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Aerodynamic Propeller

由于旋转运动而产生推力的空气螺杆。

模块类型: Engee1DMechanical.Turbomachinery.AerodynamicPropeller

aerodynamic propeller

库中的路径:

/Physical Modeling/1D Mechanical/Engines & Motors/Aerodynamic Propeller

资料描述

座 Aerodynamic Propeller 它是一种空气螺杆（螺旋桨），可将旋转机械运动转换为推力，用于空气动力学应用。 螺旋桨可以使用常数、多项式或表格数据进行参数化，以确定推力和功率系数。 可以提供关于进入流速的表格数据、关于流动角度的表格数据或关于翼型的升力和阻力系数的表格数据。 在建模惯性时，块的默认参数是质量为 10 公斤及直径 1.5 m.

标量信号可用于控制叶片安装的角度。

以下术语对于理解块的操作非常有用:

*入流的速度_是流过螺旋桨的速度, .

螺杆的相对胎面_是通过螺旋桨的流速与其旋转角速度的比值。 块使用此值来确定 和 设置参数时 *Parameterization 价值观 Polynomial fit 或 Tabulated data for advance ratio.

流动角是螺旋桨工作模式在四象限图上的角位置。 块使用此值来确定 和 设置参数时 *Parameterization 价值观 Tabulated data for advance ratio.

*_Quadrant_为螺旋桨工作模式的相对二维位置，其中纵轴为 — ，而水平 — .

*叶片安装角度是叶片旋转平面与叶片弦线之间的角度。

以下值用于块方程:

  • -螺旋桨的推力;

  • -螺旋桨的扭矩;

  • -介质的密度;介质的密度可以使用参数设置 Fluid density 或端口*。*;

  • -刀片安装角度;

  • -参数值 Propeller diameter ;

  • -螺旋桨的角速度，通过端口设置*w*;

  • -螺旋桨的角速度以每秒转数为单位，它决定了功率和推力的无量纲表示;表达式在块中指定 ;

  • -参数值 Rotational speed threshold ;

  • -参数值 Propeller direction ;

  • -相对于螺旋桨旋转速度的推力系数;

  • -相对于螺旋桨旋转速度的功率因数;

  • -用于计算推力系数的多项式系数的矢量或二维矩阵;

  • -用于计算功率系数的多项式系数的矢量或二维矩阵;

  • -与入流相对速度有关的推力系数;

  • -扭矩系数相对于入流的相对速度;

  • -参数值 Saturation threshold for nondimensional coefficients ;

  • -螺杆的相对胎面;

  • -通过*Va端口设置的流入流速*;

  • -在叶片半径的70%的距离处的入流的相对速度;

  • -效率(efficiency);

  • -推力系数基于在叶片半径的70%的距离处的流入流的相对速度;

  • -推力参考系数的矢量或二维矩阵;

  • -基于在叶片半径的70%的距离处的流入流的相对速度的扭矩系数;

  • -参考扭矩系数的矢量或二维矩阵;

  • -流动角度;

  • -流量参考角度的矢量。

参数化

螺旋桨的特性取决于推力和功率系数。 参数 Parameterization 提供用于管理这些系数的各种选项。 螺杆的输出功率取决于其工作的象限。 该块定义了四个象限，如下所示:

*第一象限: ; *第二象限: ; *第三象限: ; *第四象限: .

该图显示了象限的可视化表示。

aerodynamic propeller cn

如果为参数 Parameterization 值已设置 Constant coefficients，这允许您直接设置推力和功率系数。 否则，块根据参数值计算这些系数。 Parameterization .

螺杆的相对胎面

如果为参数 Parameterization 值已设置 Polynomial fit 或 Tabulated data for advance ratio，该块使用螺钉的相对胎面 . 单位使用基本推力和功率方程的数值平滑版本，使



块将螺钉的相对胎面限定为

角速度的阈值在哪里 使螺旋桨的旋转速度线性化 于平滑目的。

如果为参数 Parameterization 值已设置:

  • Polynomial fit -价值观 和 它们根据为多项式的系数的参数设置的值随时间变化。 块设置值 范围内的 0 直到多项式的第一个正根并限制值 和 所以他们总是积极的。 单位计算推力和力量系数如下:



    哪里 和 这些是多项式的系数。

  • Tabulated data for advance ratio —您需要指定表格值 和 为设定值 或 和 取决于船旗国 Controlled blade pitch .

如果复选框为 Efficiency sensor 安装，单位计算效率如下:

流动角度

如果为参数 Parameterization 值已设置 Tabulated data for advance angle，该单元计算相对流动角的推力和功率系数。 块确定流角如下:

哪里 -循环变量值。 块定义了入流相对速度的推力和功率系数为



哪里 -在叶片半径的70%的距离处，叶片轮廓上的入流的相对速度，使得

重新排列系数方程会产生推力和扭矩的块方程，作为入流相对速度的函数:



如果复选框 Controlled blade pitch :

*除去，单位计算推力和功率系数如下:

+



*安装，单位计算推力和功率系数如下:

+



空气螺旋桨的效率是基于一个基本比率

如果复选框 Efficiency sensor 安装后，该装置计算平滑效率如下:

叶片元件提升力和阻力的影响_

如果为参数 Parameterization 值已设置 Tabulated data for airfoil lift and drag coefficients，可以参数化升力和阻力的系数，以及给定叶片元件的空气动力学轮廓的几何形状。 单位对待推进器作为一个坚实圆盘。 动量守恒定律在块计算诱导速度时应用于通过磁盘的空气。 . 该装置使用感应速度来确定沿叶片径向点的矢量中总流速的大小和方向，然后根据升力和阻力系数的插值表来确定升力和阻力。 这些值特定于此参数化。:

