一種考慮織物透氣性的降落傘氣動性能分析方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種考慮織物透氣性的降落傘氣動性能分析方法，首次根據(jù)降落傘外形建立滲透域，在滲透域中采用帶有自定義動量源項的控制方程求解，而其他流場域仍然采用一般流場控制方程求解，本發(fā)明可以充分考慮了織物透氣性對降落傘性能分析的影響，解決了現(xiàn)有計算分析方法結(jié)果誤差大或適用范圍窄的缺點。該方法可以準(zhǔn)確有效地模擬傘衣材料透氣性，提高降落傘氣動性能分析準(zhǔn)確性，為降落傘設(shè)計和優(yōu)化提供依據(jù)，并減少試驗次數(shù)，節(jié)約財力和物力。
【專利說明】一種考慮織物透氣性的降落傘氣動性能分析方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種考慮織物透氣性的降落傘氣動性能分析方法，屬于航空救生【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]透氣性是織物重要的材料屬性，在降落傘工作過程中，織物透氣性對降落傘氣動性能影響很大。在大多數(shù)情況下，降落傘氣動性能分析通常不考慮織物透氣性，采用基于計算流體動力學(xué)方法通過求解N-S方程對降落傘氣動性能進(jìn)行分析，但存在較大的誤差(可以參考:McQuilling M, Lobosky L, Sander S.Computational Investigation of FlowAround a Parachute Model.Journal of Aircraft, 2011, 48 (I):34-41.或 NoetscherG, Charles R D.Benchmarking Bluff Body Aerodynamics.AIAA2011-2607，2011.)。因此針對織物透氣性的數(shù)值模擬，國內(nèi)外學(xué)者做了初步研究，現(xiàn)有ALE方法考慮織物透氣性能，但誤差較大(Aquelet N, Wang J, Tutt B A, et al.Euler-Lagrange Coupling withDeformable Porous Shells, ASME Pressure Vessels and Piping Division Conference.Vancouver, BC, Canada, 2006, 23 - 27.)。后來又有學(xué)者采用多孔介質(zhì)模擬織物透氣性，計算精度雖然得到了提高，但僅僅模擬一維方向透氣性，主要適用于簡單平面織物透氣性模擬，針對外形復(fù)雜的三維降落傘繞流計算較難收斂，沒有得到廣泛應(yīng)用(可以參考:傘衣織物透氣性計算方法，發(fā)明專利申請?zhí)?CN101727541A)。目前，工程上迫切需要一種可以有效并準(zhǔn)確考慮織物透氣性的降落傘氣動性能分析方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對降落傘工作過程中存在氣流透過織物表面這一現(xiàn)象，提出一種考慮織物透氣性的降落傘氣動性能分析方法。
[0004]本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題，采用以下技術(shù)方案:
[0005]一種考慮織物透氣性的降落傘氣動性能分析方法，步驟如下:
[0006]步驟一:根據(jù)織物透氣性試驗數(shù)據(jù)擬合出該織物透氣性能公式，獲得透氣性能參數(shù)；
[0007]步驟二:將透氣性公式中的表征透氣性能的粘性系數(shù)和慣性系數(shù)，換算成一階阻力系數(shù)和二階阻力系數(shù)，自定義動量源項，具體如下:
[0008]首先，定義兩個換算參數(shù)，一階阻力系數(shù)C1和二階阻力系數(shù)C2，其計算方法如下
【權(quán)利要求】
1.一種考慮織物透氣性的降落傘氣動性能分析方法，其特征在于，步驟如下: 步驟一:根據(jù)織物透氣性試驗數(shù)據(jù)擬合出該織物透氣性能公式，獲得透氣性能參數(shù)； 步驟二:將透氣性公式中代表透氣性能的粘性系數(shù)和慣性系數(shù)，換算成一階阻力系數(shù)和二階阻力系數(shù)，自定義動量源項，具體如下: 首先，定義兩個換算參數(shù)，一階阻力系數(shù)C1和二階阻力系數(shù)C2,其計算方法如下
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種考慮織物透氣性的降落傘氣動性能分析方法，其特征在于，步驟一具體如下: 通過織物透氣性試驗測得不同壓差下對應(yīng)的透氣量，根據(jù)試驗數(shù)據(jù)擬合出描述織物透氣性的公式:
ΔP= (a.v+b.V2).h (4) 其中，Λρ表示織物內(nèi)外流場壓差；a為粘性系數(shù)；b為慣性系數(shù)；v為單位時間單位面積透氣量，即滲透速度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種考慮織物透氣性的降落傘氣動性能分析方法，其特征在于，步驟三中滲透域網(wǎng)格用棱柱單元劃分，而流場域網(wǎng)格采用四面體單元劃分。
【文檔編號】G06F9/46GK103544053SQ201310487791
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2013年10月17日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月17日
【發(fā)明者】楊淋, 榮偉, 程涵, 余莉, 賈賀, 李少滕, 馮云明 申請人:南京航空航天大學(xué)