帶船艉導管螺旋槳的非定常水動力模擬

1、<p><b>　　畢業(yè)設計（論文）</b></p><p>　　題 目 帶船艉導管螺旋槳的 </p><p>　　非定常水動力模擬 </p><p>　　專 業(yè) 船舶與海洋工程 </p><p>　　學 號 111320110 &l

2、t;/p><p>　　學 生 劉 雙 </p><p>　　指 導 教 師 周軍偉 </p><p>　　答 辯 日 期 2015.6.29 </p><p><b>　　摘 要</b></p><

3、;p>　　導管螺旋槳作為一種特種的推進器，與普通的螺旋槳相比具有效率高，推力大等優(yōu)點，因此深受國內外的研究學者的青睞，尤其是船槳干擾問題更是很多人在研究。目前對船體與導管螺旋槳的大部分研究是在試驗中設置一個鋼絲網幕，通過改變鋼絲的密度來調整伴流，然后通過給定速度的方法來改變伴流從而進行模擬，但是伴流本身在各個位置的速度是不同的，所以螺旋槳不能離船后太近，這樣比較難以調節(jié)，而且又不能離得太遠，這樣計算誤差又會比較大，所以這種方式有其

4、缺陷。本文采用數值模擬的方法，建立船體模擬，將船體與螺旋槳一起進行模擬，分析不同進速時，導管螺旋槳在船艉部分產生的伴流下的水動力性能，并得到其壓力、扭矩曲線，對其非定常性能進行分析。</p><p>　　本文主要工作內容是先采用Rhino軟件對船體尾部部分以及外部的流域進行了三維建模，之后用AutoGrid軟件對螺旋槳進行了建模，建模完成后將導管螺旋槳以及船艉模型進行了尺寸的配合，之后使用Pointwise軟件對

5、所建成的模型進行了網格的劃分，然后通過CFD軟件Ansys CFX給定邊界條件和設計工況，進行了對整個流場的模擬分析，改變進口流速，研究了導管螺旋槳的非定常性能，顯示了螺旋槳所受到的非定常力，并分析船體尾部所產生的伴流對導管螺旋槳的影響。</p><p>　　關鍵詞：導管螺旋槳；船尾伴流；三維建模；劃分網格；數值模擬</p><p><b>　　Abstract</b>

6、;</p><p>　　As a special propeller, the duct propeller has more efficiency and thrust when comparing with the ordinary propeller,so it is favored by domestic and foreign research scholars,especially the probl

7、em of paddle interference,In the present,most of the researches of the interference of duct propeller and boat is setting a wire mesh screen ,adjusting the flow by changing the density of the steel wire.Then,doing the nu

8、merical simulation by giving a velocity,but the speed of the flow is different,so th</p><p>　　The main content in this paper is using Rhino software to build a 3D model of the stern and the external basin,us

9、ing AutoGrid software to build the model of propeller,then there is a match of the size between the two models.After that,I used Pointwise software to do the grid dividing of these models.And doing the simulation analysi

10、s of the whole flow field by setting boundary conditions and design conditions through Ansys CFX,getting the unsteady force of the duct propeller with some different i</p><p>　　Keywords：duct propeller，stern

11、companion shed，three-dimensional modeling，grid dividing，numerical simulation</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘 要I</b></p><p>　　AbstractII</p><

12、;p>　　第1章 緒 論1</p><p>　　1.1 課題背景1</p><p>　　1.2 研究目的及意義3</p><p>　　1.3 國內外研究現狀3</p><p>　　1.4 本文的主要研究工作4</p><p>　　第2章 船體模型的建立5</p><p>　　

13、2.1 基于Rhino的建模方法5</p><p>　　2.2 模型建立過程7</p><p>　　2.2.1 型線部分建立7</p><p>　　2.2.2 船體曲面到實體的建立11</p><p>　　2.3 本章小結22</p><p>　　第3章 船槳模擬前處理23</p><p

14、>　　3.1 船槳尺寸配合以及外流域建立23</p><p>　　3.2 轉子網格的建立26</p><p>　　3.2.1 轉子模型的導入26</p><p>　　3.2.2 導管內壁的導入26</p><p>　　3.2.3 網格的生成29</p><p>　　3.3 船體網格劃分32</p

15、><p>　　3.4 網格調整40</p><p>　　3.4.1邊界層理論40</p><p>　　3.4.2 網格調整41</p><p>　　3.5 本章小結44</p><p>　　第4章 帶船尾導管槳的水動力模擬45</p><p>　　4.1 CFD簡介45</p>

16、;<p>　　4.2 CFX軟件設置47</p><p>　　4.2.1 旋轉域中的設置47</p><p>　　4.2.2 靜止域中的設置48</p><p>　　4.3 計算的設置49</p><p>　　4.3.1 定常計算設置49</p><p>　　4.3.2 非定常計算設置50&l

17、t;/p><p>　　4.4 CFX計算結果與分析51</p><p>　　4.4.1 壓力特性分析51</p><p>　　4.4.2 船尾部流場分析53</p><p>　　4.4.3 船對螺旋槳敞水性能的影響56</p><p>　　4.5 本章小結59</p><p><b&

18、gt;　　結 論60</b></p><p><b>　　參考文獻61</b></p><p><b>　　致 謝62</b></p><p><b>　　第1章 緒 論</b></p><p><b>　　1.1 課題背景</b>

19、</p><p>　　船舶在水面或水中航行時遭受阻力，為了克服其所受的阻力，必須供給船舶一定的推力以克服其所受的阻力，從而使船舶保持一定的速度向前航行。作用在船上的推力是依靠能源來產生的，但能源不能直接產生推力，故必須在船上裝有專門的裝置或機構，這種把能源發(fā)出的功率轉換為船舶前進所需要的功率的裝置或機構稱為推進器，螺旋槳是目前使用最廣泛的船舶推進器[1]。因此，螺旋槳的水動力性能是船舶設計者非常關心和重視的問題。

20、</p><p>　　導管螺旋槳（圖1-1）作為一種特種推進器，與普通螺旋槳相比在重載荷工況下導管螺旋槳的推力大，故經常用于拖船、漁船、大型運輸船等載荷較大的船舶。導管螺旋槳中的導管可保證有定向的水流供給螺旋槳，起整流作用，減小尾流收縮，尾流能量損耗減小，從而提高螺旋槳效率,此外導管可改善船舶在風浪中航行的穩(wěn)定性，抑制船舶的縱搖，起阻尼作用。導管圍在螺旋槳的外面起保護作用，螺旋槳不易露出水面產生空吸現象，并可免受

