摘要：Aiming to maximize the aerodynamic performance of the Distributed Electric Propulsion(DEP)aircraft,a hybrid design framework which focuses on the aerodynamic performance of the propeller/wing integration has been developed and validated ***-fidelity modelling for propeller aerodynamics has been used to achieve computational efficiency with reasonable *** optimizing the aerodynamic loading distributions on the tractor propeller disk,the induced slipstream is redistributed into a form that is beneficial for the wing downstream,based on which the propeller blade geometry is generated through a rapid inversed design *** compared with the Minimum Induced Loss(MIL)propeller at a specified thrust level,significant improvements of both the lift-to-drag ratio of the wing and the propeller/wing integrated aerodynamic efficiency is achieved,which shows great promise to deliver aerodynamic benefits for the wing within the propeller slipstream without any additional devices.

摘要：针对电磁干扰环境下的无人机信息收集问题,使用深度强化学习算法实现了紫外光非直视通信收发仰角自适应调整的信息收集方法。建立了无人机的移动、通信、信息收集和能耗模型,以时间、能量和通信质量为目标函数,建立了多目标优化模型,使用深度强化学习算法解决多目标优化问题。为了让无人机获得更优的飞行方向、飞行速度以及紫外光收发仰角的决策,设计了一套适合信息收集任务的奖励函数,并对经典的深度双Q网络算法加入双目标网络、熵正则化和优先经验回放等改进。仿真结果表明,改进的算法相比经典的深度双Q网络算法,在时间效率上至少提高了13%,能量消耗至少减少了14%。

摘要：基于叶素动量理论的对转涵道风扇桨叶设计方法虽然设计速度快,但设计精度不高。为提高设计方法的设计精度,同时保留设计的快速性,通过CFD计算对基于叶素动量理论的桨叶快速设计方法进行修正,提出一种耦合CFD修正的对转涵道风扇桨叶高效设计方法。通过CFD计算与修正设计的不断迭代,可使设计结果收敛至CFD计算结果,得到满足设计要求的桨叶。结果表明:MRF方法对对转涵风扇性能的求解精度不足,需采用非定常CFD方法。而通过CFD计算结果修正桨叶的拉力占比、入流角及叶素气动力后,对转涵道风扇总拉力设计精度提高10.4%,扭矩设计精度提高18.2%。文中提出的高效设计方法只需进行少量的CFD计算修正便能较好地满足设计要求,进行加速处理后,设计效率进一步提高25%。

摘要：基于叶素动量理论、升力线及面元法等的涵道螺旋桨桨叶设计方法,由于方法本身存在诸多简化,故设计结果一般同真实性能存在一定偏差。而基于更为准确的CFD求解方法所进行的设计及优化设计等,由于需进行大量CFD计算,设计效率偏低。因此,为使设计具备快速性的同时也具备较高的准确性,基于叶素动量理论,通过CFD计算对设计进行修正,提出一种涵道螺旋桨桨叶高效设计方法。在设计过程中通过对入流角及迎角进行修正,提高了设计的精度,而修正系数通过CFD结果反解得到。初步设计后,经过修正系数求解、再设计进行迭代,可快速得到满足设计需求的涵道螺旋桨。对不同状态涵道螺旋桨的设计表明,该设计方法基本进行2次CFD计算与再设计便可满足设计要求,设计高效的同时具有较好的设计精度。

摘要：基于叶素动量理论及涡流理论的螺旋桨快速设计方法,由于设计采用的叶素气动力与真实情况存在差异,设计的螺旋桨存在拉力偏差,且不能保证较高的效率。为解决此问题,采用螺旋桨数值模拟的结果对设计进行修正。假设桨叶叶素最大升阻比对应的气动力沿径向相同,可通过数值模拟结果反解该气动力,再根据所得气动力进行螺旋桨的重新设计,建立耦合CFD修正的螺旋桨快速设计方法。结果表明,对于太阳能无人机小型螺旋桨的设计,本文设计方法一方面能够较好地满足拉力要求,另一方面相比于传统设计方法螺旋桨效率可提高2.75%。在采用代理优化的方法对螺旋桨翼型进行优化后,相比于传统设计方法螺旋桨效率进一步提高了3.95%。且该方法只需进行少量的CFD计算即可,相比于直接采用数值模拟优化螺旋桨的弦长及扭转角分布,设计周期更短。

