基于雕鸮翼羽仿生结构的高速叶轮设计的教学研究

费思迪 (作者)

吉林工程技术师范学院

李金磊 (作者)

吉林工程技术师范学院

边艺菲 (作者)

吉林工程技术师范学院

吴健 (作者)

吉林工程技术师范学院

王川 (作者)

吉林工程技术师范学院

关键词：

雕鸮翼羽；仿生叶轮；高速低噪；数字孪生；绿色发展

已出版

2025-09-01

摘要: 本文为了设计一款大转速低噪声风机电扇叶轮，以雕鸮翼羽为仿生灵感来源，将结构优化手段引入风机电扇的研发工作中。并且，基于“理论-仿真-实践”一体化教学模式，将仿生设计与先进制造技术有机结合，针对大转速叶轮振动问题展开研究，并结合雕刻机带动碳纤维材料加工成高性能的蜗壳叶轮。通过对雕鸮羽翼锯齿尾缘、微米级沟槽和纳米压印微齿的仿生，抑制了气流分离以及涡脱落引起的噪声，提升了叶片表面流体动力学性能。经过模态仿真、压印成型、流固耦合分析，完成了高转速下的抑振以及复杂曲面加工，实现了叶轮降噪20dB以上的效果。建立基于“理论-仿真-实践”的一体化教学方式，培养学生综合工程思维与工程实践的能力，为今后开展教育教学工作提供一种新的途径。

参考文献

如何引用