案例將通過(guò)SpaceClaim建立垂直軸風(fēng)力機(jī)的數(shù)值仿真模型，主要介紹通過(guò)腳本實(shí)現(xiàn)建模的過(guò)程。

1.模型介紹

垂直軸風(fēng)力機(jī)葉片翼型為NACA0012，翼型數(shù)據(jù)來(lái)源于網(wǎng)站http://airfoiltools.com/airfoil/details?airfoil=n0012-il。

翼型弦長(zhǎng)為325mm，葉片數(shù)量為3個(gè)，風(fēng)輪直徑為800mm；計(jì)算域按照入口在來(lái)流前方10倍的風(fēng)輪直徑，出口在15倍的風(fēng)輪直徑處，寬度為10倍的風(fēng)輪直徑；厚度為50mm。

2.建模準(zhǔn)備

翼型坐標(biāo)導(dǎo)入SpaceClaim有兩種方式，一種是以文本文件的形式編輯好格式后導(dǎo)入自動(dòng)創(chuàng)建為曲線這種方式網(wǎng)上有相關(guān)教程可以自行查找；另一種是通過(guò)腳本讀取坐標(biāo)點(diǎn)來(lái)創(chuàng)建為曲線。

本案例選擇第二種方式，使用起來(lái)更為靈活一些，對(duì)于一些三維的數(shù)據(jù)也能通用。需要做的處理是將網(wǎng)站中得到的翼型坐標(biāo)處理為三維形式，依次三列分別為X/Y/Z。處理時(shí)需要注意，網(wǎng)站提供的原始翼型數(shù)據(jù)分上下兩部分，都是從翼型頭部開(kāi)始至尾緣的，處理時(shí)將上半部分的順序翻轉(zhuǎn)一下，從尾緣至頭部，并刪除重復(fù)的（0,0,0）坐標(biāo)。    

3.建模過(guò)程

建模過(guò)程包括以下步驟，首先需要讀取翼型坐標(biāo)創(chuàng)建翼型曲線，接下來(lái)創(chuàng)建風(fēng)輪與計(jì)算域，最后需要?jiǎng)?chuàng)建實(shí)體模型并刪除不需要的部件。

1）讀取坐標(biāo)創(chuàng)建翼型曲線

翼型尾緣為鈍尾緣，所以文本文件中為不封閉的坐標(biāo)點(diǎn)，讀取時(shí)單獨(dú)創(chuàng)建翼型和尾緣直線。

2）創(chuàng)建風(fēng)輪

風(fēng)輪圓可以采用草繪圓來(lái)創(chuàng)建，給定圓心和半徑可以定義草繪圓。

本案例采用散點(diǎn)方式創(chuàng)建SketchNurbs.CreateFrom2DPoints(True, points)，先通過(guò)循環(huán)方式生成圓上的散點(diǎn)，再通過(guò)散點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)圓的創(chuàng)建。

3）創(chuàng)建計(jì)算域    

計(jì)算域外邊界通過(guò)草繪矩形來(lái)繪制，按照計(jì)算域邊界尺寸給定矩形的三個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)，可以定義草繪矩形。

4）投影分割實(shí)體

將風(fēng)輪圓投影到計(jì)算域，將計(jì)算域分為內(nèi)外兩部分。

5）創(chuàng)建實(shí)體

將計(jì)算域內(nèi)外兩部分分別拉伸50mm，創(chuàng)建計(jì)算域?qū)嶓w幾何。

6）刪除不必要的實(shí)體

除需要的計(jì)算域?qū)嶓w外，將其余不必要的部件刪除，包括面與曲線。    

7）保存幾何

將計(jì)算域?qū)嶓w幾何保存，保存.scdoc與.stp兩種格式。

腳本執(zhí)行過(guò)程：

垂直軸風(fēng)力機(jī)數(shù)值仿真——建模篇SpaceClaim.mp4