一种简化高碳燃料的大规模详细化学反应模型的方法技术

本发明专利技术属于燃烧学科数值仿真领域，涉及一种简化高碳燃料的大规模详细化学反应模型的方法，简化高碳燃料的大规模详细化学反应模型，获得在精度和规模同时满足燃烧多维模拟的简化反应动力学模型。此方法以子模型/反应类为对象，进行高碳燃料的大规模详细化学反应模型简化，极大地降低了输入变量数目，降低了全局敏感分析的计算时间，使全局敏感性分析应用于大规模详细化学反应模型成为可能。

【技术实现步骤摘要】
一种简化高碳燃料的大规模详细化学反应模型的方法
本专利技术属于燃烧学科数值仿真领域，涉及一种简化高碳燃料的大规模详细化学反应模型的方法。
技术介绍
发动机需要更高的热效率和更低的污染物排放，以应对日益严格的排放法规。随着计算机技术的发展，多维燃烧模拟成为新型发动机设计和优化的重要工具。为保证多维燃烧模拟的可靠性，一个结构紧凑、性能可靠的简化化学反应模型尤为重要。真实燃油的成分极其复杂，为了再现真实燃油的物理化学特性，其表征燃料通常由分子结构庞大的成分组成，导致详细化学反应模型的规模极为庞大。基于当前的详细化学反应模型简化方法无法获得在规模和性能同时满足多维燃烧模拟的简化化学反应模型。为解决该问题，亟需一种简化高碳燃料的大规模详细化学反应模型的方法，以获得满足多维燃烧模拟需求的简化反应模型。
技术实现思路
为了简化高碳燃料的大规模详细化学反应模型，获得在精度和规模同时满足燃烧多维模拟的简化反应动力学模型，本专利技术提出了一种简化高碳燃料的大规模详细化学反应模型的方法。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种简化本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种简化高碳燃料的大规模详细化学反应模型的方法，其特征在于：包括以下步骤：/n(1)高碳燃料的大规模详细化学反应模型预处理/n根据高碳燃料的大规模详细化学反应模型结构，按照反应中涉及的组分的最大碳原子数目，将反应划分为不同的子模型；随后，将子模型中的反应按照速率规则划分为不同的反应类；为了降低模型简化的计算量，在随后计算中，将子模型/反应类看作一个整体，即对于所有属于第j个子模型/反应类的反应/n

【技术特征摘要】
1.一种简化高碳燃料的大规模详细化学反应模型的方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)高碳燃料的大规模详细化学反应模型预处理
根据高碳燃料的大规模详细化学反应模型结构，按照反应中涉及的组分的最大碳原子数目，将反应划分为不同的子模型；随后，将子模型中的反应按照速率规则划分为不同的反应类；为了降低模型简化的计算量，在随后计算中，将子模型/反应类看作一个整体，即对于所有属于第j个子模型/反应类的反应



其中，mj为第j个子模型/反应类中包含的反应的总数目，为第n个反应的标准不确定速率参数



kn为单次模拟中第n个反应的反应速率，fn为第n个反应的不确定因子fn＝log10(kn，max/kn，0)＝log10(kn，0/kn，min)，kn,0、kn,max和kn,min分别为第n个反应的标准反应速率、最大值和最小值；
(2)使用全局敏感性分析评估子模型的重要性
为执行全局敏感性分析，首先，将输入变量xj离散为(0,1/(p-1),2/(p-1),…,1)；随后，随机生成一组x，并将x中的元素一个接一个的变化Δ，并计算简化目标yi；第j个输入变量对简化目标yi的单次影响为



经过k次计算，获得平均效应



和方差




越大表明扰动第j个子模型/反应类中反应的速率常数对第i个简化目标预测值的影响越大，σij越大表明第j个反应类与第i个简化目标存在强烈的非线性关...

【专利技术属性】
技术研发人员：常亚超，贾明，牛波，王朋志，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21