  • -根据脉冲理论计算的推力;

  • -螺旋桨叶片运动产生的轴向流速;

  • -进入气流作用在螺杆上的速度;

  • -叶片位置的轴向速度;

  • -悬停模式下的理论感应速度;

  • -无量纲价值 ;

  • -块用于计算传入流量的函数;

  • -根据叶片元件理论计算的推力;

  • -根据叶片元件理论计算的扭矩;

  • -螺旋桨叶片数量;

  • -叶片元件的离散位置，由无量纲参数确定 Nondimensional radial location vector, r ，块插值查找 ;

  • 是沿着叶片的一点上的弦的长度，其中长度是无量纲的，使得 几何弦长 ;

  • -彗星的无量纲位置，由参数的第一个元素设置 Nondimensional radial location vector, r ;

  • -速度矢量的切向分量作为 ;

  • -分别为提升力和阻力的元素系数;

  • -沿叶片给定点的流入流的角度。

该块使用动量理论来确定平滑的推力方程，其方式是

其中块隐式求解方程 和 . 块平滑出 找到 ，它允许向前和向后流之间的转换，以这样的方式







块从参数内插值 Nondimensional radial location vector, r 查找 . 块然后插值升力和阻力系数以找到 和 基于攻角和升力和阻力系数的表格值. 该装置利用叶片元件的理论来计算推力和扭矩，使



单元对叶片的每个分立元件执行这种积分。 块样本 根据参数设置 Number of blade elements .

管理刀片安装

选中复选框时 Controlled blade pitch 螺旋桨可以在叶片安装角度范围内进行参数化。 . 意义 它必须在参数中指定为向量 Pitch angle vector, θ ，其中每个元素对应于数组中的一行 和 .

惯性,惯性

可选地，可以打开螺旋桨的平移和旋转运动的惯性。 要模拟惯性，请设置参数 Rotational connections 或 Translational connections 价值 Conserving，然后勾选框 Model inertia . 选中复选框时 Model inertia 和参数的设置 Rotational connections 价值观 Conserving 在参数组中设置初始转速或轴扭矩 Initial targets 或者设置一个具有高优先级的代数相关变量来初始化旋转惯性。 选中复选框时 Model inertia 和参数的设置 Translational connections 价值观 Conserving 在参数组中设置初始平移速度或推力 Initial targets 或者设置一个具有高优先级的代数相关变量来初始化平移惯性。

对于具有域的非定向端口 旋转力学 单位登记空气动力的片刻 Q 和 惯性。T.

对于具有域的非定向端口 平移力学 单位登记气动力学的推力 推力;推力 和 质量。F.

假设和限制

*该块将外部环境的速度视为时间上的准静止。 外部环境在螺旋桨周围均匀流动。

*单位考虑到仅轴向流动通过推进器。

如果为参数 *Parameterization 值已设置 Polynomial fit 块假设螺旋桨的功率和推力系数对称于第一象限。

如果为参数 *Parameterization 值已设置 Tabulated data for advance ratio 块假定功率和推力系数在第一和第三象限以及在第二和第四象限中是相同的。 如果所有元素都是 如果它们是正的，那么块假定所有象限中的系数对称于第一象限。

如果为参数 *Parameterization 值已设置 Tabulated data for advance angle，该块从 . 为了获得负推力和扭矩值，必须考虑值中的符号。 和 .

变量

使用参数组 Initial targets 在建模之前为块参数变量设置优先级和初始目标值。 有关详细信息，请参阅 使用目标值配置物理块.

港口

非定向

# C2 — 参考流程
平移力学

Details

与螺旋桨旋转的空气或风的运动相关联的非定向端口。

依赖关系

要使用此端口，请设置参数 *Translational connections*价值 Conserving.

程序使用名称

translational_case_flange

# R1 — 螺旋桨轴
旋转力学

Details

与螺旋桨轴连接的非定向端口。

依赖关系

要使用此端口，请设置参数 *Rotational connections*价值 Conserving.

程序使用名称

rotational_rod_flange

# R2 — 车辆速度和推力
平移力学

Details

与车辆的速度和推力有关的非定向端口。

依赖关系

要使用此端口，请设置参数 *Translational connections*价值 Conserving.

程序使用名称

translational_rod_flange

输入

# θ — 刀片安装角度，度
标量,标量

Details

与叶片角度相关的标量信号的输入端口，以度为单位测量。

依赖关系

要使用此端口，请选中此框 Controlled blade pitch.

数据类型

漂浮64
复数支持

非也。

# w — 螺旋桨转速，rad/s
标量,标量

Details

标量信号的输入端口与螺旋桨的旋转速度相关联，以rad/s为单位测量。

依赖关系

要使用此端口，请设置参数 *Rotational connections*价值 Signals.

数据类型

漂浮64
复数支持

非也。

# ρ — 可变密度，kg/m3
标量,标量

Details

标量信号的输入端口与外部环境的密度相关联，以kg/m3为单位测量。

依赖关系

要使用此端口，请选中此框 Variable fluid density.

数据类型

漂浮64
复数支持

非也。

# Va — 流入流速，m/s
标量,标量

Details

标量信号的输入端口与通过螺旋桨的流速相关联，以m/s为单位测量。

依赖关系

要使用此端口，请设置参数 *Translational connections*价值 Signals.

