体积力螺旋桨参考

要完全定义体积力螺旋桨法，需要定义相应的子节点。在虚拟盘体 > 虚拟盘体 > 虚拟盘体中可以找到这些子节点。

使用体积力螺旋桨法定义的虚拟盘体提供以下子节点：

螺旋桨曲线
盘体几何
径向分布选项
推力和扭矩指定、推力指定和扭矩指定
入流指定
螺旋桨旋向选项
工作点输入选项

螺旋桨曲线

根据为推力系数 Kt、扭矩系数 Kq 和螺旋桨效率提供的数据指定螺旋桨性能曲线，作为进程比 J 的函数。可以将此数据作为多项式函数或表提供。

方法	子节点
多项式 (J)为每个物理量定义一个多项式。	多项式 (J) 对于每个属性 Kt = f(J)、Kq = f(J) 和 Eta = f(J)，使用单击自定义编辑器时出现的编辑器对话框定义特征多项式。
表 (J)	表 (J) 在表中选择正确的导入表后，匹配表：J，表：Kt，表：Kq 和表：Eta 属性及其在选定表中的相应列。

盘体几何

请参见虚拟盘体模型参考。

径向分布选项

通过单个属性推力与扭矩分布，可以选择对推力和扭矩定义使用相同分布，或分别使用不同分布。

选择不同分布时，拉力和扭矩规范节点将被单独的拉力规范和扭矩规范取代。

推力和扭矩指定、推力指定和扭矩指定

这些节点的工作方式都相同。选择用于设置分布的方法后，完成相应子节点上的属性。

在所有方法中，必须将径向推力和扭矩分布指定为无量纲标准化盘体跨距 $r^{*}$ 的函数，如Eqn. (4978) 所示。

方法	值节点和属性
场函数分布	场函数分布将标量函数设为用户自定义场函数，该场函数根据表示标准化盘体跨距 $r^{}$ 的场函数（请参见虚拟盘体场函数）来定义径向力分布。例如，要将 Goldstein 分布指定为用户自定义场函数： `${VirtualDiskNormalizedSpanStar1} sqrt(1.0 -${VirtualDiskNormalizedSpanStar1})`
Goldstein 的最佳分布	Goldstein 的最佳分布各分布通过使用 Goldstein 最佳分布进行计算。有关详细信息，请参见体积力螺旋桨法。无其他属性。
多项式分布	多项式分布使用常用方法定义多项式。请参见使用多项式设置值。
表分布	表分布 > 表 (r*) 将输入表设为工具 > 表节点下包含扭矩或推力数据的表的名称。完成设置，方法是将相应的表列分配给表：数据和表：归一化跨距。可以选择激活立方插值。

入流指定

入流指定定义 Simcenter STAR-CCM+ 如何对虚拟盘体上游速度进行采样。如果工作点设为推力 (T) 或扭矩 (Q)，则还需要入流密度值。

方法	值节点属性
恒定入流值典型用法：单一速度拖曳试验池。将入流速度矢量和入流密度直接指定为单个值。入流值在整个模拟中保持恒定。此设置将得出固定的进程比和相应的固定 $K t$ 以及 $K q$ 。恒定入流值对应于用户指定的螺旋桨性能曲线上的固定工作点。此方法与运动（即动态流体相互作用、移动参考坐标系或刚体运动）不兼容。	入流速度恒定入流速度矢量。入流密度恒定入流密度。坐标系相对此坐标系指定入流速度矢量。
入流速度边界典型用法：入流速度变化的拖曳试验池。选定入流速度边界上的速度和密度值是边界上的面积平均值。然后，面积平均速度矢量将投影至虚拟盘体的局部坐标系上。	入流边界将对入流边界表面的边界面速度和边界面密度进行面积平均值计算，得出单值入流速度矢量和入流密度。入流速度矢量将投影至虚拟盘体的局部坐标系上。
入流速度平面典型用法：自推进；平均局部行为。入流速度平面位于虚拟盘体上游，且始终朝向相对虚拟盘体法线的方向。可以使用诱导速度校正选项控件开启/关闭关联速度校正。接近虚拟盘体的流体速度分量和密度是此入流速度平面上的体积平均值。然后，平均速度分量将投影至虚拟盘体的法向面，从而生成平均速度矢量值。	入流平面半径入流速度平面的半径。建议使用比虚拟盘体半径约大 10% 的值。入流平面偏移朝虚拟盘体的法向 (z) 偏移。指定相对虚拟盘体原点的偏移。对于体积力螺旋桨法，建议使用虚拟盘体直径的偏移，范围为 1% 至 10%。局部坐标系参照虚拟盘体局部坐标系（只读）。
采样速度平面（仅限于体积力螺旋桨法）典型用法：自推进；捕捉局部速度行为。还用于交叉流或同轴螺旋桨。采样速度平面位于虚拟盘体上游，且始终朝向相对虚拟盘体法线的方向。每个迭代期间，入流平面的局部速度分量映射到盘体上的网格单元。可以使用诱导速度校正选项控件开启/关闭关联速度校正。通过此选项，每个网格单元的速度用于计算 $K t$ 和 $K q$ 的局部值。选中后，对于虚拟盘体上的所有网格单元，采样局部速度不求平均值，而改为用于局部计算进程比 $J$ 。因此，使用此方法可更好地捕捉螺旋桨上局部速度场的影响。要获得最佳结果，建议使采样入流平面和虚拟盘体的横截面上的网格相同。	Sampled Plane Radius(采样平面半径) 采样速度平面的半径。这是只读属性，设为等于盘体外半径。 Sampled Plane Offset(采样平面偏移) 朝虚拟盘体的法向 (z) 偏移。指定相对虚拟盘体原点的偏移。对于体积力螺旋桨法，建议使用虚拟盘体直径 1% 至 10% 的偏移。局部坐标系遵循入流速度平面方法。

