宋宝印

风电机组叶片在长期运行过程中受到雨滴、沙尘及冰雪等因素的持续侵蚀，表面粗糙度逐渐增加，导致气动性能显著下降。本文基于数值模拟与理论分析方法，研究了叶片不同侵蚀程度下的流场特征与气动参数变化规律。结果表明，叶片前缘侵蚀最为敏感，升力系数呈非线性下降，阻力系数显著上升，导致风能利用系数降低。进一步分析发现，侵蚀破坏了叶片表面层流结构，促进了湍流提前分离，使能量转化效率减弱。通过对比不同侵蚀形态与修复措施的仿真结果，发现表面涂层强化与材料抗蚀改进能有效抑制气动性能衰减。研究结果可为风电机组的运行维护与叶片防护设计提供技术参考。

叶片侵蚀；气动性能；数值模拟；边界层特性；风能利用率

[1] 王晨阳,刘泽宇.叶片前缘侵蚀对风电机组气动性能的影响分析[J].风能科学,2021,39(4):45-52. [2] 李海峰,周建新.基于 CFD 的风电叶片侵蚀流场特性研究[J].可再生能源,2022,40(6):98-105. [3] 赵启明,陈晓东.复合材料叶片表面抗蚀涂层性能优化研究[J].材料导报,2023,37(12):112-119. [4] 郑宇航,刘国强.风力机叶片侵蚀损伤的数值仿真与实验验证[J].中国电机工程学报,2024,44(8):3201-3210. [5] 马思远,崔宏伟.风电叶片表面粗糙度对升阻特性的影响研究[J].工程热物理学报,2022,43(9):2267-2276.

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