基于模型的高性能燃油设计方法开发及验证

发布时间: 2023-09-20

来源: 科技服务团

基本信息

合作方式：技术服务

成果类型：新技术

行业领域：

高新技术改造传统产业

成果介绍

开发基于“油机匹配”的燃油设计方法是更好地满足内燃机性能及细分市场对燃油个性化需求的关键技术，成为当前石化油品行业的迫切需求。基于此，本项目将开展基于模型的高性能燃油设计方法开发及验证研究，开发基于燃料组分、分子结构和官能团等基础特征参数的燃料理化特性预测模型，建立燃料组分及组成与燃料重要理化特性间的内在关系；构建基于燃料理化特性的内燃机关键燃烧特性参数及性能预测模型，建立燃料特性与发动机性能之间的映射关系；基于上述模型，提出从发动机燃烧和性能到燃料特性需求进一步到目标组分设计的高性能燃油设计新方法，并结合石化油品行业燃油开发要求和内燃机燃烧过程组织需要，设计开发几种高性能燃油并进行发动机试验验证，达到改善发动机性能的目标。本研究将为石化油品行业高性能燃油的高效开发提供重要和有效的方法指导，对提升内燃机实际使用性能从而更好地实现节能、降碳、减排具有重要的现实意义。

成果亮点

当前油品行业还缺乏既可满足燃油开发高效率、低成本、高质量要求，同时又能适应内燃机燃烧要求尤其是细分市场下个性化需求的高效和可行的燃油设计方法，为此，本项目将开发一个从发动机燃烧和性能到燃料特性需求进一步到目标组分设计的“油机匹配”高性能燃油设计新方法，为油品行业燃油开发提供指导和借鉴。本项目特色和创新之处主要体现在： 1. 提出基于燃油组分及其分子结构、典型官能团及位置、碳氢比等基础特征参数的燃料理化特性预测方法，开发适用于复杂组分燃料的理化特性预测模型； 2. 探明燃料关键理化特性对内燃机燃烧特性及性能、排放的影响规律，构建基于燃料理化特性的内燃机重要燃烧特性参数及性能预测模型； 3. 以燃料理化特性和燃烧特性预测模型为基础，构建内燃机性能与燃料组分特征之间的映射关系，开发基于模型的“油机匹配”高性能燃油设计新方法。

团队介绍

课题组有教授/研究员4人（长江/杰青1人、国家级青年人才2人）、副教授3人（国家级青年人才1人）、在读博士/硕士研究生60余人，是本项目研究的坚强后盾。项目组成员包括教授/研究员3人（其中国家级青年人才2人）、博士研究生和硕士研究生各2人，研究方向主要涉及内燃机燃料、燃烧及数值模拟，项目组成员研究方向与本项目高度契合。

成果资料

产业化落地方案

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成果综合评价报告

评价单位：“科创中国”发动机碳中和产业科技服务团 (中国内燃机学会) 评价时间：2023-11-29

蔡宇琛

上海交通大学

所长

综合评价

本项目是立足于内燃机节能、降碳、减排的发展方向及其石化油品行业高品质燃油开发的迫切需求，基于申请人在内燃机先进燃烧技术及燃料与燃烧的协同作用机制方面系统深入研究的基础上提出的，与当前油品开发的方向和要求紧密契合，理论上是可行的。同时，申请人团队在研究平台、研究基础、研究方法方面也可为本项目研究提供很好的保障。因在产品制造方面论证不足，需要进一步加大与主机厂的沟通交流，明确制造和设计难点，改进方案，大力推进样机试制与可靠性论证。总体而言，该项目技术思路方向很好，未来市场空间大，有利于当前政策要求，转化成熟度很高，值得支持推广。建议强化相应产品开发，加大产业链开发力度。

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