一种构建汽油替代燃料模型及机理简化的方法技术

一种构建汽油替代燃料模型及机理简化的方法，包括确定油替代燃料的关键组分与适配机理，采用直接关系图法DRG、基于误差传播的直接关系图法DRGEP、基于全物质敏感性分析法FSSA以及基于耦合误差传递和敏感性分析的直接关系图方法DRGEPSA的骨架简化方法，从骨架简化的角度对单燃料机理进行系统地骨架简化，将分别简化后得到的单燃料机理，进行耦合，得到构建的替代燃料简化机理，选取热力学参数，利用实验和数值模拟的对比，对构建的简化机理模型进行对比验证，大幅度降低了详细机理的尺寸，可以实现高效精准的计算。

A method of constructing gasoline alternative fuel model and mechanism simplification

【技术实现步骤摘要】
一种构建汽油替代燃料模型及机理简化的方法
本专利技术涉及燃烧动力学领域及汽油替代燃料领域，具体涉及一种构建汽油替代燃料模型及机理简化的方法。
技术介绍
随着经济的飞速增长，汽车保有量逐年增加，石油的消耗量也急剧增加；除此之外，内燃机迅猛增加带来的环境污染也不容小觑。面对日益严峻的能源危机和环境问题，积极寻找开发可替代燃料，实现内燃机的高效清洁燃烧迫在眉睫。另一方面，随着计算机技术的发展，数值模拟计算已成为了研究燃料燃烧与排放的主流手段之一。利用数值模拟对各种燃料的燃烧动力学和排放进行分析，极大地丰富了燃烧理论，促进了替代燃料的开发。在借助数值模拟对燃料开展研究时，需在计算机中输入所研究燃料的详细的化学机理，以便对燃料的燃烧和排放过程进行分析。汽油作为目前广泛使用的碳氢燃料，是一种由成百上千个连续光谱变化的碳氢燃料组成的复杂混合物，其中主要包含直链烷烃、支链烷烃、环烷烃、芳香烃等。考虑到计算机的规模和效率，若以实际汽油的组分分布来描述汽油的燃烧过程，将会极大的增加化学机理的尺寸，从而超出计算机的求解范围。因此，目前通常采用具有代表本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种构建汽油替代燃料模型及机理简化的方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1、确定汽油替代燃料的关键组分与适配机理；/nS2、采用直接关系图法DRG、基于误差传播的直接关系图法DRGEP、基于全物质敏感性分析法FSSA以及基于耦合误差传递和敏感性分析的直接关系图方法DRGEPSA骨架简化方法，从骨架简化的角度对单燃料机理进行系统地骨架简化；/nS3、将分别简化后得到的单燃料机理，进行耦合，得到构建的替代燃料简化机理；/nS4、选取热力学参数，利用实验和数值模拟的对比，对构建的简化机理模型进行对比验证；然后对耦合机理进行温度敏感性分析和反应路径分析，识别该机理中的重要组分和反应，基于实验数据...

【技术特征摘要】
1.一种构建汽油替代燃料模型及机理简化的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、确定汽油替代燃料的关键组分与适配机理；
S2、采用直接关系图法DRG、基于误差传播的直接关系图法DRGEP、基于全物质敏感性分析法FSSA以及基于耦合误差传递和敏感性分析的直接关系图方法DRGEPSA骨架简化方法，从骨架简化的角度对单燃料机理进行系统地骨架简化；
S3、将分别简化后得到的单燃料机理，进行耦合，得到构建的替代燃料简化机理；
S4、选取热力学参数，利用实验和数值模拟的对比，对构建的简化机理模型进行对比验证；然后对耦合机理进行温度敏感性分析和反应路径分析，识别该机理中的重要组分和反应，基于实验数据调整关键反应的速率参数，对构建的机理进行优化，得到最终的替代燃料机理。


2.按权利要求1所述的构建汽油替代燃料模型及机理简化的方法，其特征在于：所述步骤S1包括：
S11、根据所述汽油替代燃料性质，选择正庚烷、异辛烷和甲苯，作为表征燃料的基础组分，构成TRF燃料；在TRF燃料里掺入少许正丁醇，作为第四种基础组分；
S12、选择Andrae构建的TRF半详细机理为基础，并对TRF机理进行简化；然后选择LLNL实验室开发的丁醇详细机理作为单组分机理，同样对其进行简化，将简化后的两种机理耦合，得到简化的“TRF+正丁醇”机理，即“丁醇汽油”机理。


3.按权利要求1所述的构建汽油替代燃料模型及机理简化的方法，其特征在于：所述步骤S2包括：
S21、采用直接关系图法DRG中，设定目标组分和一个阈值，根据计算其他组分对目标组分的重要系数，根据设定的阈值，当组分的重要系数大于阈值时，保留组分；反之，重要系数小于阈值时，忽略组分；通过直接关系图法DR...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏胜利，陈洁，于志清，丁统元，杨帆，吴成成，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32