数据类型

漂浮64
复数支持

非也。

输出

# 第... — 螺旋桨推力，N
标量,标量

Details

与螺旋桨产生的推力相关的标量信号的输出端口，以牛顿为单位测量。

依赖关系

要使用此端口，请设置参数 *Translational connections*价值 Signals.

数据类型

漂浮64
复数支持

非也。

# Q — 螺旋桨叶片的阻力，NM
标量,标量

Details

标量信号的输出端口连接到螺旋桨叶片的电阻，以Nm为单位测量。

依赖关系

要使用此端口，请设置参数 *Rotational connections*价值 Signals.

数据类型

漂浮64
复数支持

非也。

# E — 效率，无量纲
标量,标量

Details

螺旋桨的效率相关联的标量信号的输出端口。 效率信号是螺杆的相对推力的绝对值的函数。

依赖关系

要使用此端口，请选中此框 Efficiency sensor.

数据类型

漂浮64
复数支持

非也。

参数

螺旋桨

# Power coefficient vector, kP(J) — 给定螺杆相对推力的功率因数的表格值

Details

功率因数的表格值取决于螺杆的相对速度。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 Parameterization*价值 Tabulated data for advance ratio 并取消选中该框 *Controlled blade pitch.

默认值

[0.1496, 0.1314, 0.116, -0.0521, -0.1503, -0.2813]
程序使用名称

K_P_vector_advance_ratio_constant_pitch
可计算

是

# Advance ratio vector, J — 表格推力和功率系数的相对步长范围

Details

相对步骤的表格值。 每个元素在参数中都有一个相应的元素 Thrust coefficient vector, kT(J)*及 *Power coefficient vector, kP(J)*或参数中的列 *Thrust coefficient table, kT(θ, J)*及 *Power coefficient table, kP(θ, J).

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 *Parameterization*价值 Tabulated data for advance ratio.

默认值

[0.01, 0.3, 0.625, 1.55, 2.0, 2.6]
程序使用名称

J_vector
可计算

是

# Airfoil drag coefficient table, Cd(α,r) — 空气动力剖面的阻力系数

Details

给定迎角和沿叶片径向位置的翼型的阻力系数。 该矩阵的行与参数一一对应 Airfoil angle of attack vector, α. 该矩阵的列与参数一一对应 Nondimensional radial location vector, r.

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 *Parameterization*价值 Tabulated data for airfoil lift and drag coefficients.

默认值

[0.0055 0.0055 0.3904 0.3904 0.3904 0.3904 0.3904; 0.0774 0.0774 0.449 0.449 0.449 0.449 0.449; 0.2412 0.2412 0.5915 0.5915 0.5915 0.5915 0.5915; 0.4342 0.4342 0.8307 0.8307 0.8307 0.8307 0.8307; 0.679 0.679 1.0909 1.0909 1.0909 1.0909 1.0909; 0.9003 0.9003 1.3868 1.3868 1.3868 1.3868 1.3868; 1.0825 1.0825 1.6565 1.6565 1.6565 1.6565 1.6565; 1.2281 1.2281 1.875 1.875 1.875 1.875 1.875; 1.3205 1.3205 2.017 2.017 2.017 2.017 2.017; 1.3234 1.3234 2.0407 2.0407 2.0407 2.0407 2.0407; 1.2391 1.2391 1.9513 1.9513 1.9513 1.9513 1.9513; 1.0963 1.0963 1.7643 1.7643 1.7643 1.7643 1.7643; 0.8978 0.8978 1.5048 1.5048 1.5048 1.5048 1.5048; 0.6525 0.6525 1.2281 1.2281 1.2281 1.2281 1.2281; 0.4203 0.4203 0.838 0.838 0.838 0.838 0.838; 0.2428 0.2428 0.5434 0.5434 0.5434 0.5434 0.5434; 0.0951 0.0951 0.2517 0.2517 0.2517 0.2517 0.2517; 0.0292 0.0292 0.0698 0.0698 0.0698 0.0698 0.0698; 0.0148 0.0148 0.0267 0.0267 0.0267 0.0267 0.0267; 0.0808 0.0808 0.0509 0.0509 0.0509 0.0509 0.0509; 0.2429 0.2429 0.1561 0.1561 0.1561 0.1561 0.1561; 0.5019 0.5019 0.3927 0.3927 0.3927 0.3927 0.3927; 0.7217 0.7217 0.7438 0.7438 0.7438 0.7438 0.7438; 0.9336 0.9336 1.1277 1.1277 1.1277 1.1277 1.1277; 1.0984 1.0984 1.4838 1.4838 1.4838 1.4838 1.4838; 1.2274 1.2274 1.7877 1.7877 1.7877 1.7877 1.7877; 1.3016 1.3016 1.9779 1.9779 1.9779 1.9779 1.9779; 1.3305 1.3305 2.0516 2.0516 2.0516 2.0516 2.0516; 1.2889 1.2889 1.9974 1.9974 1.9974 1.9974 1.9974; 1.1677 1.1677 1.8463 1.8463 1.8463 1.8463 1.8463; 1.0076 1.0076 1.5699 1.5699 1.5699 1.5699 1.5699; 0.8068 0.8068 1.2596 1.2596 1.2596 1.2596 1.2596; 0.5688 0.5688 0.9493 0.9493 0.9493 0.9493 0.9493; 0.3604 0.3604 0.6154 0.6154 0.6154 0.6154 0.6154; 0.1802 0.1802 0.5015 0.5015 0.5015 0.5015 0.5015; 0.0699 0.0699 0.4265 0.4265 0.4265 0.4265 0.4265; 0.0055 0.0055 0.3904 0.3904 0.3904 0.3904 0.3904]
程序使用名称

