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龙图腾网获悉同济大学申请的专利一种基于磁流体动力学的风扇叶片雷电附着仿真预测方法及系统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：CN120509354B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-26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：202511005686.8，技术领域涉及：G06F30/28；该发明授权一种基于磁流体动力学的风扇叶片雷电附着仿真预测方法及系统是由付昆昆;黄云飞;朱慧鑫设计研发完成，并于2025-07-22向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于磁流体动力学的风扇叶片雷电附着仿真预测方法及系统在说明书摘要公布了：本发明提供了一种基于磁流体动力学的风扇叶片雷电附着仿真预测方法及系统，S1，构建风扇叶片的数学模型，建立其二维几何模型；S2，在二维风扇叶片模型上设置球形放电电极；S3，为二维风扇叶片模型和球形放电电极赋予电磁与热学材料参数；S4，在球形放电电极上施加雷电流载荷，将二维风扇叶片模型的中心轮盘区域接地；S5，对球形放电电极和风扇叶片的表面边界区域加密；S6，模拟风扇叶片的雷电附着过程；S7，表征雷电先导的起始位置与空间发展趋势以及放电通道形成的动态演化过程；S8，确定雷电最终附着位置。本发明精确预测雷电附着位置并揭示雷电附着机制与影响因素，为航空发动机风扇叶片的雷电防护设计及适航符合性验证提供关键技术支撑。

本发明授权一种基于磁流体动力学的风扇叶片雷电附着仿真预测方法及系统在权利要求书中公布了：1.一种基于磁流体动力学的风扇叶片雷电附着仿真预测方法，其特征在于，包括如下步骤： S1，构建一个风扇叶片的数学模型并导入有限元软件，建立其二维几何模型，得到二维风扇叶片模型； S2，在所述二维风扇叶片模型正上方设置一个用于施加雷电流载荷的球形放电电极； S3，取所述球形放电电极的下半部分进行建模，为所述二维风扇叶片模型和所述球形放电电极赋予相应的电磁与热学材料参数； S4，在所述球形放电电极上施加雷电流载荷，同时将所述二维风扇叶片模型的中心轮盘区域接地； S5，对计算域采用细密的四面体网格进行划分，并对所述球形放电电极和所述风扇叶片的表面边界区域进行网格局部加密； S6，采用所述有限元软件进行雷电附着模型计算，通过磁流体动力学方程组耦合求解描述电磁-热-流体行为以模拟风扇叶片的雷电附着过程； S7，在所述雷电流载荷的加载过程结束后终止仿真计算，并提取不同时刻电荷分布、电势分布及温度分布的计算结果，表征雷电先导的起始位置与空间发展趋势以及放电通道形成的动态演化过程； S8，提取所述风扇叶片表面的电流路径与电流密度分布，据此分析并确定雷电的最终附着位置， 其中，所述S6中，磁流体动力学方程组整合了流体守恒定律和电磁场控制方程，根据下式进行所述风扇叶片的雷电附着过程的计算： 等离子体需满足质量守恒定律，其数学表达遵循连续性方程： 1 其中，ρ为密度，v为速度矢量，t为时间，本方法将空气视为不可压缩流体，即密度ρ恒定， 等离子体的运动状态由动量守恒方程描述： 2 其中，μ为动态黏度，P为压力，FL为外部体积力， 等离子体的能量转换过程由能量守恒方程表征： 3 其中，T为温度，Cp为恒压热容，q为电荷，QJ为焦耳热，Qp为气体压缩膨胀功引起的热力学变化，Qvd为体积净辐射热损失， 电磁场演化由麦克斯韦方程组控制，表示为： 电流守恒定律：4 高斯定律：5 广义欧姆定律：6 安培定律：7 法拉第定律：8 磁场无散性：9 其中，J为电流密度，D为介电常数，σ为电导率，E为电场强度，B为磁感应强度，H为磁场强度，通过多场耦合求解上述磁流体动力学方程组，计算获得放电电极、风扇叶片及周围空气等离子体域在雷击过程中的关键物理场分布结果，包括电荷密度、电势、电场强度、电流密度和温度。

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