21、外物碰壞發(fā)生事故[2]。</p><p>　　圖1-1 導管螺旋槳</p><p>　　圖1-2為各種船用推進器的最佳效率對比，圖的上方還有各類船舶的Bp的大致范圍。從圖中可以看出，當Bp值約為25時，導管螺旋槳開始顯示出其優(yōu)越性，載荷越高，效率上的收益越大。近代大型游船的Bp值一般在40以上，采用導管螺旋槳能使效率有明顯的提高。至于漁船及拖船，其Bp值分別在60及100以上，導管螺旋槳的

22、效率遠遠超過普通螺旋槳，故在這類船上采用導管螺旋槳的優(yōu)越性是毫無疑問的。</p><p>　　圖1-2 各類推進器效率</p><p>　　螺旋槳在船后工作，螺旋槳和船體是一個系統(tǒng)，螺旋槳和船體之間必然有相互作用，這種相互作用表現為船體所形成的速度場和螺旋槳所形成的速度場之間的相互影響。目前仍采用近似的的方法,分別研究船體和螺旋槳的單獨性能，然后再近似地考慮兩者之間的相互影響。船后伴流場（

23、圖1-3）對螺旋槳的水動力性能影響是人們比較關心的問題[3]。 </p><p>　　圖1-3 船尾伴流示意</p><p>　　所謂伴流就是當船舶在水中以某一速度向前航行時，船舶附近的水受到船體的影響而產生運動，在船體周圍產生的一股水流。由于船舶伴流場的存在，對船后螺旋槳的效率、空泡、噪音及激振力起著十分重要的作用。船后伴流場的計算對螺旋槳的設計不但有重要的理論價值，而且還有重大的現實意

24、義[4]。</p><p>　　1.2 研究目的及意義</p><p>　　導管螺旋槳相比于傳統(tǒng)的螺旋槳具有更大的推力和更低的噪音，因而目前在民船上的應用越來越多。為了評估導管槳的噪聲水平，可以采用數值模擬的方法得到導管槳的聲場，而前提是得到導管槳的的非定常流場。實船中導管槳的流場受船體尾流的影響明顯，因而本課題將對帶船艉的導管槳的非定常流場進行數值模擬。</p><p

25、>　　通過對導管螺旋槳在船尾所產生的伴流下的水動力模擬，可以看出伴流對螺旋槳性能的影響，對以后更加充分的利用導管螺旋槳來產生更大的效益有所幫助。</p><p>　　1.3 國內外研究現狀</p><p>　　自二十世紀三十年代以來，導管螺旋槳的研究一直被造船界所關注。近年來,導管螺旋槳的低振動性能引起了業(yè)界的注意，多種轉動導管推進裝置相繼問世。在螺旋槳環(huán)流理論進入工程應用之前，導管

26、螺旋槳的研究限于試驗研究領域。在系列試驗的基礎上，國內外發(fā)表了一些導管螺旋槳系列圖譜，包括荷蘭船模試驗水池的NO.19A+Ka系列和NO.37+Ka系列；日本的AU-Da導管螺旋槳系列；中國船舶科學研究中心發(fā)表的雙體導管槳系列；上海交通大學船舶流體力學研究室發(fā)表的簡易導管螺旋槳系列等[5]。許多學者在導管螺旋槳系列圖譜的基礎上開發(fā)了一些導管螺旋槳設計程序,如大連理工大學紀卓尚教授等開發(fā)的19號導管加Ka系列螺旋槳設計程序。</p&

27、gt;<p>　　在導管槳的理論和數值研究方面，70年代一般采用鼓動盤理論或者無限葉數螺旋槳理論來處理螺旋槳，而對導管,武漢理工大學碩士學位論文的數值模擬則經歷了從線性化理論直至面元法的發(fā)展過程。隨著升力面理論和面元法在螺旋槳上的應用日趨成熟，以及計算機容量和速度方面的飛速發(fā)展，研究者們己開始采用面元導管+升力面槳以至純面元模型來計算導管槳的水動力性能。二十世紀八十年代,麻省理工Kerwin教授和Kllmas教授建立了一套

28、面元泛；預報導管螺旋槳水動力性能的方法。采用四邊形雙曲面元離散螺旋槳表面，每個面元仍布置等強度偶極子及源匯分布，提出了導管與螺旋槳間隙的處理方法，建立了導管螺旋槳尾渦模型。隨后美國和日本的許多學者用升力面和面元法針對導管螺旋槳在定常和非定常狀態(tài)下的水動力性能進行了計算。1993年和1997年,Kerwin的學生Miehael Hughes和Gerard Hugh[6]分別用面元法和升力面理論預報了導管螺旋槳的在非均勻流場中的性能。在國內

29、,1997年上海交通大學的楊晨俊教授等，螺旋槳用渦環(huán)法、導管用面元法預報了導管螺旋槳在均勻流場中的定常水動力性能。2002年，上海交通大學的王國強教授等</p><p>　　在噪聲方面，Epstein[8]在 1953 年提出螺旋槳的噪聲研究現狀及節(jié)能減排的研究，開始了對直升機螺旋槳噪聲的研究。1969 年，Ffowcs Williams 和 Hawkings[9]給出了 FW-H 方程，奠定了螺旋槳噪聲計算的基

30、礎。</p><p>　　1.4 本文的主要研究工作</p><p>　　由于諸多條件的限制，本課題的重點著重放在了對螺旋槳以及船艉的三維建模和網格的劃分上，之后模擬了不同進口速度下導管槳的水動力性能。主要工作流程如下：</p><p>　?。?）首先使用AutoGrid對轉子的模型進行了建立，并且對其網格進行了劃分。</p><p>　　（

31、2）將使用Rhino軟件對船體后半部分進行了建模，并且完成了對計算所需的外部流域的建模工作，并且在Rhino對建成的船體與螺旋槳進行了尺寸上的配合。</p><p>　?。?）使用Pointwise軟件將之前建成的模型進行網格的劃分調整，生成網格文件。</p><p>　　（4）在Ansys CFX中對之前的網格文件進行設置，以用來對帶船艉的導管螺旋槳進行了定常和非定常數值模擬，改變不同的

32、進速，分析不同進速下的螺旋槳性能。</p><p>　　第2章 船體模型的建立</p><p>　　2.1 基于Rhino的建模方法</p><p>　　Rhino是由美國Robert McNeel & Assoc開發(fā)的PC上強大的專業(yè)3D造型軟件，它可以廣泛地應用于三維動畫制作、工業(yè)制造、科學研究以及機械設計等領域。它能輕易整合3DS MAX與Softim