C_D_matrix
可计算

是

# Advance angle vector, β — 增加流动角度
rad | deg | rev | mrad | arcsec | arcmin | gon

Details

流动角度的表格值。 使用元素在范围内的单调递增向量 [0, 360] 度。 在模拟过程中，流动角度可以在 [0, 360) 度，其中块复盖从 0 以前 360 度。

如果为参数 *Extrapolation method*值已设置 Linear 或 Nearest:

*如果第一个元素不等于 0，然后块根据第一个或两个元素进行外推，当 小于所述第一元件。

*如果最后一个元素不等于 360 度，则该块根据最后一个或两个元素进行外推，当 超过最后一个元素。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 *Parameterization*价值 Tabulated data for advance angle.

计量单位

rad | deg | rev | mrad | arcsec | arcmin | gon
默认值

[0.0, 40.0, 80.0, 120.0, 160.0, 200.0, 240.0, 280.0, 320.0, 360.0] deg
程序使用名称

beta_vector
可计算

是

# Propeller diameter — 螺旋桨的直径
m | um | mm | cm | km | in | ft | yd | mi | nmi

Details

螺旋桨的直径。

计量单位

m | um | mm | cm | km | in | ft | yd | mi | nmi
默认值

1.5 m
程序使用名称

propeller_diameter
可计算

是

# Blade twist vector, θ_tw(r) — 转动叶片元件
rad | deg | rev | mrad | arcsec | arcmin | gon

Details

角落 为给定的径向位置转动叶片。 此向量的元素与参数中向量的元素一一对应相关 Nondimensional radial location vector, r.

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 *Parameterization*价值 Tabulated data for airfoil lift and drag coefficients.

计量单位

rad | deg | rev | mrad | arcsec | arcmin | gon
默认值

[30.0, 35.0, 50.0, 30.0, 20.0, 15.0, 10.0] deg
程序使用名称

twist_vector
可计算

是

# Interpolation method — 拐点的值之间进行插值的方法
Linear | Smooth

Details

插值表中用于插值拐点的方法。

  • Linear -选择此值以获得最低的计算成本。

  • Smooth -选择该值以获得具有连续一阶导数的连续曲线。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 *Parameterization*价值 Tabulated data for advance ratio 或 Tabulated data for advance angle.

值

Linear | Smooth
默认值

Linear
程序使用名称

interpolation_type
可计算

无

# Number of blade elements — 叶片元件数量

Details

每个叶片的叶片元件的数量。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 *Parameterization*价值 Tabulated data for airfoil lift and drag coefficients.

默认值

20
程序使用名称

blade_element_count
可计算

是

# Airfoil angle of attack vector, α — 迎角
rad | deg | rev | mrad | arcsec | arcmin | gon

Details

攻角范围。 此向量的元素与参数中的行一一对应相关 Airfoil lift coefficient table, Cl(α,r)*及 *Airfoil drag coefficient table, Cd(α,r).

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 *Parameterization*价值 Tabulated data for airfoil lift and drag coefficients.

计量单位

rad | deg | rev | mrad | arcsec | arcmin | gon
默认值

[-180, -170, -160, -150, -140, -130, -120, -110, -100, -90, -80, -70, -60, -50, -40, -30, -20, -10, 0, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 120, 130, 140, 150, 160, 170, 180] deg
程序使用名称

alpha_vector
可计算

是

# Thrust coefficient table, Ct(θ, β) — 指定叶片安装角和流动角的表格推力系数

Details

表格推力系数取决于叶片的安装角度和流动角度。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 Parameterization*价值 Tabulated data for advance angle 并选中该框 *Controlled blade pitch.

默认值

[0.0034202014332566874 -0.0034202014332566874 -0.008660254037844387 -0.00984807753012208 -0.006427876096865394 0.0 0.006427876096865394 0.00984807753012208 0.008660254037844387 0.0034202014332566874; 0.006840402866513375 -0.006840402866513375 -0.017320508075688773 -0.01969615506024416 -0.012855752193730788 0.0 0.012855752193730788 0.01969615506024416 0.017320508075688773 0.006840402866513375; 0.011970705016398407 -0.011970705016398407 -0.030310889132455353 -0.03446827135542729 -0.02249756633902888 0.0 0.02249756633902888 0.03446827135542729 0.030310889132455353 0.011970705016398407; 0.01368080573302675 -0.01368080573302675 -0.034641016151377546 -0.03939231012048832 -0.025711504387461576 0.0 0.025711504387461576 0.03939231012048832 0.034641016151377546 0.01368080573302675; 0.02052120859954012 -0.02052120859954012 -0.05196152422706631 -0.05908846518073248 -0.03856725658119236 0.0 0.03856725658119236 0.05908846518073248 0.05196152422706631 0.02052120859954012]
程序使用名称

C_T_matrix
可计算

是

# Table of kT polynomial coefficients (θ, pN...p0) — 用于在具有可调叶片角度的螺旋桨的情况下计算推力系数的多项式系数

Details

用于计算给定值的推力系数的多项式系数的向量表 在参数中 Pitch angle vector, θ.

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 Parameterization*价值 Tabulated data for advance ratio 并选中该框 *Controlled blade pitch.

