仿生无人机旋翼以降低气动声噪和提高效率
流体动力学
2025-03-18 v2
摘要
无人机（UAV）的应用正在多个行业中快速增长，这与日益增长的对这些无人机的需求密切相关。然而，尽管在产品递送等领域，无人机可以比传统递送方法更具环境友好性，但无人机发出的噪音仍然是它们广泛应用的重要障碍。自然界常常为高效且环保的设备提供灵感。在本研究中，我们借鉴了 Seo 等人（Bioinsp. Biomimetics, 16 (4):046019, 2021）关于蚊子和果蝇翅膀飞行气动声的工作，提出并考察了一种简单策略，用于降低无人机旋翼的气动声噪声。具体而言，受这些昆虫的启发，我们探讨了通过增加旋翼的平面面积来降低小型旋翼的旋转速度及其相关气动声噪声。该研究采用锐利界面潜在边界求解器进行流动模拟，并通过 Ffowcs Williams-Hawkings 方程预测气动声。仿真结果表明，采用具有更大平面面积的旋翼不仅可以降低气动声噪声，还能提高功率经济性。
引用
@article{arxiv.2501.01577,
title = {Bioinspired Drone Rotors for Reduced Aeroacoustic Noise and Improved Efficiency},
author = {Suryansh Prakhar and Jung-Hee Seo and Rajat Mittal},
journal= {arXiv preprint arXiv:2501.01577},
year = {2025}
}