33、age的模型功能部分，對要求精細、彈性與復雜的3D NURBS模型，有點石成金的效能。能輸出obj、DXF、IGES、STL、3dm等不同格式，并適用于幾乎所有3D軟件，尤其對增加整個3D工作團隊的模型生產力有明顯效果，故使用3D MAX、AutoCAD、MAYA、Softimage、Houdini、Lightwave等3D設計人員不可不學習使用。</p><p>　　Rhino可以在Windows系統(tǒng)中建立、編

34、輯、分析和轉換NURBS曲線、曲面和實體。不受復雜度、階數以及尺寸的限制。這次建模主要使用到了其中曲線曲面的編輯功能，RHINO可以穿件、編輯、分析和轉換NURBS曲線、曲面、和實體，并且在復雜度、角度、和尺寸方面沒有任何限制。</p><p>　　在用戶界面可以非常快速地將數據表示成圖形，3-D制圖法，無限制的透視視窗；無限制的UNDO和REDO，還有精確的尺寸輸入、模型捕捉、網格點的捕捉、正交、平面、創(chuàng)建平面

35、、層、背景位圖等功能；其他在創(chuàng)建曲線，創(chuàng)建曲面，編輯曲面，編輯實體等方面均有很多命令。</p><p>　　關于高品質曲面與精確建模，Rhino 3D運用多種技術幫助用戶制作出高品質的曲面，以實現精確建模。利用G-Infinity混接技術。使用者能夠以實時的互動方式調整混接的兩端的轉折形狀，并維持所設定的幾何連續(xù)條件，幾何連續(xù)最高可以設定到G4.UDT通用變形技術（University Deformation T

36、echnology）能夠讓使用者無限制地對曲線、曲面、多邊形網格以及實體物件做變形作業(yè)，同時能夠保持物件的完整條件。此外，Rhino 3D還包括布爾運算、RP（Rapid Prototyping）制作、網格（Mesh）文件編輯與修改、強大的多混合（Blend）功能、多樣化的圓角技術（Filleting）、多種顯示模式等，并且提供了許多強大、準確、幾乎涵蓋了所有常見工業(yè)格式的數據接口（如IGES、STEP、DWG、3DS、STL等），這使

37、Rhino文件可以完好準確地導入到其他軟件中[10]。</p><p>　　關于建模的問題，對于Rhino中以及其他建模軟件的建模過程來說，大體上都是經歷了從點到線再到面最后到體的過程，建模不是一成不變，比如生成一個曲面可以由許多種方式，每種方式又有許多選項可以進行調整，主要的宗旨就是是面要盡可能的光順，符合實際，使建立出來的模型能更加夠更加適合后續(xù)的操作。</p><p>　　圖2-1

38、Rhino建模實例</p><p>　　對于建模來說，非常重要的就是詳細地理解每個命令的使用方法和意義以及所有命令整體包含的意義和方法。船舶曲面的最好的品質主要體現在它的光滑性、連續(xù)性，以及整體變化體現出來的張力。應該能夠從根本上不必借助復雜的工具來理解和想象這樣的曲面，但使用計算機軟件的要義在于明白這些命令的意義方法，明白它們是如何幫助我們在整體的復雜控制中實現曲面的優(yōu)秀品質。</p><p

39、>　　下面來說一說基于設計需要上的曲面分類和工具，有一個問題就是犀牛可以“所向皆能為嗎？”這個是肯定的。凡是能夠想到的曲面，確實都可以比較好地作出來。至于要達到某種非常理想的結果，實在僅用一些基本的曲面工具是做不到的，但就本次計算模擬的目的，完全說已經夠用了。</p><p>　　關于曲面的生成方面：如果隨意地繪制一組截面線，再用Loft生成，可以得到一個我們想要的初步的面。它的輪廓是基本能合乎我們思想的。

40、但明顯我們會發(fā)現這個結果是軟軟的，不夠挺，看起來不舒服。因此，如何讓一個有了大體上滿意的曲面挺起來，看來這個問題還是比較重要的。</p><p>　　對于船體中復雜曲面的生成方法大體上有幾種，設想一下一個并非多個對象直接組合的復雜曲面的生成過程的所有可能性。一種是由截線去運動，犀牛是允許這些截線的形狀自由變化，甚至由方變圓；二是從一個球開始變形。包括凹進，凸起。如果能像橡皮泥那樣捏起插入，那就可以隨意雕塑了。船體

41、曲面通過局部的凹進，凸起，這樣可以產生各樣的曲面；三是由曲面的整體或者局部逐漸退化成“線”的特征。這些實際上有截面但大尺度觀看就像線的曲面會產生復雜的纏繞網格。曲面的復雜性幾乎就是空間關系的表達，哪些對象跟哪些對象有什么關系是最重要的；第四，粗看上去很簡單的外輪廓，實際上卻包含著很復雜精細的生成結構，曲面的復雜性跑到表皮來了；第五就是具有精致的數學結構特性的曲面。曲面具有機器固有的硬度剛度和彈性。第六點是對于一個復雜曲面或者簡單曲面進行

42、扭，捏，拉，炸等運動操作產生的曲面。曲面的復雜性決定于動作控制命令。</p><p>　　以上介紹了一些建模思想，本次課題最大的工作應該在于通過對建模軟件Rhino的學習進行了船體的三維建模，使其能夠進行計算。本次課題擬選用一艘3500TEU的集裝箱船作為模型進行參考，有了船體的模型之后通過切割曲面，建立曲線，生成曲面重新建立模型。</p><p>　　圖2-2 集裝箱船模型</p&

43、gt;<p>　　在此模型的基礎上來看，有一些地方需要改進，由于本次計算是為了模擬導管螺旋槳在船尾伴流下的水動力性能，所以選擇暫時先不考慮船體的前半部分，僅對船體的尾部進行建模。通過尾部模型與外部流場模型與導管的配合來模擬產生伴流場。</p><p>　　2.2 模型建立過程</p><p>　　2.2.1 型線部分建立</p><p>　　首先要根據

44、之前已有的橫剖面圖建立曲線，我用的是樣條曲線進行多點劃線，進行劃線需要注意一些事情，比如在選取橫剖面時要注意，選取來進行劃線的面要盡量具有代表性。</p><p>　　Rhino中對曲線的建立有幾種方式，一是繪制曲線，即指定曲線的起點，下幾個點；二是套用至曲面，先選取平面的曲線，然后選取目標曲面（XY平面上的曲線被套用至曲面，于曲面上建立3D曲線），就是先使用CreatUVCrv指令以曲面產生平面的UV曲線作為定