默认值

[0.0002 -0.00041 -0.036 0.03; 0.00026 -0.00056 -0.048 0.04; 0.002 0.00063 -0.051 0.062; 0.0014 -0.0016 -0.048 0.087; 0.00087 -0.0036 -0.041 0.12]
程序使用名称

K_T_matrix_polynomial_controlled_pitch
可计算

是

# Root pitch angle — 叶片翼段安装角度
rad | deg | rev | mrad | arcsec | arcmin | gon

Details

螺旋桨叶片的翼段的安装的恒定的位移角度。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 Parameterization*价值 Tabulated data for airfoil lift and drag coefficients 并取消选中该框 *Controlled blade pitch.

计量单位

rad | deg | rev | mrad | arcsec | arcmin | gon
默认值

0.0 deg
程序使用名称

root_pitch_angle
可计算

是

# Extrapolation method — 用于处理落在拐点数据集范围之外的输入值的方法
Linear | Nearest | Error

Details

一种用于在插值表中推断拐点的方法。 当输入值超出参数列表中指定的范围时，此方法确定输出值。

  • Linear -选择该值以获得在外推区域中以及在与内插区域的边界上具有连续的一阶导数的曲线。

  • Nearest -选择此值以构建不超出最高数据点且不低于最低数据点的外推。

  • Error -如果您希望您的数据在表的范围内，请选择此值以避免外推。 如果输入信号在表的范围之外，则仿真停止并输出错误。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 *Parameterization*价值 Tabulated data for advance ratio 或 Tabulated data for advance angle.

值

Linear | Nearest | Error
默认值

Linear
程序使用名称

extrapolation_type
可计算

无

# Controlled blade pitch — 恒定或可调整的刀片安装角度

Details

正在建模的叶片类型。 取消选中具有恒定安装角度的刀片的框，或者选中具有可调安装角度的刀片的框，该角度是使用端口*θ*设置的。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 *Parameterization*下列值之一:

  • Polynomial fit;

  • Tabulated data for advance ratio;

  • Tabulated data for advance angle;

  • Tabulated data for airfoil lift and drag coefficients.

默认值

false (关掉)
程序使用名称

controlled_pitch
可计算

无

# Thrust coefficient vector, kT(J) — 螺旋桨给定相对推力的推力系数的表格值

Details

推力系数的表格值取决于螺旋桨的相对推力。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 Parameterization*价值 Tabulated data for advance ratio 并取消选中该框 *Controlled blade pitch.

默认值

[0.0614, 0.0473, 0.0318, -0.0127, -0.0343, -0.063]
程序使用名称

K_T_vector_advance_ratio_constant_pitch
可计算

是

# kT polynomial coefficients (pN...p0) — 用于计算推力系数的多项式系数

Details

用于计算推力系数的无量纲多项式系数的向量。 按降序指定元素。 块使用这些系数来创建插值表。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 Parameterization*价值 Polynomial fit 并取消选中该框 *Controlled blade pitch.

默认值

[0.002, 0.0006, -0.0509, 0.0617]
程序使用名称

K_T_vector_polynomial_constant_pitch
可计算

是

# Torque coefficient vector, Cq(β) — 给定流角的表格式扭矩系数

Details

表格式扭矩系数取决于流动角度. 该系数取决于进入流在叶片半径的70%的距离处的相对速度。 此向量的元素与参数中向量的元素一一对应相关 Advance angle vector, β.

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 Parameterization*价值 Tabulated data for advance angle 并取消选中该框 *Controlled blade pitch.

默认值

[0.0034202014332566874, -0.0034202014332566874, -0.008660254037844387, -0.00984807753012208, -0.006427876096865394, 0.0, 0.006427876096865394, 0.00984807753012208, 0.008660254037844387, 0.0034202014332566874]
程序使用名称

C_Q_vector
可计算

是

# Airfoil lift coefficient table, Cl(α,r) — 空气动力剖面的提升力系数

Details

针对给定迎角和沿叶片径向位置的轮廓的提升力的系数。 该矩阵的行与参数一一对应 Airfoil angle of attack vector, α. 该矩阵的列与参数一一对应 Nondimensional radial location vector, r.

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 *Parameterization*价值 Tabulated data for airfoil lift and drag coefficients.

