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龙图腾网获悉中南大学申请的专利螺旋桨外形的快速设计方法及系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN120105746B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-12-23发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202510282257.9，技术领域涉及：G06F30/20；该发明授权螺旋桨外形的快速设计方法及系统是由刘俊;张宇;罗世彬;宋佳文;王伟设计研发完成，并于2025-03-11向国家知识产权局提交的专利申请。

本螺旋桨外形的快速设计方法及系统在说明书摘要公布了：本发明公开了一种螺旋桨外形的快速设计方法，包括获取目标飞行器的工作参数以确定螺旋桨的设计工况和设计指标；选定螺旋桨的剖面翼型和对应的气动性能参数；构建螺旋桨的设计空间；生成设计空间内的若干样本点；采用激励盘方法计算得到各个样本点的气动性能数据信息；构建螺旋桨样本库的代理模型；对得到的代理模型进行参数寻优得到最终的参数优化结果；根据参数优化结果完成目标飞行器的螺旋桨外形的设计。本发明还公开了一种实现所述螺旋桨外形的快速设计方法的系统。本发明不仅能够实现螺旋桨外形的快速设计，可靠性和精确性都较好，而且整体设计效率更高。

本发明授权螺旋桨外形的快速设计方法及系统在权利要求书中公布了：1.一种螺旋桨外形的快速设计方法，包括如下步骤： S1.获取目标飞行器的工作参数，以确定螺旋桨的设计工况和设计指标； S2.根据步骤S1确定的数据信息，选定螺旋桨的剖面翼型和对应的气动性能参数； S3.根据步骤S2确定的数据信息，构建螺旋桨的设计空间； S4.根据步骤S3构建的设计空间，生成设计空间内的若干样本点； S5.根据步骤S4得到的样本点，采用激励盘方法计算得到各个样本点的气动性能数据信息；具体包括如下步骤： 激励盘方法将等效动量源项代替真实桨叶的几何细节，将三维非定常N-S方程简化为定常方程进行求解； 等效后的螺旋桨有无限个桨叶，并简化为一个无厚度的圆盘；基于动量理论，将体积力作为源项加入N-S方程的动量方程中，然后求解简化外形的定常流场； 当气流流经盘面上半径r处的任意点时，对半径r处的剖面进行受力分析，以得到对应的各项气动参数的变化； 采用如下算式计算得到剖面形状所受的升力： 式中为来流密度；为剖面来流速度；为剖面升力系数；为剖面弦长； 采用如下算式计算得到剖面形状所受的阻力： 式中为剖面阻力系数； 采用如下算式计算得到剖面形状所受的拉力： 式中为气流诱导迎角； 计算得到剖面形状所受的扭矩为； 对整个圆盘进行积分计算得到螺旋桨的整体受力，并进行无量化处理，得到螺旋桨气动性能无量纲参数； 螺旋桨气动性能无量纲参数包括拉力系数、扭矩系数、功率系数和效率，其 中： 式中为螺旋桨产生的拉力；为来流空气密度；为螺旋桨半径；为螺旋桨的旋转 角速度；为螺旋桨产生的绕转轴的扭矩；为螺旋桨产生的功率；为前进比，且，为前进速度； S6.根据步骤S5得到的气动性能数据信息，构建螺旋桨样本库的代理模型； S7.基于智能优化算法，对步骤S6得到的代理模型进行参数寻优，得到最终的参数优化结果； S8.根据步骤S7得到的参数优化结果，完成目标飞行器的螺旋桨外形的设计。

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