CAESES螺旋桨PFF功能深度解析

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。