默认值

[0.1326 0.1326 0.1274 0.1274 0.1274 0.1274 0.1274; 0.3626 0.3626 0.5002 0.5002 0.5002 0.5002 0.5002; 0.5528 0.5528 0.8007 0.8007 0.8007 0.8007 0.8007; 0.7256 0.7256 1.0125 1.0125 1.0125 1.0125 1.0125; 0.8016 0.8016 1.1556 1.1556 1.1556 1.1556 1.1556; 0.7873 0.7873 1.1604 1.1604 1.1604 1.1604 1.1604; 0.7031 0.7031 1.0493 1.0493 1.0493 1.0493 1.0493; 0.5423 0.5423 0.7973 0.7973 0.7973 0.7973 0.7973; 0.3537 0.3537 0.4332 0.4332 0.4332 0.4332 0.4332; 0.1155 0.1155 -0.0376 -0.0376 -0.0376 -0.0376 -0.0376; -0.1045 -0.1045 -0.4096 -0.4096 -0.4096 -0.4096 -0.4096; -0.2999 -0.2999 -0.672 -0.672 -0.672 -0.672 -0.672; -0.4401 -0.4401 -0.9343 -0.9343 -0.9343 -0.9343 -0.9343; -0.5186 -0.5186 -1.0477 -1.0477 -1.0477 -1.0477 -1.0477; -0.5303 -0.5303 -1.0387 -1.0387 -1.0387 -1.0387 -1.0387; -0.5073 -0.5073 -0.9565 -0.9565 -0.9565 -0.9565 -0.9565; -0.442 -0.442 -0.7713 -0.7713 -0.7713 -0.7713 -0.7713; -0.2658 -0.2658 -0.4832 -0.4832 -0.4832 -0.4832 -0.4832; 0.4109 0.4109 0.3629 0.3629 0.3629 0.3629 0.3629; 1.1635 1.1635 1.3779 1.3779 1.3779 1.3779 1.3779; 1.2412 1.2412 1.4033 1.4033 1.4033 1.4033 1.4033; 0.7434 0.7434 1.3453 1.3453 1.3453 1.3453 1.3453; 0.7908 0.7908 1.2862 1.2862 1.2862 1.2862 1.2862; 0.7525 0.7525 1.1562 1.1562 1.1562 1.1562 1.1562; 0.6722 0.6722 0.9487 0.9487 0.9487 0.9487 0.9487; 0.5324 0.5324 0.7047 0.7047 0.7047 0.7047 0.7047; 0.3365 0.3365 0.382 0.382 0.382 0.382 0.382; 0.0529 0.0529 -0.0229 -0.0229 -0.0229 -0.0229 -0.0229; -0.2728 -0.2728 -0.316 -0.316 -0.316 -0.316 -0.316; -0.4135 -0.4135 -0.6195 -0.6195 -0.6195 -0.6195 -0.6195; -0.5087 -0.5087 -0.7847 -0.7847 -0.7847 -0.7847 -0.7847; -0.5342 -0.5342 -0.8419 -0.8419 -0.8419 -0.8419 -0.8419; -0.5166 -0.5166 -0.7658 -0.7658 -0.7658 -0.7658 -0.7658; -0.4321 -0.4321 -0.5707 -0.5707 -0.5707 -0.5707 -0.5707; -0.2864 -0.2864 -0.3098 -0.3098 -0.3098 -0.3098 -0.3098; -0.1073 -0.1073 -0.0893 -0.0893 -0.0893 -0.0893 -0.0893; 0.1326 0.1326 0.1274 0.1274 0.1274 0.1274 0.1274]
程序使用名称

C_L_matrix
可计算

是

# Thrust coefficient vector, Ct(β) — 给定流角的表格推力系数

Details

表格推力系数取决于流动角度. 该系数取决于进入流在叶片半径的70%的距离处的相对速度。 此向量的元素与参数中向量的元素一一对应相关 Advance angle vector, β.

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 Parameterization*价值 Tabulated data for advance angle 并取消选中该框 *Controlled blade pitch.

默认值

[0.011970705016398407, -0.011970705016398407, -0.030310889132455353, -0.03446827135542729, -0.02249756633902888, 0.0, 0.02249756633902888, 0.03446827135542729, 0.030310889132455353, 0.011970705016398407]
程序使用名称

C_T_vector
可计算

是

# Number of blades — 叶片数量

Details

螺旋桨叶片的数量。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 *Parameterization*价值 Tabulated data for airfoil lift and drag coefficients.

默认值

2
程序使用名称

blade_count
可计算

是

# kP polynomial coefficients (pN...p0) — 用于计算功率因数的多项式系数

Details

用于计算功率因数的无量纲多项式系数的向量。 按降序指定元素。 块使用这些系数来创建插值表。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 Parameterization*价值 Polynomial fit 并取消选中该框 *Controlled blade pitch.

默认值

[-0.0752, 0.0577, -0.0622, 0.16]
程序使用名称

K_P_vector_polynomial_constant_pitch
可计算

是

# Pitch angle vector, θ — 刀片安装角度
rad | deg | rev | mrad | arcsec | arcmin | gon

Details

设置标志时叶片的参考角度 Controlled blade pitch.

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 Parameterization*价值 Polynomial fit, Tabulated data for advance ratio 或 Tabulated data for advance angle 并选中该框 *Controlled blade pitch.

计量单位

rad | deg | rev | mrad | arcsec | arcmin | gon
默认值

[-15.0, 15.0, 25.0, 35.0, 45.0] deg
程序使用名称

pitch_angle_vector
可计算

是

# Propeller direction — 螺旋桨的旋转方向
Positive rotational velocity generates positive thrust for positive thrust coefficients | Negative rotational velocity generates positive thrust for positive thrust coefficients

Details

螺旋桨的旋转方向。 选择以下选项之一:

  • Positive rotational velocity generates positive thrust for positive thrust coefficients — .

  • Negative rotational velocity generates positive thrust for positive thrust coefficients — .

值

Positive rotational velocity generates positive thrust for positive thrust coefficients | Negative rotational velocity generates positive thrust for positive thrust coefficients
默认值

Positive rotational velocity generates positive thrust for positive thrust coefficients
程序使用名称

direction
可计算

无

# Thrust coefficient, kT — 推力系数

Details

个无量纲的恒定推力系数。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 *Parameterization*价值 Constant coefficients.

默认值

0.15
程序使用名称

K_T_const
可计算

是

# Thrust coefficient table, kT(θ, J) — 叶片指定角度的推力系数和螺旋桨的相对推力的表格值

Details

推力系数的表格值取决于叶片的角度和螺旋桨的相对推力。 列对应于参数元素 Advance ratio vector, J*和参数元素的字符串 *Pitch angle vector, θ.

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 Parameterization*价值 Tabulated data for advance ratio 并选中该框 *Controlled blade pitch.

