前言
船用螺旋槳某種程度上作為旋轉機械的一員，一直是CAESES優化的重要應用領域，用戶可以通過CAESES靈活的對螺旋槳進行參數化控制，進而實現優化設計的目的。本文針對螺旋槳參數化方式做一個簡單歸類總結，希望對剛剛接觸CAESES螺旋槳參數化的用戶有所啟發。
一、螺旋槳參數化
螺旋槳參數化一種核心方式是通過CAESES所特有的curve engine 與meta surface來構建，構建每個徑向位置處（r/R）的葉片剖面，最終生成對應的三維螺旋槳曲面，總體思路可參考如下流程：
圍繞以上內容，螺旋槳參數化過程中可以有一些變化，相關內容分成幾個方面：
二、螺旋槳控制參數參考
影響螺旋槳性能的參數很多，就我們熟悉的參數主要分兩類。
1）控制每個徑向位置r/R的葉片剖面形狀的參數（NACA4DS為例）：
Chord弦長
Thickness厚度
Camber拱度
Max Camber Position最大拱度位置
2）控制每個徑向位置剖面的空間位置的參數：
Pitch螺距
Skew側斜
Rake縱斜
三、二維葉片剖面形狀參數化定義
二維葉片剖面形狀參數化定義可以採用多種方式實現：
1）CAESES內置了NACA4DS翼型，亦在feature中可以直接引用NACA4DS類型。
通過NACA4DS定義的話，參數一般為Chord弦長，Thickness厚度，Camber拱度，Max Camber Position最大拱度位置四個。
除了通過內置的NACA4DS曲線定義翼型，亦可以用戶自定義，例如通過generic curve定義。這樣就可以通過函數自定義剖面形式，以下例子是厚度分佈的函數定義參考，這裡最大厚度可以作為設計參數。
2）此外CAESES中還內置多種NACA翼型，例如常用的NACA66等翼型，不過由於是封裝內置，用戶只能選擇，在使用靈活度上有所缺失。
3）另外，如果已知剖面形狀亦可以直接導入曲線信息，例如從文獻或網上得知特殊NACA翼型，可以直接導入CAESES。（一般定義為弦長0~1的無量綱翼型，導入後可根據chord進行縮放）
除了直接導入整個翼型，也可以分別導入中弧線和厚度分佈，即分別導入camber line 和thickness distribution曲線，生成剖面形狀。
四、特徵參數曲線的定義
在CAESES中，用來控制螺旋槳徑向參數主要由特徵參數曲線控制，通過調整特徵參數曲線，曲線控制參數的分佈規律，從根部到頂部，X座標從0-1對應相對半徑位置，Y座標就是相應參數的具體數值，以實現控制螺旋槳幾何的目的。下圖是從0.2r到1.0r的控制曲線示例：
五、螺旋槳葉片幾何的生成
葉面幾何的生成，可以通過generic blade的方式生成螺旋槳的幾何，結合上述流程，再次總結
也可以自定義各個r/R位置的二維葉剖面形狀，同過空間轉化（一般會用到cylinder transformation）將平面轉換到圓柱面，變成三維曲線，，最終使用lofted surface功能生成螺旋槳葉片曲面。
六、螺旋槳專屬格式PFF
CAESES支持一種名為PFF的數據格式，通過PFF格式可以導入和導出螺旋槳文件。PFF格式已被船舶和螺旋槳設計公司以及船級社廣泛使用。
導入後，CAESES中會自動生成對應的特徵參數曲線，我們可以根據設計需要指定新的特徵參數曲線，進而得到新的螺旋槳設計。
使用CAESES進行螺旋槳優化的一般步驟，如下參考：
七、螺旋槳的幾何逆向
1）Blade Analysis
CAESES中提供了自帶的blade analysis功能，針對導入的螺旋槳幾何進行自動的逆向分析，自動生成對應的參數化模型，用戶可以基於生成的參數化模型進行進一步的分析優化工作。需要注意的是blade analysis中，使用NAC66作為默認的剖面形式，這樣某種程度上限制了該工具的應用範圍。
2）螺旋槳逆向的定製化開發
由於不同用戶各自槳型不同，產品開發的側重點也不禁相同，所以沒有一個很好的通用逆向工具可以實現所有用戶的需要，用戶可以根據本身槳型做針對性的逆向工具開發，這些應用已經在部分用戶上取得了不錯的效果。
八、總結
以上就是對螺旋槳CAESES參數化的一個簡單總結與劃分，用戶可以選擇對應合適的方式進行螺旋槳的參數化，希望可以對各位有所啟發。
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