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CAESES 螺旋桨PFF功能介绍

4年前浏览3517

对于螺旋桨几何数据的交换,CAESES提供了一种名为PFF的数据格式,通过PFF格式可以导入和导出螺旋桨文件。PFF格式已被船舶和螺旋桨设计公司以及船级社广泛使用。

下面后简单介绍PFF功能,例如如何生成用户自定义的可被读入CAESES自己的PFF文件。需要注意的是目前我们只支持特定的PFF版本的部分内容,一些在CAESES中没有实际几何意义的参数可能会被忽略。如果您使用其他PFF版本,或者需要考虑更多属性,可以告知我们,同时我们同样支持该功能的定制开发。另外,您也可以编写features自定义导入/导出功能。


PFF格式简介

PFF格式大体分成两部分,标题部分与剖面数据部分。


标题组成部分

在标题部分,有一些有关螺旋桨名称和文件相应信息,某些注释信息可以被忽略。 



首先是螺旋桨信息:从上图可以看到,可以找到螺旋桨和轮毂直径,比例因子,面积比和叶片质量。之后部分包含有关力矩和轴功率的一些常规信息。需要注意的是CAESES 忽略在当前版本的面积比,叶片质量,惯性矩和轴功率这些信息,只使用实质性的几何信息。


之后包含叶片数,材质(也忽略),半径数(即截面)和每截面的点数。最后,给出螺旋桨方向,其中顺时针旋转(从后面看时)用“ 1”指示,而“ 0”定义逆时针旋转。


剖面数据组成部分

在标头部分提供了更多一般信息之后,需要提供配置文件数据。将2D截面数据写入PFF文件时,必须以“ * r / R”开头,示例请参见下图:



参数依次是无因次化半径,实际半径和和弦长度。轮廓的x坐标(“ Station”)的范围是0到1,即它们是弦长的无因次化参数,顺序是从导边到随边。它们后面分别是吸力面和压力面的相应y值。


这里不深入探讨螺旋桨的设计细节,大多数人都知道诸如弦长,外倾角和厚度值,前角,偏斜和螺距等信息。PFF文件中的术语“ DistLeaEdge”与侧斜有关。有关不同术语的更多信息,请参见下图:

在完成一个截面并出现新的半径之后,它再次以“ * r / R”开始。


实际案例

下面提供一种通过PFF格式进行螺旋桨设计优化的思路,并以B 系列桨验证PFF格式的精度。


首先,已知螺旋桨的几何文件及OFFSET型值信息,将型值信息通过PFF格式进行转化,进而导入CAESES当中,在CAESES中改变螺旋桨设计特征参数(例如螺距,弦长的分布),得到新的螺旋桨设计方案,之后与常规的螺旋桨设计优化思路一致。


当然,每个设计者的设计思路与要求不尽相同,所以客户亦可以根据自己的实际情况通过feature的功能实现个性化的功能。


我们来对比一下通过PFF格式生成的模型精度,以B系列,直径1000mm,螺距1000mm,盘面比0.55的螺旋桨为例。


首先通过,HydroComp PropCad软件(一款螺旋桨CAD专用工具软件)内置的blade builder功能快速生成B系列的螺旋桨模型,导出igs格式几何与每个section的型值信息(.off文件),修改.off,生成对应的PFF文件,将PFF格式文件导入CAESES,以下是CAESES中导入igs格式与导入PFF 格式后生成的几何在各个剖面的对比,可以看出通过PFF格式生成的螺旋桨几何与原始模型吻合度很高。



总结

CAESES中通过PFF格式,可以比较灵活方便进行螺旋桨几何交互,进而实现螺旋桨的设计优化工作。同时,PFF自由度较高,可以实现用户定制化的功能需求,实现客户定制的特有功能。

CAESES海洋
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首次发布时间:2020-01-10
最近编辑:4年前
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