默认值

[0.00019 0.013 0.0048 -0.017 -0.03 -0.045; 0.00039 0.025 0.0096 -0.037 -0.06 -0.09; 0.00061 0.047 0.032 -0.013 -0.034 -0.063; 0.00086 0.072 0.057 0.014 -0.0076 -0.036; 0.12 0.104 0.09 0.049 0.029 0.0019]
程序使用名称

K_T_matrix_advance_ratio_controlled_pitch
可计算

是

# Power coefficient, kP — 功率因数

Details

个无量纲的恒定功率因数。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 *Parameterization*价值 Constant coefficients.

默认值

0.13
程序使用名称

K_P_const
可计算

是

# Nondimensional radial location vector, r — 径向位置

Details

定的一组叶片尺寸的径向位置。 意义 1 相当于叶片的半径。 该向量的第一个元素定义 -科梅尔。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 *Parameterization*价值 Tabulated data for airfoil lift and drag coefficients.

默认值

[0.1, 0.12, 0.2, 0.4, 0.6, 0.8, 1.0]
程序使用名称

r_vector
可计算

是

# Power coefficient table, kP(θ, J) — 叶片的指定角度和螺杆的相对胎面的功率因数的表格值

Details

功率系数的表格值取决于叶片的角度和螺旋桨的相对推力。 列对应于参数元素 Advance ratio vector, J*和参数元素的字符串 *Pitch angle vector, θ.

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 Parameterization*价值 Tabulated data for advance ratio 并选中该框 *Controlled blade pitch.

默认值

[0.029 0.029 0.016 0.06 0.009 -0.16; 0.059 0.054 0.031 -0.12 -0.19 -0.29; 0.15 0.13 0.12 -0.052 -0.15 -0.28; 0.26 0.24 0.22 0.097 -0.04 -0.25; 0.39 0.39 0.38 0.32 0.24 0.062]
程序使用名称

K_P_matrix_advance_ratio_controlled_pitch
可计算

是

# Table of kP polynomial coefficients (θ, pN...p0) — 用于在具有可调叶片角度的螺旋桨的情况下计算功率系数的多项式系数

Details

用于计算给定值的功率系数的多项式系数的向量表 在参数中 Pitch angle vector, θ.

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 Parameterization*价值 Tabulated data for advance ratio 并选中该框 *Controlled blade pitch.

默认值

[-0.1 0.031 0.0055 0.088; -0.081 -0.025 0.0044 0.07; -0.075 0.058 -0.062 0.16; -0.052 0.065 -0.08 0.3; -0.031 0.057 -0.069 0.4]
程序使用名称

K_P_matrix_polynomial_controlled_pitch
可计算

是

# Parameterization — 螺旋桨的参数化
Constant coefficients | Polynomial fit | Tabulated data for advance ratio | Tabulated data for advance angle | Tabulated data for airfoil lift and drag coefficients

Details

使用常数、多项式、表格推力和功率系数或表格升力和阻力系数对螺旋桨进行参数化。 选择以下选项之一:

  • Constant coefficients -根据螺旋桨的相对推力使用恒定推力和功率系数。

  • Polynomial fit —利用多项式系数参数化螺杆的相对速度。

  • Tabulated data for advance ratio —使用表格数据参数化螺杆的相对速度。

  • Tabulated data for advance angle -推力和功率系数的使用取决于在叶片半径的70％的距离进入流的相对速度。

  • Tabulated data for airfoil lift and drag coefficients -使用提升力和阻力系数取决于沿叶片的位置。

值

Constant coefficients | Polynomial fit | Tabulated data for advance ratio | Tabulated data for advance angle | Tabulated data for airfoil lift and drag coefficients
默认值

Constant coefficients
程序使用名称

parameterization
可计算

无

# Torque coefficient table, Cq(θ, β) — 指定叶片安装角和流动角的表格式扭矩系数

Details

表格式扭矩系数取决于叶片的安装角度和流动角度。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 Parameterization*价值 Tabulated data for advance angle 并选中该框 *Controlled blade pitch.

默认值

[0.00017101007166283436 -0.00017101007166283436 -0.0004330127018922193 -0.000492403876506104 -0.00032139380484326967 0.0 0.00032139380484326967 0.000492403876506104 0.0004330127018922193 0.00017101007166283436; 0.0005130302149885031 -0.0005130302149885031 -0.001299038105676658 -0.001477211629518312 -0.0009641814145298091 0.0 0.0009641814145298091 0.001477211629518312 0.001299038105676658 0.0005130302149885031; 0.0008550503583141718 -0.0008550503583141718 -0.0021650635094610966 -0.00246201938253052 -0.0016069690242163485 0.0 0.0016069690242163485 0.00246201938253052 0.0021650635094610966 0.0008550503583141718; 0.0011970705016398405 -0.0011970705016398405 -0.003031088913245535 -0.003446827135542728 -0.002249756633902888 0.0 0.002249756633902888 0.003446827135542728 0.003031088913245535 0.0011970705016398405; 0.001539090644965509 -0.001539090644965509 -0.0038971143170299736 -0.004431634888554936 -0.0028925442435894268 0.0 0.0028925442435894268 0.004431634888554936 0.0038971143170299736 0.001539090644965509]
程序使用名称

C_Q_matrix
可计算

是

# Normalized chord length vector, c(r)/D — 叶片元件弦的长度

Details

弦的长度，归一化为直径，对于沿着叶片的给定径向位置。 此向量的元素与参数中向量的元素一一对应相关 Nondimensional radial location vector, r*和参数中的列 *Airfoil lift coefficient table, Cl(α,r)*及 *Airfoil drag coefficient table, Cd(α,r).

