旋翼无人机以其姿态灵活,控制方便,在军事、民用和科学研究领域的应用日益广泛,人们对无人机的续航和负载能力要求也随之增高。然而无人机工作过程中产生的噪声阻碍了无人机使用领域的进一步扩大。旋翼作为无人机工作的主要动力元件,其气动性能影响着无人机的负载和续航能力,而其高速旋转过程中产生的旋转噪声是无人机噪声的主要来源之一。因此分析旋翼流场、噪声特性,对旋翼结构设计的改进具有重要意义。本文选定DJ1045旋翼作研究对象,研究其流场特性,提出结构的改进方案并对其进行数值模拟。首先,回顾本文的研究背景和意义,介绍了国内外旋翼无人机的研究现状,并提出本文的主要研究内容。然后,通过逆向工程完成旋翼三维模型建立。根据实际工况建立需要的空间计算域,并采用混合网格使计算域离散化;通过Fluent软件对其进行数值模拟,获得相应工况下旋翼流场特性,根据计算结果分析旋翼工作基本原理并为后文结构设计提供依据。其次,提取猫头鹰翅膀特殊结构,将其简化并运用到原旋翼模型,获得前缘突起和后缘锯齿两种改进旋翼,并对改进后旋翼模型进行数值模拟,获得其气动性能和噪声特性,与原模型进行对比。最后,基于猫头鹰翅膀多重结构共同作用的理论以及两种仿生结构对旋翼的影响,提出耦合仿生模型。将两种结构运用于同一结构,对其进行数值模拟。并将计算结果与原模型进行对比,结果表明耦合仿生旋翼不仅可以改善旋翼气动性能,还具有较好的降噪效果。