伞衣织物透气量预测模型及透气伞衣气动性能分析

摘要

透气性是织物重要的物理性能，伞衣织物的透气量对降落伞的气动性能有着重要影响。伞衣的透气性能作为降落伞的重要特征越来越受到关注，有的时候甚至超越其他性能成为降落伞织物考虑的首要因素。本文建立了新的织物透气量预测模型，基于数值分析方法开展了透气伞衣的气动性能分析，为降落伞伞衣设计提供依据。主要内容如下：　　首先，基于多孔介质理论推导出伞衣织物粘性系数和惯性系数的非线性关系式，参考标准压差下织物透气量建立了包含织物介观结构参数的全动压范围下伞衣透气量预测模型；通过与文献实验值对比验证了本文预测模型的准确性；在此基础上，开展了织物细观结构参数及宏观流动参数对织物透气量的影响规律研究。　　然后，基于伞衣织物透气量预测模型，建立了含附加源项的微孔透气域流场模型，基于CFD方法对透气伞衣开展了三维流场计算，研究了透气伞衣的流场分布规律，获得了透气伞衣的气动特性参数。　　最后，本文考虑了伞衣柔性变形的影响，采用ALE方法分别对柔性透气织物及降落伞稳定下降过程开展了流固耦合数值仿真计算，考察了透气性对织物变形的影响，研究了透气伞衣的运动及应力分布变化规律。　　本文上述研究工作可以为伞衣织物设计及降落伞性能分析提供一定的参考。

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