一种考虑织物透气性的降落伞气动性能分析方法
【专利摘要】本发明公开了一种考虑织物透气性的降落伞气动性能分析方法，首次根据降落伞外形建立渗透域，在渗透域中采用带有自定义动量源项的控制方程求解，而其他流场域仍然采用一般流场控制方程求解，本发明可以充分考虑了织物透气性对降落伞性能分析的影响，解决了现有计算分析方法结果误差大或适用范围窄的缺点。该方法可以准确有效地模拟伞衣材料透气性，提高降落伞气动性能分析准确性，为降落伞设计和优化提供依据，并减少试验次数，节约财力和物力。
【专利说明】一种考虑织物透气性的降落伞气动性能分析方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种考虑织物透气性的降落伞气动性能分析方法，属于航空救生【技术领域】。
【背景技术】
[0002]透气性是织物重要的材料属性，在降落伞工作过程中，织物透气性对降落伞气动性能影响很大。在大多数情况下，降落伞气动性能分析通常不考虑织物透气性，采用基于计算流体动力学方法通过求解N-S方程对降落伞气动性能进行分析，但存在较大的误差(可以参考: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.)。因此针对织物透气性的数值模拟，国内外学者做了初步研究，现有ALE方法考虑织物透气性能，但误差较大(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.)。后来又有学者采用多孔介质模拟织物透气性，计算精度虽然得到了提高，但仅仅模拟一维方向透气性，主要适用于简单平面织物透气性模拟，针对外形复杂的三维降落伞绕流计算较难收敛，没有得到广泛应用(可以参考:伞衣织物透气性计算方法，发明专利申请号:CN101727541A)。目前，工程上迫切需要一种可以有效并准确考虑织物透气性的降落伞气动性能分析方法。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题是针对降落伞工作过程中存在气流透过织物表面这一现象，提出一种考虑织物透气性的降落伞气动性能分析方法。
[0004]本发明为解决上述技术问题，采用以下技术方案:
[0005]一种考虑织物透气性的降落伞气动性能分析方法，步骤如下:
[0006]步骤一:根据织物透气性试验数据拟合出该织物透气性能公式，获得透气性能参数；
[0007]步骤二:将透气性公式中的表征透气性能的粘性系数和惯性系数，换算成一阶阻力系数和二阶阻力系数，自定义动量源项，具体如下:
[0008]首先，定义两个换算参数，一阶阻力系数C1和二阶阻力系数C2，其计算方法如下
【权利要求】
1.一种考虑织物透气性的降落伞气动性能分析方法，其特征在于，步骤如下: 步骤一:根据织物透气性试验数据拟合出该织物透气性能公式，获得透气性能参数； 步骤二:将透气性公式中代表透气性能的粘性系数和惯性系数，换算成一阶阻力系数和二阶阻力系数，自定义动量源项，具体如下: 首先，定义两个换算参数，一阶阻力系数C1和二阶阻力系数C2,其计算方法如下
2.根据权利要求1所述的一种考虑织物透气性的降落伞气动性能分析方法，其特征在于，步骤一具体如下: 通过织物透气性试验测得不同压差下对应的透气量，根据试验数据拟合出描述织物透气性的公式:
ΔP= (a.v+b.V2).h (4) 其中，Λρ表示织物内外流场压差；a为粘性系数；b为惯性系数；v为单位时间单位面积透气量，即渗透速度。
3.根据权利要求1所述的一种考虑织物透气性的降落伞气动性能分析方法，其特征在于，步骤三中渗透域网格用棱柱单元划分，而流场域网格采用四面体单元划分。
【文档编号】G06F9/46GK103544053SQ201310487791
【公开日】2014年1月29日 申请日期:2013年10月17日 优先权日:2013年10月17日
【发明者】杨淋, 荣伟, 程涵, 余莉, 贾贺, 李少滕, 冯云明 申请人:南京航空航天大学