摘要：从螺旋桨设计出发,通过设计合适的螺旋桨,得到有利的螺旋桨滑流形式,进而改善螺旋桨/机翼构型中机翼的气动特性。通过改变螺旋桨径向拉力分布控制螺旋桨滑流,提出一种根据给定拉力分布进行螺旋桨设计的方法,并验证方法的可行性。将最小能量损失设计的螺旋桨与不同拉力分布形式设计的螺旋桨应用于多螺旋桨/机翼构型中,研究螺旋桨变化对其后机翼气动特性的影响。结果表明:通过改变螺旋桨拉力分布能够改变螺旋桨滑流,进而改变后方机翼的气动特性。拉力分布较为和缓的螺旋桨,虽其本身效率有所下降,但能够对后方机翼带来增升减阻的效果,相比于最小能量损失设计结果,升阻比可提高9.94%。

摘要：基于分布式电推进飞行器创新性发展理念,以螺旋桨滑流耦合下机翼气动效率最优为目标开展螺旋桨诱导流场重构设计研究。首先,通过构建基于动量源方法的准定常数值模拟技术,建立了螺旋桨桨盘载荷分布与诱导流场特性之间的联系;然后,基于对螺旋桨桨盘气动载荷分布曲线的参数化控制,提出了螺旋桨诱导流场重构优化设计思想及设计方法;最后,通过相关设计结果的对比分析验证了所提出螺旋桨诱导流场重构设计思想及设计方法的有效性和可靠性。结果表明:与等拉力最小诱导损失螺旋桨相比较,基于所提出诱导流场重构设计思想设计得到的螺旋桨最优气动载荷分布耦合下的机翼气动效率得到显著改善,在本文设计状态下,机翼翼段计算升力相对提高10.40%,计算阻力相对降低7.05%,计算升阻比相对增大18.77%。

摘要：基于某手抛式小型飞翼布局太阳能无人机的应用需求,开展俯仰力矩约束下高升力、失速和缓的低雷诺数反弯翼型优化设计研究。结合特定低雷诺数下翼型算例,验证了准定常和非定常数值模拟方法求解低雷诺数转捩流动问题和大迎角失速分离流动问题的准确性和可靠性;基于CST参数化方法、MIGA优化算法、Kriging代理模型等搭建了低雷诺数反弯翼型优化设计框架;以NACA 8-H-12反弯翼型作为基准进行优化设计研究,结果表明:优化翼型在大迎角状态下的失速特性及升阻特性得到显著改善,设计结果有利于小型飞翼布局太阳能无人机的手抛式起飞及高升力长航时飞行。

摘要：针对半环形式翼上螺旋桨构型,研究了螺旋桨-机翼耦合流场特性,并以短距起降(STOL)状态最优升阻特性为目标对机翼翼型进行全局优化。首先,针对螺旋桨-气动面耦合构型,通过动量源法与真实桨叶模型CFD的计算对比,分析动量源法用于该构型设计分析的可行性。其次,为得到有利于桨-翼耦合特征的新翼型,建立了翼上螺旋桨构型自由型面变形(FFD)参数化模型,采用遗传算法对翼上螺旋桨构型机翼翼型进行全局寻优设计,分析了优化翼型参数及流场变化规律。最后,将优化翼型用于三维半环形机翼,分析其流场特性与二维计算结果的异同,验证二维翼型优化的有效性。结果表明:真实桨叶多重参考系(MRF)方法不能准确计算翼上螺旋桨构型下的流场结构,而动量源法计算结果与真实桨叶滑移网格非定常方法较为吻合;采用二维动量源CFD方法进行翼型的遗传算法优化是有效的,受半涵道的保护,二维优化翼型的优势在三维构型中得到了有效继承;翼上螺旋桨构型的翼型优化应当着重关注翼面曲率变化,在本文计算状态下,通过增加桨盘附近翼面曲率、保持附着流动来加强Coanda效应,有效实现了气动增升,优化后机翼升力提高了22.51%,显著减弱桨盘后高压区并产生二次吸力峰值,同时保持了机翼负阻力特性。

摘要：在乡村振兴和红色文化传承的语境下,乡村红色景观的设计研究备受关注。当前的乡村红色景观存在红色资源利用不足、红色文脉宣传不够、地域特色不强等问题。景观叙事这一手段是由叙事学与环境设计、风景园林和建筑学等学科交叉得出的新的景观设计手法,以往大多被应用于神学景观与历史人文景观中。文章将景观叙事手法应用于乡村红色景观设计研究中,为乡村红色景观的设计提供新的视角与策略,同时对红色军旅文化以及乡村旅游的文化教育价值等问题的研究具有一定的理论参考和实践指导意义。