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 *Parameterization*价值 Tabulated data for airfoil lift and drag coefficients.

默认值

[0.0676, 0.0666, 0.0824, 0.1025, 0.0885, 0.0598, 0.0133]
程序使用名称

normalized_chord_vector
可计算

是

环境与动力学

# Model inertia — 惯性建模选项

Details

设置此标志允许您模拟由转子运动引起的惯性。 该装置在端口*R1*处施加转动惯量，在端口*R2*处施加平移惯量。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 *Rotational connections*或 *Translational connections*价值 Conserving.

默认值

false (关掉)
程序使用名称

enable_inertia
可计算

无

# Translational connections — 平移运动建模选项
Signals | Conserving

Details

一个参数，允许您模拟输入流的速度和螺旋桨的推力，分别作为输入和输出标量信号，或作为平移连接。 该参数确定块图标上叶片的颜色，该块图标指示标量信号的域。 选择值时 Conserving 相关联的流的恒定系数相对于车辆的速度降低进入流的速度。

值

Signals | Conserving
默认值

Conserving
程序使用名称

translational_ports_type
可计算

无

# Propeller mass — 螺旋桨的重量
kg | mg | g | t | lbm | oz | slug

Details

螺旋桨组件的质量。 该装置在端口*R2*中应用平移运动的惯性。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 Translational connections*价值 Conserving 并选中该框 *Model inertia.

计量单位

kg | mg | g | t | lbm | oz | slug
默认值

10.0 kg
程序使用名称

m_propeller
可计算

是

# Rotational connections — 旋转运动模拟选项
Signals | Conserving

Details

一个参数，允许您模拟螺旋桨的旋转速度和阻力的扭矩，分别作为输入和输出标量信号，或作为旋转连接。 此参数确定块图标上螺旋桨轴的颜色，该图标指示标量信号的域。

值

Signals | Conserving
默认值

Conserving
程序使用名称

rotational_ports_type
可计算

无

# Variable fluid density — 选择设置外部环境密度的方法

Details

如果未选中该复选框，则认为外部环境的密度是恒定的。 如果选中该框，则认为外部环境的密度是可变的。

默认值

false (关掉)
程序使用名称

controlled_density
可计算

无

# Fluid density — 外部环境密度的恒定值
kg/m^3 | g/m^3 | g/cm^3 | g/mm^3 | lbm/ft^3 | lbm/gal | lbm/in^3

Details

外部环境的密度的恒定值。

依赖关系

要使用此选项，请取消选中该框。 Variable fluid density.

计量单位

kg/m^3 | g/m^3 | g/cm^3 | g/mm^3 | lbm/ft^3 | lbm/gal | lbm/in^3
默认值

1.225 kg/m^3
程序使用名称

rho_const
可计算

是

# Propeller inertia — 螺旋桨惯性
kg*m^2 | g*m^2 | kg*cm^2 | g*cm^2 | lbm*in^2 | lbm*ft^2 | slug*in^2 | slug*ft^2

Details

螺旋桨组件的惯性。 单位应用转动惯量在端口*R1*。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 Rotational connections*价值 Conserving 并选中该框 *Model inertia.

计量单位

kg*m^2 | g*m^2 | kg*cm^2 | g*cm^2 | lbm*in^2 | lbm*ft^2 | slug*in^2 | slug*ft^2
默认值

1.0 kg*m^2
程序使用名称

I_propeller
可计算

是

高级

# Saturation threshold for nondimensional coefficients — 无量纲系数的平滑点

Details

饱和度阈值 其中块对无量纲系数应用平滑。

默认值

0.001
程序使用名称

saturation_threshold
可计算

是

# Power threshold for efficiency calculation — 功率阈值
W | uW | mW | kW | MW | GW | V*A | HP_DIN

Details

计算效率时的功率阈值。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 Parameterization*价值 Tabulated data for airfoil lift and drag coefficients 并选中该框 *Efficiency sensor.

计量单位

W | uW | mW | kW | MW | GW | V*A | HP_DIN
默认值

0.01 W
程序使用名称

power_threshold
可计算

是

# Efficiency sensor — 显示效率信息的选项

Details

通过选中此框，您可以激活*E*端口，该端口输出正效率信号。

默认值

false (关掉)
程序使用名称

enable_efficiency_output
可计算

无

# Rotational speed threshold — 旋转速度的平滑点
Hz | kHz | MHz | GHz

Details

饱和度阈值 ，超过之后该块对饱和点施加平滑。

计量单位

Hz | kHz | MHz | GHz
默认值

0.001 Hz
程序使用名称

rotational_frequency_threshold
可计算

是

# Check if operating beyond normal propeller operation — 工作边界的容忍度
None | Error

Details

此参数允许您在螺旋桨超过操作参数时显示错误。 单元检查螺旋桨是否在第一象限工作。 如果值是 或 如果它们不是正的，螺旋桨产生具有适当符号的推力和扭矩系数，并且如果相应地调整此参数，则输出错误。 当参数值增加时 *Rotational speed threshold*触发器变得不那么敏感。

如果为参数 *Parameterization*值已设置 Polynomial fit，块输出错误，当螺旋桨超过参数值的第一个正根 .

块使用相对于第一象限的对称或不对称行为近似流体力学。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 *Parameterization*价值 Polynomial fit 或 Tabulated data for advance ratio.

值

None | Error
默认值

None
程序使用名称

assert_action
可计算

无