45、位文字的參考。UV曲線就如同定位框一般，必須同時選取UV曲線及要套用至曲面的曲線一起套用至曲面上等等。總結來說就是可以直接進行曲線的繪制，也可以通過曲面來生成曲線。本課題將主要用到以上兩種方式來建立曲線。</p><p>　　（1）首先將多余的上層建筑除去，使用的是delete命令，從右下方刪除，注意先不要刪除水線面一下的部分。留作之后截取曲面來用。</p><p>　　圖2-3 刪除上層

46、建筑之后的模型</p><p>　?。?）這時候需要通過建立曲面來進行切割，在菜單欄中選擇建立曲面命令，然后在下拉菜單中選擇平面，平面類型選擇切割用平面。選擇好之后選中之前的模型船體，之后按提示選擇切割平面起點。按Enter鍵之后生成一個平面。</p><p>　　圖2-4 建立切割用平面</p><p>　?。?）然后可以使用Trim指令，第一步是選取切割用物件，

47、這時選擇之前建立好的平面，按下鼠標右鍵（或者Enter鍵）之后把船體水線面以上的部分逐個修剪掉,在修剪的時候只能夠把和船體表面相連的那部分刪除掉，多余的一些曲線需要之后自行刪掉。再刪除曲線的時候其實可以全部刪除掉，只剩下曲面，最后可以自動生成所有的曲線以用于導出。圖2-6是用同樣的方法刪除完成之后的船體面。</p><p>　　圖2-5 刪除多余面后的船體后部</p><p>　　（4）這

48、樣就基本完成了重新建模前的準備工作，現在開始介紹截取曲線，因為在此模型的基礎上來重新建模，所以需要根據其橫剖線的一些數據來重新進行劃線，在劃線時可以有兩種辦法。第一種是通過菜單欄里面編輯菜單下的分割命令，然后在指令中選擇I即采用結構線分割，這樣可以沿著曲面來截取結構線。但是這樣對形狀的改變沒有幫助，而且在接近船尾處由于某些曲面是有間隔的，沒有辦法截出完整曲線（圖2-6）。第二種方法就是通過其他視圖找到其橫剖面的曲線位置，然后用樣條曲線進

49、行自行劃點生成曲線。在使用這種方式畫曲線時比較復雜的就是需要自行決定畫很多的點，然后由于在視圖中的的點很多，而且是在三維空間內部選點，所以極其容易選擇的點不在同一個站面上，這種解決辦法就是在屏幕最下方的菜單欄里打開物件鏡點，把最近點和端點進行勾選，這時候可以先不要勾選交點這個選項，因為在點和線都非常多的情況下，交點也會比較多，所以會出現和之前討論的同樣的問題，就是比較容易選擇上不在同一個平面上的點。這樣生成的曲線沒有辦法用來進行下一步生

50、成曲面的操作。圖2-7是在截取的站面處進行主動選點。在選擇截取的曲面時也要注意選擇比較具有代表性的曲面，所謂具有</p><p>　?。?）接下來就是通過同樣的方式來畫曲線，在每一個剖面處都畫出一條曲線，曲線的點數由于曲面輪廓的大小決定，所以暫時先不需要控制，不過盡量使點數多一些，這樣可以比較清楚的反應船體尤其是船面邊緣處的形狀。除了進行如圖2-8（a）中豎向的切面之外，在某些地方需要進行橫向切面，主要是在和螺旋

51、槳軸相連的那部分類似橢圓形尾的地方需要進行多次切面。方法如同之前說過的一樣。要注意的是由于最底部的形狀是一個橢球面型，比較不易放樣生成曲面，故在截取時在底部需要多截取幾個面，這樣之后進行曲面的工作時比較容易得到好的形狀。</p><p>　　此處需要補充，建立模型時最重要的中心思想就是細化，把粗糙的地方進行放大，進行細致劃分，這樣得到的模型才能更加容易符合要求。圖2-8（b）就是對橢圓形尾處進行多個曲面的切割。&

52、lt;/p><p>　　圖2-6 船尾的不連續(xù)處</p><p>　　圖2-7 用樣條曲線命令來生成所需曲線</p><p>　　圖2-8 豎向切面情況</p><p>　?。?）在完成了對每個曲面的選取切割之后，對每個站面處進行畫曲線的工作，注意在每個比較復雜或者與其他曲面配合不好的曲面處進行細化即多劃線，還要注意在每個方向上的曲面都要平行。有

53、了這幾個原則之后就可以生成多條曲線，然后將不夠好的曲線刪掉，留下幾條比較能夠對船體形狀體現完好的曲線，而且要求這些曲線在拐點處要比較光順。圖2-9就是最后剩下來準備進行下一步曲面生成時的曲線。</p><p>　　圖2-9 用于建模的曲線</p><p>　　2.2.2 船體曲面到實體的建立</p><p>　　在曲線的編輯工作完成之后開始需要進行曲面的編輯工作，對

54、于曲面建立比較重要的注意點就在曲面的連接性上面，處理的好，做出來的曲面就自然、連續(xù)、好看；否則就會很粗糙，凹凸不平。模型做的好不好，對曲面的處理能力很重要。由于本次課題主要討論的是船尾部分對伴流的影響，故只對船尾部分曲面進行了建模，在曲面的處理上本課題主要經歷了一下過程。</p><p>　　Rhino中曲面的生成大體上有這么幾種方式：可以從角點建立，就是指定曲面的三個或四個角來建立曲面；還可以通過從邊緣曲線來建

55、立，以兩條、三條或四條曲線來建立曲面；另外從平面曲線來建立也是比較常用的方式，本次建模也常常用到這種方式。還可以通過擠出曲線來建立，將曲線與工作平面垂直的方向筆直地擠出建立曲面或實體。如果邊界不全，或者沒有連接上的情況下還可以通過沿著曲線掃掠的方式生成曲面，就是將沿著一條路徑通過數條定義曲面形狀的斷面曲線建立曲面。而本課題用得最多的生成曲面的方式就是Loft即放樣生成，方法就是輸入Loft指令，然后依序選取曲面要通過的斷面曲線，注意數條

