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龙图腾网恭喜北京工业大学申请的专利一种风力机叶片前缘保护膜的雨蚀性能仿真分析方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN114547718B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-03-25发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202210239832.3，技术领域涉及：G06F30/10；该发明授权一种风力机叶片前缘保护膜的雨蚀性能仿真分析方法是由张建宇;杨凯博设计研发完成，并于2022-03-12向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种风力机叶片前缘保护膜的雨蚀性能仿真分析方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种风力机叶片前缘保护膜的雨蚀性能仿真分析方法，涉及风力发电机叶片冲击仿真模拟技术领域。在对叶轮风场模拟的基础上使用离散相模拟雨滴，得到雨滴水平速度，并基于模拟结果和雨滴垂直下落速度推导出冲击速度；利用叠层方式建立以复合材料为基体的前缘保护膜有限元模型，并使用SPH方法模拟雨滴冲击；通过改变模型中的雨滴直径和雨滴冲击速度，对保护膜在各种工况下的雨蚀冲击进行仿真分析，通过建立覆水冲击模型，分析表面覆水的缓冲作用。本发明基于风驱雨模拟得到雨滴实际冲击工况，并建立叶片的局部精确模型，可以更高效准确的模拟叶片保护膜雨蚀冲击，为叶片防护材料的雨蚀研究提供可靠依据和有效数据。

本发明授权一种风力机叶片前缘保护膜的雨蚀性能仿真分析方法在权利要求书中公布了：1.一种风力机叶片前缘保护膜的雨蚀性能仿真分析方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：步骤一、建立叶轮风场计算模型并划分网格；步骤二、定义叶轮风场模拟相关参数；步骤三、计算风场达到收敛后释放离散相雨滴，统计雨滴撞击叶片表面信息；步骤四、基于叶尖速度，雨滴垂直下落速度和步骤三中所得到的雨滴水平速度，推导出雨滴与叶片之间的冲击速度：步骤五、分析不同降雨强度下雨滴直径分布，得到降雨中数量较多的雨滴直径范围；步骤六、建立叶片复合材料局部模型并定义材料属性和层间接触；步骤七、建立雨滴模型并定义其物理特性，设定雨滴与叶片局部模型之间的耦合接触；步骤八、分别以雨滴直径、冲击角度和叶尖速度为变量，模拟雨滴冲击叶片，分析不同工况对叶片前缘保护膜雨蚀性能的影响；步骤九、使用SPH方法在聚氨酯保护膜上表面覆盖一层水膜，模拟雨滴冲击覆水保护膜，分析表面覆水对雨滴冲击的削弱作用；步骤一具体为，首先根据翼型空间坐标建立中空叶片模型，然后对叶片和轮毂进行装配，最后创建流体域和结构域并划分结构化网格，在创建流体域时要考虑雨滴达到匀速下降所需最小距离，叶轮顶点与流体域上壁面垂直高度要大于这个距离；步骤二中入口风速沿高度分布符合幂指数风廓线规律，并通过用户自定义函数模块编程定义风速模型，风速分布规律如下： 式中：Vvs为不同高度风速，单位ms；Vhub为轮毂高度处风速，单位ms；H为距地面高度，单位m；Hhub为轮毂高度，单位m；α为风切变指数，设为0.18；步骤三具体为，首先计算风场达到收敛，然后在流场上壁面释放雨滴离散相模型，雨滴释放速度为0，所释放雨滴数量由M-P雨滴谱确定，公式如下：nd＝N0exp-Δ·d式中：nd为各直径雨滴数量；N0为浓度参数，取值为8000m-3mm-1；Δ＝4.1I-0.21，表示斜率因子，其中I为降雨强度，单位mmh；d为雨滴直径，单位mm；步骤四中所述雨滴垂直下落速度由下式确定：vd＝9.154d0.5-2.6549+2.5342e-3.727d0.5-0.389d2.18式中：vd为各直径雨滴速度；d为雨滴直径；步骤五中根据雨滴分布的概率密度函数得到在10、30、50和100mmhr降雨强度下数量较多的雨滴直径范围，其概率密度函数如下： 式中：d为雨滴尺寸，单位mm；I为降雨强度，单位mmh。

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