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龙图腾网获悉西北工业大学申请的专利基于格子玻尔兹曼方法计算表面结冰水滴撞击特性的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：CN116665789B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-08-05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：202310424772.7，技术领域涉及：G16C10/00；该发明授权基于格子玻尔兹曼方法计算表面结冰水滴撞击特性的方法是由桑为民;石达志;李世杰;邱奥祥;安博;李栋设计研发完成，并于2023-04-20向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于格子玻尔兹曼方法计算表面结冰水滴撞击特性的方法在说明书摘要公布了：本发明提出一种基于格子玻尔兹曼方法计算表面结冰水滴撞击特性的方法，以介观尺度的、远小于宏观控制体的流体微团为基础，通过求解带有大涡模拟、分裂碰撞模型、差异格子速度格式的多组分格子玻尔兹曼方程，采用空气组分平衡态退化、引入水气分子聚合数的处理方式使模型更符合物理实际，从而求得空气和水滴的宏观物理量，进而求得水滴撞击特性。本发明可以以流体分子微团为研究对象求解空气水气混合流场，捕捉宏观方法下无法模拟的水滴微观运动；在复杂结冰条件下，有利于解决求解流场时由于复杂几何而面临的网格尺度的约束问题。

本发明授权基于格子玻尔兹曼方法计算表面结冰水滴撞击特性的方法在权利要求书中公布了：1.一种基于格子玻尔兹曼方法计算表面结冰水滴撞击特性的方法，其特征在于：包括以下步骤： 步骤1：获取流场网格数据，所述流场为需要计算表面结冰水滴撞击特性的物体周围流场； 步骤2：设定流场初始参数，包括空气的初始速度u1，0、空气的初始密度ρ1，0、水气的初始速度u2，0、水气的初始密度ρ2，0、混合流体的初始速度u0； 利用设定的流场初始参数计算空气组分平衡态分布初始函数和水气组分平衡态分布初始函数 利用空气组分平衡态分布函数和水气组分平衡态分布函数分别对应计算空气组分和水气组分的宏观量：空气密度ρ1、空气速度u1、水气密度ρ2、水气速度u2；并利用空气组分和水气组分的宏观量计算混合流体的宏观量：密度ρ、速度u、压力p； 步骤3：根据空气组分和水气组分的宏观量以及混合流体的宏观量，计算得到空气组分平衡态速度分布函数以及水气组分平衡态速度分布函数 步骤4：根据步骤3得到的空气组分平衡态速度分布函数以及水气组分平衡态速度分布函数计算碰撞项： 空气组分碰撞项其中：为空气组分速度分布函数，在进行第一次迭代时该速度分布函数为步骤2求得的τ为自体碰撞松弛时间； 水气组分碰撞项其中：为水气组分速度分布函数，在进行第一次迭代时该速度分布函数为步骤2求得的τ12为互体碰撞松弛时间； 步骤5：利用步骤4得到的空气组分碰撞项和水气组分碰撞项根据公式 计算碰撞后的速度分布函数，包括空气速度分布函数和非网格格点上的水气速度分布函数 其中为当前计算步的速度分布函数；为上一时间步的速度分布函数，当计算为第一次时，为对应组分的平衡态分布初始函数；为步骤4计算得到的对应组分的碰撞项； 再由非网格格点上的水气速度分布函数插值得到网格格点上的水气速度分布函数 步骤6：计算流场边界处的速度分布函数； 步骤7：由步骤5求得的空气组分和水气组分的速度分布函数，计算各组分的密度和宏观速度及压力，以及混合流体的密度、速度和压力； 步骤8：判断是否达到收敛条件，如果达到收敛条件，则输出流场的计算结果，否则返回步骤3； 步骤9：利用步骤8得到的流场计算结果，利用公式 计算局部水滴收集系数β，其中ρ2为步骤8输出的水气的密度、ρref为水气的参考密度、MVD为平均水滴直径、MVDair为气相水粒子平均直径、n为水分子聚合数、为0摄氏度时空气的密度。

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