56、開放的斷面曲線需要點選于同一側，數條封閉的斷面曲線可以調整曲線接縫。本課題基本上用到了以上的幾種方法來生成船體的表面。</p><p>　?。?）先進行主船體的建模過程，需要選中在船中部分的幾條曲線進行Loft指令，然后在造型一欄中盡量不要選擇緊繃，因為緊繃的放樣曲面會緊繃的通過斷面曲線，這樣的方式比較適合建立轉角處的曲面。推薦選擇默認的標準選項，因為斷面曲線之間的曲面會以“標準”量延展，因為我想建立的曲面是比較

57、平緩的，而且斷面曲線之間距離比較大，所以選擇標準選項比較合適；關于“松弛”選項，使用這個選項時，輸入的曲線控制點會成為放樣曲面的控制點。這個選項可以建立比較平滑的放樣曲面，但是放樣曲面不會通過所有的斷面曲線，使用一般選項時，輸入的曲線會成為放樣的結構線；“平直區(qū)段”是表示放樣曲面在斷面線之間是平直的；“均勻”是建立的曲面的控制點對曲面曲面都有相同的影響力，均勻選項可以用來建立數個結構相同的曲面；最后談一下“可展開的”選項，從每一對斷面曲

58、線建立個別的可展開的曲面或多重曲面。這個選項適用于建立的放樣曲面需要使用UnrollSrf指令展開（平面化）的情形，這樣的放樣曲面展開時不發(fā)生延展的情形，并不是所有的曲線都可以建立這樣的放樣曲面，有的可能無法建立曲面或只建立部分的曲面，另外，我發(fā)現，兩條不平行的直線無法展開。下面選擇</p><p>　　在這邊是根據自己的感覺來進行選取，在每選擇完一個選項之后即可選擇預覽選項進行預覽，建模就是一個調整的過程，需要

59、根據情況適時進行調整。圖2-10（a）就是最初經過放養(yǎng)之后生成的模型，這個模型體現了一個需要注意的問題，可以看到在進行放樣生成曲面之后，曲面的結構線比較混亂，這時候就需要處理一下，分析其原因是由于各個曲線的點數和階數不同，然后在進行放樣時如果對齊了曲線，在系統(tǒng)自動生成的曲面上的結構線就會比較復雜，比較多，比較亂。這時候我采取的解決辦法是將之前畫好的曲線進行重構，將即將進行放樣成曲面的線進行重新構造構，改變它們的階數與點數，盡量使在外部形

60、狀相似的曲線，它們的結束和點數也一樣，這樣放樣生成的曲面就會比較光順。如圖2-10（b）所示就是將曲線進行重構之后然后在放樣生成的曲面，可見這時的曲面結構線就會比較平滑，比較清晰，這樣的曲面也會比較好。</p><p>　　這里要解釋為什么需要改變階數，簡單來講：比如，畫一條直線最少也得用兩個點來定義，畫一條拋物線或圓弧最少需要三個點來定義，畫自由曲線則需要最少四個點來定義。（這點可以沖曲線的表達式上來得到印證，

61、直線為二元一次函數，圓弧則為二元二次函數，自由曲線為多元三次或者三次以上函數，其中的次數就是階數）</p><p>　　而曲線的階數便與定義該曲線最少使用的點有關。為：曲線階數=定義該曲線所用的最少點數減1。</p><p>　　圖2-10 結構線生成的曲面</p><p>　　即：直線為一階（2點減1）拋物線與圓弧為2階（3點減1）自由曲線為3（4點減1）而復雜自

62、由曲線可能為4或者更多（Rhino中有個階數最高值，高達幾十，但一般用不到）。</p><p>　　重建曲線中的階數便是這樣，點數=階數+1.但準確的說是點數必須大于等于階數+1。通俗來說：最簡可以用兩點來定義一條直線，但是用8個點也一樣可以，但是用一個點絕對不可能。只不過中間的六個點在直線上，但是并沒有起到根本的約束作用。這個過程就是你用“起點——終點”畫一條直線，然后“重建曲線”選擇點數為8，階數為1的過程。

63、那么中間的六個點起什么作用呢？從數學上并不起任何約束作用，但是對于Rhino中的造型確實大有作用，可以使一條曲線的可編輯程度大大增加。</p><p>　　再者，如果我把2點畫的線定義成2階會怎樣？這時控制點的數量就必須大于3，同時這三點也具備了圓弧點的性質。同樣，把直線重建為“4階5點”便可以實現自由曲線的特征。</p><p>　　如果填寫的點數小于或等于階數，那么系統(tǒng)就會自動把點數修

64、改為階數+1.這點可以在指令欄里輸入changedegree命令來驗證，這個命令只改變階數，點數默認為階數+1（升階），降階的話控制點數量不變。</p><p>　　總的來說是這樣，高階的曲線更為復雜，可編輯性也會更好。但是，高階會容易增加運算負擔。用曲線生成曲面時，一個曲線上的控制點便對應一條曲面上的ISO（基準）。所以面向外觀的模型3階曲線就足夠，最多4階。我在創(chuàng)建曲面時一般情況下的曲線選擇的都是三階，點數根

65、據曲線程度來看，盡量要多一些，使其編輯的自由度大一些。視情況而定。</p><p>　?。?）下面來看一看在曲面的生成過程中還需要注意的一個問題，就是在放樣生成曲面時，如果曲線對齊的方向不對，則容易使生成的曲面扭曲，這樣的話就不能滿足建模的要求。如圖2-11（a），這時候可以通過修改來使曲面平整光滑。這時就要在放樣選項中點“對其曲線”命令，點選完之后屏幕中就會出現每個曲線的端點，這是用來選取方向，只需要沿著同一個

66、方向點選各個點，曲面就會自動進行調整，最后生成如圖2-11（b）比較好的結果。（圖2-15）</p><p>　　圖2-11 曲面的調整</p><p>　　（2）在完成主要船體部分的建模之后接下來需要進行的就是船尾部分的建模，在進行船尾部分的建模時需要更加注意曲面的調整，由于船尾部分是計算的主要地方，而且尤其在橢圓型尾處曲面比較復雜，所以需要進行多次曲面生成，并且多注意曲面的銜接問題。在

67、完成船尾部分建模時首先建立靠近橢圓型尾處的曲面，圖2-12中這兩根線在建立的時候是只畫了一半，這時候就需要用到mirror命令，鏡像出另外一半，之后進行之前談到的曲線的重構，生成曲面。</p><p>　　圖2-12 部分曲線選中</p><p>　?。?）這樣就完成了除橢圓型尾之外的大部分建模工作，圖2-13是建好的船面，下面開始進行橢圓型尾處的曲面建立。同樣需要選中所有的曲線，之后進行

