(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210775014.5 (22)申请日 2022.07.01 (71)申请人 北京理工大 学 地址 100081 北京市海淀区中关村南大街5 号 (72)发明人 黎一锴　魏高冉　孙成瀚　 (74)专利代理 机构 北京理工大 学专利中心 11120 专利代理师 张洁 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06F 30/28(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 一种长链正醇燃料的燃烧动力学机理简化 方法 (57)摘要 本发明涉及一种长链正醇燃料的燃烧动力 学机理简化方法， 属于内燃机燃烧技术领域。 所 述方法首先通过DRGEP法对长链正醇详细机理 中 的异构体进行筛选； 然后通过敏感性和ROP分析 删除不重要的物质和反应； 之后将保留的长链正 醇大分子骨架 机理与半详细C2 C3机理和详细H2 / C0/C1机理耦合， 补充不包含在半详细C2C3机理 中C2C3小分子； 最后通过敏 感性分析确定正 醇骨 架结构中重要反应， 根据滞燃期和组分浓度的实 验数据调整重要反应的反应速率 常数， 得到最终 简化后的长链 正醇动力学机理。 所述方法可有效 减少机理 中物质种类和反应种类， 有利于提高长 链正醇在三维CFD仿真计算中的效率， 并可与柴 油简化机理及其 他燃料简化机理耦合。 权利要求书1页 说明书4页 附图5页 CN 115248978 A 2022.10.28 CN 115248978 A 1.一种长链正醇燃料的燃烧动力学机理简化方法， 其特 征在于： 所述方法步骤 包括： (1)采用带有误差分析的直接关系图法对长链正醇的详细燃烧动力学机理进行简化， 删除详细燃烧动力学机理中长链正醇的异构体、 不重要的物质及反应， 保留长链正醇及机 理； (2)选择长链正醇脱氢反应形成的异构体中C ‑H键解离能最低的物质， 对其进行敏感性 和ROP分析， 保留长链正醇骨架结构及机理； (3)将所述长链正醇骨架机理与半详细C2C 3机理、 详细H2/ C0/C1机理耦合； (4)通过敏感性分析确定长链正醇骨架机理中的重要反应， 根据滞燃期和组分浓度的 实验数据调整重要反应的反应速率常数， 得到简化后的长链正醇燃料的燃烧动力学机理。 2.如权利要求1所述的一种长链正醇燃料的燃烧动力学机理简化方法， 其特征在于： 所 述长链正醇的碳原子数 大于等于4。 3.如权利要求2所述的一种长链正醇燃料的燃烧动力学机理简化方法， 其特征在于： 所 述长链正醇的碳原子数为 4～6。 4.如权利要求1所述的一种长链正醇燃料的燃烧动力学机理简化方法， 其特征在于： 步 骤(1)中， 以滞燃期和 燃料物质终点值以及OH最大值为目标参数， 设置绝对和相 对误差， 在 800K～1200K、 1bar～60bar、 0.5～ 2当量比工况 下进行简化。 5.如权利要求1所述的一种长链正醇燃料的燃烧动力学机理简化方法， 其特征在于： 步 骤(3)中， 用半详细C2C3机理和详细H2/C0/C1机理替换所述长链正醇骨架机理的底层C0 ‑C3 详细机理， 补 充按照所述长链正醇骨架机理向下反应所生成的但不包含在半详细C2C3机理 中的C2C3小分子。 6.如权利要求1～5任意一项所述的一种长链正醇燃料的燃烧动力学机理简化方法， 其 特征在于： 步骤(4)中， 首先根据实验测量的滞 燃期数据， 调整机理中反应速率常数， 使其与 测量的滞燃期数据相匹配； 然后优化反应速率常数， 以匹配实验物种浓度； 重复上述操作直 到简化机理与实验测量的滞燃期数据和物种浓度相匹配。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115248978 A 2一种长链正醇燃料的燃烧动力学 机理简化方 法 技术领域 [0001]本发明涉及 一种长链正醇燃料的燃烧动力学机理简化方法， 属于内燃机燃烧技术 领域。 背景技术 [0002]工业化在人类社会取得了巨大进步， 但也造成了严重的环境破坏和大量的碳排 放。 因此柴油机需要更高的效率和低污染排放来满足碳中和的要求。 含氧燃料作为柴油的 替代燃料受到越来越多的关注。 其中， 低碳醇的低热值和与柴油的溶解度限制 了其作为柴 油替代燃料的应用。 与低碳醇相比， 长链正醇的热值和混合能力更高， 混合更稳定， 可以减 少油耗。 因此， 研究长链正醇类燃料对发动机的影响， 深入了解其氧化和燃烧行为是非常重 要的。 [0003]利用化学动力学机制进行三维计算流体力学模拟是了解长链正醇氧化和燃烧特 性的一种非常有用的方法。 目前已报到的关于详细的长链正醇的氧化机制中包括数百种物 种和数千种反应， 这对于三维计算流体动力学(CFD)模型所需的计算资源是不可接受的。 因 此， 需要对长链正醇详细化学动力学机理进行机理简化。 [0004]现有机理简化大多是针对小分子燃料如二甲醚等， 对于大分子燃料的简化， 存在 简化不够彻底、 简化后的机理体量仍相对较大的问题。 此外， 由于底层C0 ‑C3机理的不同， 机 理之间难以直接耦合。 因此亟需一种可可与柴油等燃料机理进行直接耦合的大分子长链正 醇的简化方法。 发明内容 [0005]有鉴于此， 本发明的目的在于提供一种长链正醇燃料的燃烧动力学机理简化方 法。 [0006]为实现上述目的， 本发明的技 术方案如下： [0007]一种长链正醇燃料的燃烧动力学机理简化方法， 所述方法步骤 包括： [0008](1)采用带有误差分析的直接关系图(DRGEP)法对长链正醇的详细燃烧动力学机 理进行简化， 删除详细燃烧动力学机理中长链正醇的异构 体、 不重要的物质及反应， 保留长 链正醇及机理； [0009](2)选择长链正醇脱氢反应形成的异构体中C ‑H键解离能最低的物质， 对其进行敏 感性和生成速率(ROP)分析， 保留长链正醇骨架结构及机理； [0010](3)将所述长链正醇骨架机理与半详细C2C 3机理、 详细H2/ C0/C1机理耦合； [0011](4)通过敏感性分析确定长链正醇骨架机理中的重要反应， 根据滞燃期和组分浓 度的实验数据调整重要反应的反应速率常数， 得到简化后的长链正醇燃料的燃烧动力学机 理。 [0012]进一步的， 所述长链正醇的碳原子数 大于等于4。 [0013]进一步的， 所述长链正醇的碳原子数为 4～8。说　明　书 1/4 页 3 CN 115248978 A 3