日常学习练手—1045螺旋桨的气动定常分析
结果图如下 模型螺旋桨-1045一、 螺旋桨型号：10代表桨直径10英寸（25.4cm），45代表螺距，螺距则代表桨旋转一周前进的距离，由于种种原因，螺距已失去实际意义。
模型来自于测量1045木桨。
二、 几何数据与性能参数：
螺旋桨几何参数：D=0.254m A=0.05067m2
空气参数：静压=1atm c=340m/s
设定的变量：（1）v=1，3m/s时：转速n=40~120
（2）v=5m/s时：转速n=40~460（仅供娱乐）
（3）v=7，9，11m/s时：转速n=80，100
（4）v=13，15，17，19m/s时：转速n=100 三、网格与cfx
网格使用PW绘制，分成两部分，旋转部分使用细网格，外流场使用粗网格，使用非结构网格，总网格数40万，如网格图1、2.
file:///C:\\Users\\ADMINI~1\\AppData\\Local\\Temp\\ksohtml\\wps9F14.tmp.jpgfile:///C:\\Users\\ADMINI~1\\AppData\\Local\\Temp\\ksohtml\\wps9F25.tmp.jpgfile:///C:\\Users\\ADMINI~1\\AppData\\Local\\Temp\\ksohtml\\wps9F26.tmp.jpgfile:///C:\\Users\\ADMINI~1\\AppData\\Local\\Temp\\ksohtml\\wps9F27.tmp.jpg
cfx设定：sst模型，理想气体模型，速度进口，压力出口，旋转部分使用旋转坐标系，三对交界面均使用冻结转子模型，求解精度1e-4，设置观测螺旋桨拉力，调整专家参数topology estimate factor为1.1，可从较低转速开始计算，并把结果带入高转速的初值，如下图其他。
file:///C:\\Users\\ADMINI~1\\AppData\\Local\\Temp\\ksohtml\\wps9F37.tmp.jpgfile:///C:\\Users\\ADMINI~1\\AppData\\Local\\Temp\\ksohtml\\wps9F38.tmp.jpgfile:///C:\\Users\\ADMINI~1\\AppData\\Local\\Temp\\ksohtml\\wps9F39.tmp.jpgfile:///C:\\Users\\ADMINI~1\\AppData\\Local\\Temp\\ksohtml\\wps9F4A.tmp.jpg 四、收集数据与编程计算
使用后处理的函数功能，收集拉力和旋转力矩，力矩函数如下图。
使用matlab编程部分程序如下：clear all
close all
clc
%%导入
v_first=importdata(\'v_135.txt\');
%V_5=importdata(\'E:\\maker_BBS\\2016_6_25\\cfx\\8_20\\v_5.txt\');
%r_80100=importdata(\'E:\\maker_BBS\\2016_6_25\\cfx\\8_20\\r_80100.txt\');
lamda=importdata(\'lamda.txt\');
%%整理
force_v_1=v_first(1,:);force_v_3=v_first(2,:);force_v_5=v_first(3,:);
turque_v_1=-v_first(4,:);turque_v_3=-v_first(5,:);turque_v_5=-v_first(6,:);
%F_v_5=V_5(1,:);T_v_5=V_5(2,:);
%force_r_80=r_80100(,1);force_r_100=r_80100(,2);
%turque_r_80=r_80100(,1);turque_r_100=r_80100(,2);
%%常数
%v=(1:2:19); %%风速m/s
%r=(40:20:460);%%转速r/s
D=0.254; %%直径m
ro=1.205;
%%计算第一个文件夹
%%前进比
r_135=;
la_v_1=lamda(1,);la_v_3=lamda(2,);la_v_5=lamda(3,);
%% 拉力系数
f_v_1=force_v_1./(ro.*(r_135.^2).*(D^4));
f_v_3=force_v_3./(ro.*(r_135.^2).*(D^4));
f_v_5=force_v_5./(ro.*(r_135.^2).*(D^4));
%% 阻力矩系数
t_v_1=turque_v_1./(ro.*(r_135.^2).*(D^5));
t_v_3=turque_v_3./(ro.*(r_135.^2).*(D^5));
t_v_5=turque_v_5./(ro.*(r_135.^2).*(D^5));
%% 总功率
P_v_1=turque_v_1.*2*pi.*r_135;
P_v_3=turque_v_3.*2*pi.*r_135;
P_v_5=turque_v_5.*2*pi.*r_135;
%% 效率
g_v_1=f_v_1.*1./(P_v_1);
g_v_3=f_v_3.*3./(P_v_3);
g_v_5=f_v_5.*5./(P_v_5);
%%绘图
figure(1)
plot(r_135,force_v_1,\'-o\',r_135,force_v_3,\'-*\',r_135,force_v_5,\'-^\')
title(\'转速与拉力\')
xlabel(\'转速\')
ylabel(\'拉力\')
legend(\'v=1m/s\',\'v=3m/s\',\'v=5m/s\');
figure(2)
plot(r_135,turque_v_1,\'-o\',r_135,turque_v_3,\'-*\',r_135,turque_v_5,\'-^\')
title(\'转速与阻力矩\')
xlabel(\'转速\')
ylabel(\'阻力矩\')
legend(\'v=1m/s\',\'v=3m/s\',\'v=5m/s\');
figure(3)
plot(r_135,P_v_1,\'-o\',r_135,P_v_3,\'-*\',r_135,P_v_5,\'-^\')
title(\'转速与总功率\')
xlabel(\'转速\')
ylabel(\'总功率\')
legend(\'v=1m/s\',\'v=3m/s\',\'v=5m/s\');
figure(4)
plot(r_135,g_v_1,\'-o\',r_135,g_v_3,\'-*\',r_135,g_v_5,\'-^\')
title(\'转速与效率\')
xlabel(\'转速\')
ylabel(\'效率\')
legend(\'v=1m/s\',\'v=3m/s\',\'v=5m/s\');
figure(5)
plot(la_v_1,g_v_1,\'-o\',la_v_3,g_v_3,\'-*\',la_v_5,g_v_5,\'-^\')
title(\'前进比与效率\')
xlabel(\'前进比\')
ylabel(\'效率\')
legend(\'v=1m/s\',\'v=3m/s\',\'v=5m/s\');
五、结果图 六、总结（附地毯图）
在螺旋桨尺寸和海拔固定的情况下，来流速度和转速作为自变量，拉力和效率作为因变量，可得如下结论：
转速固定：
（1）来流速度越大，拉力越小，甚至降到负值（即风车状态）;
（2）来流速度增大，效率先增大后减小，也会变为负值;
（3）来流速度过大会导致翼尖超声速，阻力矩急剧增大。
来流速度不变：
（1）转速越大，拉力越大;
（2）转速增大，效率应该先上升后下降;
（3）转速过大，会导致导致翼尖超声速，阻力矩急剧增大，旋转所需的总功率指数增长。
从前进比来看：
（1）随着前进比从零开始增大，效率系数先上升后下降。 附录： 各参数的定义
参考文献： ［1］刘沛清. 空气螺旋桨理论及其应用. 北京航空航天大学出版社, 2006:54-59. 我的六轴是1238桨，穿越机是6045桨，kt板固定翼倒是10寸，9寸，8寸，7寸，6寸都有 虽然不知道是啥但是好厉害的样子，加油 不错 ，赞一个
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