68、Loft放樣操作，這時候同樣需要先把各個曲線的點數與階數改變，根據線的長短選擇點數和階數，之后根據情況來對齊曲線，這樣就能夠生成最后的曲面，按照同樣的要求生成其他的平面，圖2-14是生成完其他曲面后的情況。</p><p>　　圖2-13 建成的船面</p><p>　　圖2-14 大部分船體表面</p><p>　　在這個時候需要注意另外一個問題，就是曲面的銜接問

69、題，在圖2-14有一部分曲面沒有生成，就是空余的那部分，因為存在尖點，在放大之后如圖2-15所示，可以看到兩個曲面之間存在著縫隙。</p><p>　　圖2-15 兩個平面間的縫隙</p><p>　　在這個時候就沒辦法直接通過平面曲線來生成曲面了，也沒有辦法用Loft命令來生成曲面，這時候單軌、多軌掃掠都沒有辦法實現，原因就是因為曲線的不封閉，這時候可以采取一些解決辦法，方法有很多，主要

70、目的是讓各個曲線連接到一起，我采取的方法是對圖2-16（a）中選中的曲線進行重建，把曲線的點數改的多一些，然后通過平移操作是曲線移動到同一個平面上，為了不對船體形狀有較大的變動，我使用手動的方法即按F10開啟控制點進行對曲線尖端的控制，這時候需要注意在選中控制點的時候一定要左右對稱，不然的話曲線的主體形狀就會改變，會對最后生成的曲面會產生影響，這時候需要把正交控制打開，選擇完控制點之后進行拉伸，在拉伸的時候注意要把物件鏡點打開，選取捕捉

71、端點，與最近點，還有交點。然后進行拉伸，注意不需要選取太多，一部分即可，拉伸曲線使其端點能夠與與原來的重合，這樣就解決了尖端的不連續(xù)問題。最后逐步生成的曲面如圖2-16（b）所示。</p><p>　　船后舵的建模：在基本的船體曲面都生成了之后可以進行局部的建模，首先就是船后舵的建模，先期的準備工作就和之前的一樣，首先先把曲線畫出來，就是基本上能夠體現舵的形狀的曲線，由于舵的形狀比較規(guī)則，在本次建模中我只選用了三

72、處平面曲線用來生成舵的曲面，如圖2-17所示曲線。</p><p>　　圖2-16 重構曲線的選中</p><p>　　然后進行同樣的放樣操作，生成曲面，注意在這個時候生成曲面需要分別選中三條曲線的一半，如圖2-17中一樣，然后進行放樣操作，這樣生成的曲面就會比較光滑，這樣子是生成了一半的曲面，然后進行鏡像操作就可以生成舵的形狀了（圖2-18）。生成之后的曲面由于無法精確的與船面進行配合，

73、所以需要采取另外一種方式，就是把生成的曲面進行組合，拔下表面通過平面曲線來建立一個面，上表面先不要封上，之后輸入指令Extrudesrf，這時候選取上部曲面的邊緣，輸入延伸系數2.00，延伸出一個曲面來。注意這個時候不能夠使用ExtrudeCrv指令，因為擠出曲面生成的曲面是不能夠沿著之前法線方向的，那樣生成的曲面是垂直的，形狀原始曲面會有很大的差別，所以在這點上需要用延伸曲面的命令，即ExtrudeSrf。</p>&l

74、t;p>　　圖2-17 生成一半的舵</p><p>　　圖2-18 鏡像之后舵的曲面</p><p>　?。?）這樣延伸完曲面之后舵的最上面就會超過船體表面，這時候就可以通過最后的生成實體進行布爾運算取并集來進行解決，但是這個步驟需要等到船體的實體生成之后與舵的實體生成之后才可以進行取并集操作。</p><p>　　此前的一部分操作已經基本上建立完成了船體大

75、部分的外部曲面，下面的工作就是對還沒有進行建模的局部地方進行創(chuàng)建，比如槳軸的地方，槳軸處的創(chuàng)建時需要最后與導管螺旋槳相配合時進行，這將在下一章講螺旋槳尺寸配合時介紹；另外由于所建立的曲面不是一次生成的，所以難免會有一些地方的曲面沒有銜接好，所以還需要尋找這些漏洞。</p><p>　　如之前提到的，建模的主要工作是在是每個曲面的生成都盡量的光滑、好看，這樣對以后的計算也能夠起到很大的幫助，在本課題中提出一種是曲面

76、扭曲的解決方法。</p><p>　　在橢球尾的地方，由于最底部只是一個點，沒有辦法建立曲線，而且在對尾部進行切割選取曲面的時候，往往是不可能配合的完好的，總會有一些地方的曲線沒有接上，甚至沒有一條連接上，如圖2-19所示。這時候有兩組曲線進行放樣生成曲面，期間難免會有縫隙，這樣縫隙的存在就會是最后整個船體沒辦法生成實體，所以就要進行銜接操作。</p><p>　　所謂的銜接就是調整曲面的

77、邊緣使其和其它曲面形成位置、相切或曲率連接。步驟是先選擇一個沒有進行修剪的曲面邊緣，然后選取銜接的目標曲面邊緣，選取銜接的目標曲面邊緣。兩個曲面邊緣必須選取同一側，目標曲面的邊緣可以使修剪或者未修剪的邊緣。</p><p>　　其中的選項包括多重銜接：即可以同時銜接一個以上的邊緣；還有互相銜接：即如果目標曲面的邊緣是未修剪邊緣，兩個曲面的形狀會被互相銜接調整；再一個就是精確銜接：這時候需要檢查一下兩個曲面銜接后邊

78、緣的誤差是否小于模型的絕對公差，有需要時會在改變的曲面上加入更多的結構線，使兩個曲面銜接的邊緣誤差小于模型的絕對公差；以最近點銜接邊緣：改變的曲面邊緣和目標邊緣有兩種對其方式：一、延展或縮短曲面邊緣，使兩個曲面的邊緣在銜接后端點對端點。二、將改變的曲面邊緣的每一個控制點拉到目標曲面邊緣上的最接近點。</p><p>　　在基本的建模工作完成之后，會有很多曲面之間需要進行銜接，這時候就需要根據情況來選擇銜接方式，這

79、次建模時主要選擇維持另一端和以最近點銜接邊緣，這樣一步步基本把曲面都進行了銜接，銜接之后的曲面就可以進行組合了。</p><p>　　圖2-19 曲線之間的縫隙</p><p>　　在銜接的過程中也有一些小的地方值得注意一下，比如船底部的橢圓形部分與旁邊曲面在相連的時候總是不能光順的連接，會有一些褶皺，如圖2-20，后來我發(fā)現出現這種情況的原因可能就是最開始劃線的時候兩個曲面的線就不相連，

