N以上,均可以满足2种介质中的使用要求.
语种	中文
资助机构	科技创新特区项目(17-163-11-ZT-005-023-01) ; 机器人学国家重点实验室青年自主课题(2014-Z08)
内容类型	期刊论文
源URL	[http://ir.sia.cn/handle/173321/23341]
专题	海洋机器人卓越创新中心
通讯作者	胡志强
作者单位	1.中国科学院大学 2.中国科学院沈阳自动化研究所机器人学国家重点实验室
推荐引用方式 GB/T 7714	郜天柱,林扬,杨翊,等. 水空两栖涵道风扇推进器推力理论分析及实验验证[J]. 机器人,2019,41(2):222-231.
APA	郜天柱,林扬,杨翊,&胡志强.(2019).水空两栖涵道风扇推进器推力理论分析及实验验证.机器人,41(2),222-231.
MLA	郜天柱,et al."水空两栖涵道风扇推进器推力理论分析及实验验证".机器人 41.2(2019):222-231.