[发明专利]一种面向高碳燃料化学反应动力学机理的简化方法

权利要求书

1.一种面向高碳燃料化学反应动力学机理的简化方法，其特征在于，通过四种简化方法即DRG、DRGEP、r-DRG以及PFA来分别计算反应物组分之间的相关性大小，而后消除四种简化方法在相关性系数上的数值量级的差异性，并保留相关性系数判断组分间耦合程度的能力，得到相关性系数占比；接着，对四种方法得到的计算结果进行处理，得到占比的变异系数，并计算四种简化方法的权重，最终得到组分间的耦合关系值，进而评判组分间的耦合程度。

2.根据权利要求1所述的一种面向高碳燃料化学反应动力学机理的简化方法，其特征在于，

1)DRG定义的组分A和B的相关性系数关系式：

式中：为相关性系数，单位为1，ω_i为第i个基元反应的净反应速率，单位为mol/(m³·s)，ν_A,i为组分A在第i个基元反应的化学计量系数，单位为1，如果第i个基元反应包括组分B，则定义函数δ_B＝1，反之为0；

2)DRGEP对组分间耦合关系的表达式定义为：

其中，

为相关性系数，P_A为组分A的总生成速率，单位为mol/(m³·s)，C_A为组分A的总消耗

式中：

速率，单位为mol/(m³·s)；并且，组分A不仅能够受组分B的影响，也可以通过第三组分S，并通过预定路径来影响A；而两组分之间的路径依赖系数被定义为如下形式：

两组分之间的路径依赖系数(Path-dependent coefficient)被定义为如下形式：

r_AB＝max_p(r_AB,p) (4)；

式中：S1＝A，Sn＝B，在DRGEP方法中r_AB是组分之间相关性系数的最终表达式；

3)r-DRG将DRG方法组分之间各基元反应影响系数的加和关系调整为寻求所有反应中最大相关性系数：

式中：为各组分之间的相关性系数；

4)PFA方法中组分B对组分A的生成和消耗进行分离，并考虑了组分A和B通过组分M之间的间接相互影响，PFA方法中组分A和B之间的三级相互作用的表达式为：

3.根据权利要求2所述的一种面向高碳燃料化学反应动力学机理的简化方法，其特征在于，

采用i种简化思想对组分间的相关性进行计算，得到相关性系数由于要对四种计算结果进行综合考虑，本项目将通过下式进行处理，从而消除不同简化方法在相关性系数上的数值量级的差异性，同时保留相关性系数判断组分间耦合程度的能力：

4.根据权利要求3所述的一种面向高碳燃料化学反应动力学机理的简化方法，其特征在于，

在通过四种简化方法求解相关性系数时，即i＝4，此时，若燃料在m个工况下燃烧，那么第i种简化方法对其燃烧系统中组分间的相关性系数占比分数集F_i如下：

式中：为在第m个工况时，采用第i种简化方法所计算的组分之间的耦合关系值；在得到四种简化方法计算的占比分数集之后，通过下式对四种计算结果进行处理：

式中：ci为第i种简化方法计算的占比分数集Fi的变异系数，σi为其标准差，xi为平均值；此时，简化方法对组分相关性的权重W_i可通过下式得到：

5.根据权利要求4所述的一种面向高碳燃料化学反应动力学机理的简化方法，其特征在于，在得到相关性系数的占比分数集的变异系数与权重之后，将继续计算两个组分j和k之间的耦合关系值

组分j一般为目标组分，要计算组分k与j的关系值，在一个包含K个组分的反应体系中，需要计算在计

其他K-1个组分对目标组分j之间的关系，因此可以得到K-1个耦合关系值：