80、所以放樣生成的曲面進行銜接之后會有縫隙。這個時候的解決辦法是在船尾那一小部分放棄使用放樣來生成曲面，使用單根線沿著軌跡進行掃掠生成曲面，這時候會生成一個多出一塊兒的曲面，這時候就需要兩個交叉的曲面進行互相修剪，修剪命令可以在編輯菜單中選取。在完成這部分的模型修正之后船體的大部分就已經建模完成。圖2-21是已經基本建成的部分船體模型。</p><p>　　圖2-20 曲面的褶皺部分</p><p

81、>　　圖2-21 基本完成的船體模型</p><p>　?。?）在完成了船體的建模過程之后需要對舵的部分進行修正，這時候需要用到實體編輯工作。Rhino中的實體編輯程序包括布爾運算、加蓋/封閉、變形控制器編輯、洞、移動邊緣/面/洞，本次建模過程只需要用到實體編輯中的布爾運算。所謂的布爾運算（NURBS）需要在啟動指令前預選第一個物件或全部物件，布爾運算指令也可以使用于曲面和開放的多重曲面，其結果與被選中的物

82、件的法線方向有關，可以選用Dir指令檢查曲面的方向。而且如果布爾運算的結果和您所預期的不一樣，也可以使用Dir或Flip指令反轉曲面的法線方向后再試一次。如果有需要，可以使用Join指令將數個曲面組合成為一個多重曲面，關于網絡物件的布爾運算需要使用網格、布爾運算指令。</p><p>　　在船體表面與舵的表面進行布爾運算取并集，這樣兩個曲面之間會自動修剪掉多余的部分，通過這種方式可以無縫的把舵的上表面和船體連接起

83、來，對之后以database文件導出到Pointwise中有好處，可以使劃分網格時比較容易生成網格面。曲面配合之后如圖2-22。</p><p>　　圖2-22 船與舵取并集之后</p><p>　　圖2-23 完成的船體渲染模型</p><p>　?。?）這時候只需要對船體的上表面進行補面即可，由于最上層的水線面是由多個曲面拼合而成的，所以不要用邊緣曲線命令來進行

84、生成曲面，使用平面曲線的命令來進行生成曲面，生成了曲面之后可以在指令欄中輸入Creatsolid指令，把所有的曲面選中，點Enter鍵之后便生成了實體。如圖2-23，這時候船體部分的建模就完成。</p><p><b>　　2.3 本章小結</b></p><p>　　在這一章主要介紹了用Rhino怎樣建立一個船體的模型，即通過已有的一些數據圖像怎樣加進自己的改動建立

85、一個適合計算要求的模型以及其中的需要注意的幾個事項，還有Rhino中一些常用命令的介紹，以及這些命令使用的情況，包括一些特殊曲面的生成方法，模型的建立為之后的網格劃分以及計算都奠定了基礎。</p><p>　　第3章 船槳模擬前處理</p><p>　　3.1 船槳尺寸配合以及外流域建立</p><p>　　在進行靜止域的網格劃分之前，由于建立船的模型與之后建立的轉

86、子的模型是在不同坐標系下建立的，這時候需要對兩者的尺寸進行一個配合。這個配合我是在Rhino中完成的，下面一節(jié)將介紹一下在Rhino中進行尺寸的配合以及船體外部水池流域的建立過程。</p><p>　　因為要進行船體和螺旋槳尺寸及坐標系的配合，所以就需要將船體和螺旋槳導入到一起進行配合。具體方法是把導管的外壁曲線導入到Rhino中進行重新劃線。</p><p>　?。?）將導管邊界曲線到處

87、成.dat格式，然后還是需要用記事本打開，其中包含有所有點的數據，這時候由于Rhino中可以識別的是CAD文件的坐標，所以需要將所有點的數據導入到Excel中進行坐標的轉換。圖3-1是在Pointwise中對導管的外壁曲線進行導出。</p><p><b>　　圖3-1導出導管壁</b></p><p>　?。?）將曲線導入到Excel中之后通過點選所有點，這樣在每個

88、點之間加上坐標轉換的符號，即&“，”&，然后進行下拉操作即可。其他側壁以及槳轂帽的曲線以同樣的數據進行導出。之后將所得到的數據復制出來導入到Rhino中，就是選擇樣條曲線，然后將點的數據復制進去即可。</p><p>　?。?）將曲線導入到犀牛中之后就需要進行旋轉操作。選中曲線之后選擇生成曲面中的旋轉命令，按照指令的提示以z坐標軸進行旋轉。旋轉出一個導管大小的模型。之后注意要保持導管不動，因為在建

89、立螺旋槳的模型是適合導管的尺寸配合好的，所以只需要進行對船體進行縮放和平移等操作即可。注意在變動菜單中可以找到縮放命令，這時候需要選擇三軸縮放以便保持船的整體形狀不變。</p><p>　　（4）把船體部分移到螺旋槳處，通過四個視圖的配合把船和槳的尺寸配合好，如圖3-2所示。</p><p>　　（5）在完成了船尾與螺旋槳的尺寸配合之后，接下來需要建立用來連接船尾與槳的軸，這時候不能夠直接

90、選擇圓柱進行連接，必須通過擠出曲面來進行。具體方法是輸入ExtrudCcrv指令，然后向船體方向進行拉長，盡量多拉長一些，拉到船體里面去，之后將船體與與剛剛建立好的曲面取并集，這樣就完成了船體與螺旋槳的配合，如圖3-3所示。</p><p>　　圖3-2 尺寸配合好</p><p>　　圖3-3 尺寸配合完成</p><p>　?。?）下面介紹外部流域的建立，因為船

91、體將在水池中進行模擬，所以需要建立一個水池用來模擬真實的場景。</p><p>　　主要的方法就是通過實體菜單下選擇立方體命令，選擇通過底面中心點、角、高度來建立立方體，首先在top視圖中選擇底面的中心點，盡量選在船的中心處，為了之后劃分網格時比較方便一些，在top視圖中設置完立方體的底面之后，可以再front視圖中設置立方體的高，這樣就可以生成一個包含船體在內的立方體，為了更好地模擬，長度取作船體的5倍左右，寬