诱导速度校正选项

控制诱导速度校正的使用，即螺旋桨诱导效应的自动迭代校正。

螺旋桨诱导速度会影响平均入流速度（对于入流速度平面方法）或采样入流速度（对于采样速度平面方法）。对于后者，将使用局部速度逐个网格单元地应用校正。

默认设置为开。要关闭诱导速度校正，将诱导速度校正设为关。

螺旋桨旋向选项

在右旋或左旋之间选择。有关螺旋桨旋向的定义以及它如何影响旋转方向的信息，请参见螺旋桨旋向。将选项设为：

右旋：右旋螺旋桨始终相对于虚拟盘体的局部坐标系的正 z 轴，沿逆时针方向旋转。
左旋：左旋螺旋桨始终相对于虚拟盘体的局部坐标系的正 z 轴，沿顺时针方向旋转。

工作点输入选项

工作点定义要在指定螺旋桨性能曲线上的何处执行模拟。相应的值节点将出现在旁边，在此节点上可以为选定物理量设置值。

选项	对应的值节点
旋转速率 (n)	旋转速率给所需工作点设置旋转速率。
推力 (T)	推力给所需工作点设置推力。
扭矩 (Q)	Torque 给所需工作点设置扭矩。

方法	值节点属性
恒定入流值典型用法：单一速度拖曳试验池。将入流速度矢量和入流密度直接指定为单个值。入流值在整个模拟中保持恒定。此设置将得出固定的进程比和相应的固定 $K t$ 以及 $K q$ 。恒定入流值对应于用户指定的螺旋桨性能曲线上的固定工作点。此方法与运动（即动态流体相互作用、移动参考坐标系或刚体运动）不兼容。	入流速度恒定入流速度矢量。入流密度恒定入流密度。坐标系相对此坐标系指定入流速度矢量。
入流速度边界典型用法：入流速度变化的拖曳试验池。选定入流速度边界上的速度和密度值是边界上的面积平均值。然后，面积平均速度矢量将投影至虚拟盘体的局部坐标系上。	入流边界将对入流边界表面的边界面速度和边界面密度进行面积平均值计算，得出单值入流速度矢量和入流密度。入流速度矢量将投影至虚拟盘体的局部坐标系上。
入流速度平面典型用法：自推进；平均局部行为。入流速度平面位于虚拟盘体上游，且始终朝向相对虚拟盘体法线的方向。可以使用诱导速度校正选项控件开启/关闭关联速度校正。接近虚拟盘体的流体速度分量和密度是此入流速度平面上的体积平均值。然后，平均速度分量将投影至虚拟盘体的法向面，从而生成平均速度矢量值。	入流平面半径入流速度平面的半径。建议使用比虚拟盘体半径约大 10% 的值。入流平面偏移朝虚拟盘体的法向 (z) 偏移。指定相对虚拟盘体原点的偏移。对于体积力螺旋桨法，建议使用虚拟盘体直径的偏移，范围为 1% 至 10%。局部坐标系参照虚拟盘体局部坐标系（只读）。
采样速度平面（仅限于体积力螺旋桨法）典型用法：自推进；捕捉局部速度行为。还用于交叉流或同轴螺旋桨。采样速度平面位于虚拟盘体上游，且始终朝向相对虚拟盘体法线的方向。每个迭代期间，入流平面的局部速度分量映射到盘体上的网格单元。可以使用诱导速度校正选项控件开启/关闭关联速度校正。通过此选项，每个网格单元的速度用于计算 $K t$ 和 $K q$ 的局部值。选中后，对于虚拟盘体上的所有网格单元，采样局部速度不求平均值，而改为用于局部计算进程比 $J$ 。因此，使用此方法可更好地捕捉螺旋桨上局部速度场的影响。要获得最佳结果，建议使采样入流平面和虚拟盘体的横截面上的网格相同。	Sampled Plane Radius(采样平面半径) 采样速度平面的半径。这是只读属性，设为等于盘体外半径。 Sampled Plane Offset(采样平面偏移) 朝虚拟盘体的法向 (z) 偏移。指定相对虚拟盘体原点的偏移。对于体积力螺旋桨法，建议使用虚拟盘体直径 1% 至 10% 的偏移。局部坐标系遵循入流速度平面方法。