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龙图腾网获悉北京航空航天大学申请的专利一种碳氢燃料氧化结焦反应的预测模型及预测方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119360999B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-12-05发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411505492.X，技术领域涉及：G16C20/10；该发明授权一种碳氢燃料氧化结焦反应的预测模型及预测方法是由程泽源;朱剑琴;吴永康;魏颖川;李享;陶智设计研发完成，并于2024-10-28向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种碳氢燃料氧化结焦反应的预测模型及预测方法在说明书摘要公布了：一种碳氢燃料氧化结焦反应的预测模型及预测方法，涉及碳氢燃料领域，包括：将碳氢燃料氧化结焦过程简化为两步反应，第一步将碳氢燃料的链式自由基反应简化为一个碳氢燃料直接生成结焦前驱物的总包反应；第二步将结焦前驱物在壁面处的析碳反应以及焦炭的沉积过程简化为一个结焦前驱物在壁面处直接生成焦炭的壁面反应；将上述两步反应的反应速率通过阿伦尼乌斯公式的形式给出；通过基于拟微元法求解反应速率计算公式中的未知参数，获取碳氢燃料氧化结焦反应的预测模型，将预测模型嵌入CFD求解器内进行碳氢燃料氧化结焦反应预测。本发明仅包含2个化学反应过程，预测精度提升了20％，实现了在低计算成本下对碳氢燃料氧化结焦的准确预测。

本发明授权一种碳氢燃料氧化结焦反应的预测模型及预测方法在权利要求书中公布了：1.一种碳氢燃料氧化结焦反应的预测方法，其特征在于，包括以下步骤： 将碳氢燃料氧化结焦过程简化为两步反应，第一步为一个总包空间反应，即将碳氢燃料的链式自由基反应简化为一个碳氢燃料直接生成结焦前驱物的总包反应；第二步为一个壁面反应，即将结焦前驱物在壁面处的析碳反应以及焦炭的沉积过程简化为一个结焦前驱物在壁面处直接生成焦炭的壁面反应；将上述两步反应的反应速率通过阿伦尼乌斯公式的形式给出；通过基于拟微元法的方法求解反应速率计算公式中的未知参数，获取碳氢燃料氧化结焦反应的预测模型，将碳氢燃料氧化结焦反应的预测模型嵌入CFD求解器内进行碳氢燃料氧化结焦反应预测； 所述两步反应的反应方程式为： 公式1为第一步反应的反应方程式，公式2为第二步反应的反应方程式，F表示碳氢燃料，α表示氧浓度指数，O2表示溶解氧，P表示结焦前驱物，IN表示不可溶中间产物，D表示焦炭；τ表示反应时间；k'1表示第一步反应的速率常数；k1表示忽略碳氢燃料本身浓度变化后的第一步反应的反应速率常数；k2表示第二步反应的反应速率常数； 所述反应速率的计算公式为： 其中，A1表示第一步反应的指前因子，表示碳氢燃料密度对结焦前驱物向壁面输运过程的影响；ρb表示碳氢燃料的平均密度；Ea1表示第一步反应的活化能；R表示摩尔气体常数，tb表示碳氢燃料的定性温度；A2表示第二步反应的指前因子；Ea2表示第二步反应的活化能；表示壁面温度梯度对焦炭沉积过程的影响，其中T表示壁面温度，B表示一个无量纲参数，用于反应壁面的影响程度； 所述通过基于拟微元法的方法求解反应速率计算公式中的未知参数的具体过程为： 开展不同流通管道长度下的碳氢燃料氧化结焦实验，保证其他条件不变，先测量管道出口位置碳氢燃料组分及浓度；再将短管道出口位置碳氢燃料组分及浓度视为长管道中间位置碳氢燃料组分及浓度，即可获得管道中间各位置碳氢燃料组分及浓度；最后通过求解长管道内不同位置的反应过程求解各未知参数，获取碳氢燃料氧化结焦反应的预测模型。

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