92、度左右均為船寬的2倍左右，然后水深設置為船吃水的4至5倍。這樣就形成了一個外部流域。由于要設置進出口，而且目前是對船體尾部進行模擬，所以要從船體中面處切開，直接設置為進水面，把水線面以上部分也切掉，之后將其設置成水面。切割的方法和之前一樣，在需要切割的地方建立切割用平面，進行切割。全部切割完成之后把沒有進行封閉的地方進行封閉，然后生成實體。如圖3-4。</p><p><b>　　圖3-4 生成實體&l

93、t;/b></p><p>　　（7）完成了船槳的尺寸配合以及外流域的建立之后就可以開始進行船體部分的網格劃分了，而且之后導入到CFX中之后能和導管螺旋槳很好的配合。選中所有的物件，在文件菜單處選擇導出選取物件，導出為iges格式，然后導入到Pointwise中進行劃分。這里需要注意，由于對網格進行劃分的時候是需要用到很多曲線的，在Pointwise中畫曲線的話需要通過輸入點的坐標，相對比較麻煩。有一種解決

94、辦法就是可以在Rhino中完成船體表面的曲線的建立。由于導入到Pointwise中之后database是可以人為選擇Mask來決定是否選中。所以多一些曲線是可以的，這樣建立網格的自由度會比較大。方法就是把全部曲面選中，在菜單欄里選擇曲線，選擇從物件建立曲線，之后抽離線框。這樣就可以把曲面建立時生成的結構線自動建立出來，這樣就能夠產生比較多的曲線，而且能夠體現曲面的形狀，這對于之后建立網格會比較有幫助。</p><p&

95、gt;　　3.2 轉子網格的建立</p><p>　　本次課題在螺旋槳的網格劃分階段使用的是IGG-AutoGrid5軟件，對于AutoGrid軟件，是作為NUMECA的FINE系列分析軟件包之一，可以后臺運行，而且可以脫離FINE環(huán)境單獨運行。</p><p>　　IGG：交互式網格生成器，可以生成任何形狀的船體結構化網格，有簡單的作圖功能，可以讀寫IGES格式文件，復雜的三維幾何形狀一

96、般采用Solidworks或者Pro/E生成IGES文件后續(xù)讀入比較方便。尤其利用IGG、AutoGrid自動網格生成器模塊，可自動生成任何船體結構的H形、I形或者HOH形網格，采用準自動化的塊兒化技術和模板技術，生成網格速度、質量均遠高于其他軟件。</p><p>　　3.2.1 轉子模型的導入</p><p>　　首先在AutoGrid5中打開后綴名為.trb的文件，如圖3-5所示，打

97、開之后中間的部分即為轉子的漿軸，旁邊豎直方向的線即為流場的邊界。接下來將在此界面上對轉子的B2B網格進行調整，并且看一下轉子所處的流場情況。</p><p>　　圖3-5 在AutoGrid中打開轉子模型</p><p>　　3.2.2 導管內壁的導入</p><p>　　在進行網格的生成之前需要對與轉子所對應的導管的內壁進行導入，由于導管的邊界曲線是在pointw

98、ise中進行定義的，所以需要從pointwise中將導管內壁進行導入，圖3-6（a）就是在pointwise中導管的側壁曲線圖。</p><p>　　此時并沒有顯示出導管內壁的曲線，由于它是以database的形式存在，所以需要進行轉化，方法是在軟件界面右上側圖層選擇的處將database選項進行勾選，然后把內壁曲線進行選中，如圖3-6（b）所示，選中之后在菜單欄中點擊Connectors on database

99、 Entities選項，這時database曲線將會變成曲線。之后將其進行加點處理，由于過長，再選中內壁曲線之后進行Split命令，把線截成長短剛好與外壁相連接的情況。</p><p>　　圖3-6 導管內壁曲線選取</p><p>　　這是我再選中曲線的情況下，將其導出成Segment（*dat）的格式文件，然后將保存好的文件用記事本的方式進行打開，這是后將會顯示曲線的點的信息。如圖3-

100、7所示，這時候需要將點的數據復制出來進行調整，去掉其y坐標，然后將其改成ZR坐標的形式，這些操作將在Excel中進行。</p><p>　　圖3-7 記事本中點的信息</p><p>　　將上圖中點的數據進行復制到Excel中打開，將三列數據進行分列操作，在對話框中選擇分隔符號，之后勾選空格選項，然后將會將數據轉化成指數表達形式。然后另起兩行，分別對z，x坐標進行轉化，轉化成z，r坐標，之

101、后直接把所有的點的數據轉化完畢。如表3-1所示為轉化后的z,r坐標數據。</p><p>　　表3-1 坐標的轉化</p><p>　　將表3-1中重新生成的數據復制到記事本中，然后在上面加上指令#wall，另起一行輸入ZR，然后將文件保存即可轉化為CAD格式的曲線文件。之后再之前AutoGrid界面中選擇Import and Link CAD選項，在File中點擊open命令，這時候選擇

102、之前保存好的點的數據文件即可，在右擊菜單中選擇Link to shroud選項，這樣就將內壁曲線導入到了AutoGrid中，如圖3-8，之后的下一步就是進行網格的生成了。</p><p>　　圖3-8 導入內壁曲線</p><p>　　3.2.3 網格的生成</p><p>　　轉子網格生成前看一下其所處的流場，點擊Generate選項，然后可以通過Define H

103、ub Gap For all the Blades of the Row以及Define Shroud Gap For all the Blades of the Row來分別定義漿轂和導管內壁的間隙。之后點擊Generate B2B可以生成其流場。如圖3-9所示。</p><p>　　圖3-9 轉子周圍流場</p><p>　　關于網格質量問題，可以直接在軟件中進行觀察，點擊Genera

104、te 3D，這時候將會彈出一個網格質量圖，從這個圖上可以看出網格的Skewness Angle、Aspect Ratio、Expansion Ratio等。如圖3-10。</p><p>　　在網格的質量檢測基本符合經驗要求時，可以將其帶出成Plot 3D格式，然后導入到Pointwise進行網格劃分，設置邊界條件等工作了。</p><p>　　圖3-10 螺旋槳網格質量</p>

105、;<p>　　將在AutoGrid中編輯生成的轉子網格導入之前需要改一下精度，在File菜單下選擇Properties命令，然后將Node和Connectors后面均改成0.000001，其值的大小與模型的精度有關，,之后開始導入之前的導出文件，然后將其導入到Pointwise之后如圖3-11（a）所示，這時候生成的是四分之一的轉子，需要對其進行旋轉復制，在復制之前先對其中兩個槳葉面和一個周期性面一共三個表面網格進行分割，