(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210908548.0 (22)申请日 2022.07.29 (71)申请人 大连海事大学 地址 116026 辽宁省大连市高新园区凌海 路1号 (72)发明人 卢雨　吴春晓　刘社文　顾朱浩　 邵武　李闯　 (74)专利代理 机构 大连东方专利代理有限责任 公司 21212 专利代理师 王思宇　李洪福 (51)Int.Cl. B63H 11/04(2006.01) G06F 30/17(2020.01) G06F 30/15(2020.01) G06F 30/28(2020.01)G06F 113/08(2020.01) G06F 119/10(2020.01) (54)发明名称 一种导管尾缘仿生降噪的泵喷推进器及参 数化建模方法 (57)摘要 本发明提供一种导管尾缘仿生降噪的泵喷 推进器及参数化建模 方法， 所述泵喷推进器包括 导管、 定子、 桨毂、 转子和桨轴， 所述导管的尾缘 设置有凹凸结构， 所述凹凸结构的轮廓线为正弦 曲线， 所述凹凸结构包括若干个均匀分布的凹凸 单元， 所述凹凸单元为所述正弦曲线在一个周期 内对应的曲线。 本发明的技术方案解决了现有泵 推进器的噪声大隐蔽性能较 差的问题。 权利要求书1页 说明书4页 附图2页 CN 115367086 A 2022.11.22 CN 115367086 A 1.一种导管尾缘仿生降噪的泵喷推进器， 包括导管、 定子、 桨毂、 转子和桨轴， 其特征在 于， 所述导管的尾缘设置有凹凸结构， 所述凹凸结构的轮廓线为正弦曲线， 所述凹凸结构包 括若干个均匀分布的凹凸单 元， 所述凹凸单 元为所述 正弦曲线在一个周期内对应的曲线。 2.根据权利要求1所述的导管尾缘仿生降噪的泵喷推进器， 其特征在于， 所述凹凸结构 包括18个均匀分布的所述凹凸单 元。 3.根据权利要求1所述的导管尾缘仿生降噪的泵喷推进器， 其特征在于， 所述正弦曲线 的振幅A＝0.02D， 其中D为所述 转子的直径。 4.根据权利要求2所述的导管尾缘仿生降噪的泵喷推进器， 其特征在于， 所述转子的直 径D为0.294m； 所述定子与所述转子 之间的轴向距离为0.048m； 所述定子包括若干固定安装 于所述桨轴的叶片， 所述叶片对应翼型弦长所在直线相比于所述桨轴的轴线向右偏转 7.5°； 所述导管入口的直径为0.316mm， 出口直径为0.23mm； 相邻的所述凹凸单元上相对应 的点之间的距离为0.04m。 5.根据权利要求1所述的导管尾缘仿生降噪的泵喷推进器的参数化建模方法， 其特征 在于， 首先建立以正弦函数表达的导管尾缘凹凸结构的正弦曲线模型， 然后将得到的正弦 曲线映射到导管的尾缘， 根据需要通过调节正弦曲线模型的振幅和相位 实现对凹凸单元的 深度和个数的调节， 从而获得满足要求的泵喷推进器的导管尾缘凹凸结构。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115367086 A 2一种导管尾缘仿生降噪的 泵喷推进器及 参数化建模方 法 技术领域 [0001]本发明涉及船舶推进领域， 具体而言， 尤其涉及一种导管尾缘仿生降噪的泵喷推 进器。 背景技术 [0002]泵喷推进器是由环状导管、 定子和转子构成的组合式推进装置。 环状导管的剖面 为机翼型， 罩住转子和定子， 它是泵喷推进器内外流场的控制面。 如 采用具有吸声和减振的 材料制造， 则可以屏蔽转子及内流道产生的噪声。 为了推迟转子叶片的空化、 降低转子的噪 声， 通常采用能 降低转子人流速度的减速型导管； 定子为一组与来流成一定角度的固定叶 片， 使转子人流产生预旋或吸收转子尾流的旋转能量， 同时用于固定导管； 转子为类似于螺 旋桨的旋转叶轮， 通过与水流的相互作用产生推力， 推动 潜艇达到要求的航速。 但是现有的 泵推进器的噪声及隐蔽性能较差等问题仍然 亟待优化。 发明内容 [0003]针对现有泵推进器的噪声大隐蔽性能较差的技术问题， 本发明提供了一种导管尾 缘仿生降噪 的泵喷推进器参数化建模方法， 通过正弦函数曲线的参数化仿生设计的导管尾 缘， 降低泵喷推进器的噪声， 提高水 下航行器的隐身性能。 [0004]本发明采用的技 术手段如下： [0005]一种导管尾缘仿生降噪的泵喷推进器， 包括导管、 定子、 桨毂、 转子和桨轴， 所述导 管的尾缘设置有凹凸结构， 所述凹凸结构的轮廓线为正弦曲线， 所述凹凸结构包括若干个 均匀分布的凹凸单 元， 所述凹凸单 元为所述 正弦曲线在一个周期内对应的曲线。 [0006]进一步地， 所述凹凸结构包括18个均匀分布的所述凹凸单 元。 [0007]进一步地， 所述正弦曲线的振幅A＝0.02D， 其中D为所述 转子的直径。 [0008]进一步地， 所述转子的直径D为0.294m； 所述定子与所述转子之间的轴向距离为 0.048m； 所述定子包括若干固定安装于所述桨轴的叶片， 所述叶片对应翼型弦长所在直线 相比于所述桨轴的轴线向右偏转7.5 °； 所述导管入口的直径为0.316mm， 出口直径为 0.23mm； 相邻的所述凹凸单 元上相对应的点之间的距离为0.04m。 [0009]本发明还提供了一种上述导管尾缘仿生降噪的泵喷推进器的参数化建模方法， 首 先建立以正弦函数表达的导管尾缘凹凸结构的正弦曲线模型， 然后 将得到的正弦曲线映射 到导管的尾缘， 根据需要通过调节正弦曲线模型的振幅和相位实现对凹凸单元的深度和个 数的调节， 从而获得满足要求的泵喷推进器的导管尾缘凹凸结构。 [0010]较现有技 术相比， 本发明具有以下优点： [0011]本发明提供的导管尾缘仿生降噪的泵喷推进器及 参数化建模方法， 基于仿生学原 理与曲线参数化建模相结合， 将座头鲸前鳍的凹凸结构应用于泵喷推进器导管尾缘， 可以 将尾涡分解， 加速了涡的扩散， 使推进器附近的湍流 强度和湍流范围减小， 降低了推进器表 面的压力脉动， 从而起到了减振降噪的效果； 泵喷推进器周围流场的这种变化提高了水下说　明　书 1/4 页 3 CN 115367086 A 3