chemkin模拟稳态一维层流

CHEMKIN入门指南《燃烧学》辅助教程上篇基础知识、核心程序、化学平衡（EQUIL）、全混反应（AURORA）如果文中有任何错误，请不吝指出，以便不断改进2004.3第一章CHEMKIN简介本章介绍CHEMKIN的主要功能和求解过程。

第一节安装CHEMKINChemkin最早的版本始于1980，由美国Sandia实验室的Kee RJ等人编写，经过多年的不断发展日趋完善。

后来由Reaction Design公司收购并继续开发，目前最新版为3.7.1。

由于学习和科研需要，我们花费2000$向ReactionDesign公司订购了一套最新版本的CHEMKIN 3.7.1，其中包括20个网络教学许可证，用于《燃烧学》课程的学习。

[安装] 请从ftp://combustion:combustion@166.111.56.202的“CHEMKIN软件”目录内下载安装程序chemkin371_pc_setup.exe，执行安装程序。

安装完后会自动在桌面及开始菜单建立快捷方式。

[运行许可证书] 教学用的CHEMKIN采用网络认证，故电脑必须联网（校内）。

当程序计算（Run）时，系统会提示选择license，选择“Specify license server”，然后next，在下一画面填入“166.111.56.202”即可。

第二节CHEMKIN介绍CHEMKIN是一种非常强大的求解复杂化学反应问题的软件包，常用于对燃烧过程、催化过程、化学气相沉积、等离子体及其他化学反应的模拟。

CHEMKIN包括“核心程序(Core Utilities)”和“应用程序(Application)”两级程序包。

以气相反应、表面反应、传递过程这三个核心软件包为基础，CHEMKIN提供了对12种常见化学过程模拟的软件包及后处理程序。

CHEMKIN的三个核心程序模块：1) 气相动力学（Gas-PhaseKinetics）：是所有程序计算的基础，提供气相成分组成、热力学数据、化学反应等信息。

预混气体爆炸火焰与压力的耦合振荡特性SHI Gaolong; WEN Xiaoping; WANG Fahui; PEI Bei; PAN Rongkun; LIU Zhichao; CHEN Wei【期刊名称】《《化工学报》》【年(卷),期】2019(070)007【总页数】8页(P2811-2818)【关键词】预混气体; 爆炸; 火焰; 压力; 振荡【作者】SHI Gaolong; WEN Xiaoping; WANG Fahui; PEI Bei; PAN Rongkun; LIU Zhichao; CHEN Wei【作者单位】School of Mechanical and Power Engineering Henan Polytechnic University Jiaozuo 454003 Henan China; School of Safety Science and Engineering Henan Polytechnic University Jiaozuo 454003 Henan China【正文语种】中文【中图分类】TD 712引言可燃气在工业和生活中均有广泛应用，如果利用不当将发生火灾或者爆炸[1]，可能对人身安全和财产产生严重威胁。

针对可燃气爆炸特性开展深入研究，有助于为控制及预防爆炸灾害提供理论依据。

爆燃是预混气体以亚音速传播的发展阶段，可燃气在发生爆燃的过程中将导致压力的骤升和火焰的快速传播[2]，压力的骤升可能会使泄爆装置失效[3]，火焰的传播可能会引起火灾，压力波和火焰的耦合作用将产生更严重的危害[4]。

因此，研究预混气体爆炸火焰传播特性具有重要的现实意义。

国内外关于预混气体爆炸特性的研究较多。

例如，Zhang等[5]研究了可燃气在封闭空间内爆炸火焰及超压的传播规律，探究得到环氧丙烷和空气预混燃烧时燃烧压力、温度变化趋势和压力上升率变化趋势相似。

Xiao等[6-7]进行了氢气/空气预混爆燃的实验及模拟，得到火焰形状和位置的变化、压力累积和周期性振荡行为，发现在与末端有一定的距离点火时火焰传播速度波动最大。

Chemkin模型学习读书笔记一、模型总体介绍大型气相动力学计算软件包Chemkin(chemical kinetics）可以用来解决带有化学反应的流动问题，是燃烧领域中普遍使用的一个模拟计算工具。

该软件是1980 年美国Sandia 国家实验室Kee R. J. 等人开发并推出的，经几次完善发展，至今已开发出了第6个版本CHEMKIN 4.0.2。

chemkin有多种针对不同模型的应用程序，在4.0版本中共有23种计算模型，分6大类：○1封闭的0维反应器：包括封闭的内燃发动机模型(closed internal combustion engine simulator)，封闭的同质反应器(closed homogeneous batch reactor),封闭的部分搅拌反应器(closed partially stirred reactor)和封闭的等离子反应器(closed plasma reactor)。

顾名思义，此类模型没有出入反应流，只根据反应器的初状态计算其末状态的参数。

○2开放的0维反应器：包括良搅拌反应器PSR(perfectly stirred reactor)，等离子良搅拌反应器(plasma PSR)和部分搅拌反应器(partially stirred reactor)。

此类模型需要定义入流的流量、种类和温度等信息，计算后会给出出口的状态参数。

○3流动反应器：包括栓塞流反应器(plug-flow reactor)、等离子栓塞流反应器(plasma plug-flow reactor)、平面层流反应器(planar shear flow reactor)、圆柱形通道内的层流反应器(cylindrical shear flow reactor)和蜂窝整料反应器(honeycomb monolith reactor)。

此类模型考虑流动中的化学反应，主要是表面反应。

○4火焰模拟反应器：包括预混层流燃烧器－稳定的火焰(premixed laminar burner-stabilized flame)、预混层流火焰－火焰速度计算(premixed laminarflame-speed calculation)、和扩散/预混对撞火焰(diffuseion or premixedopposed-flow flame)。

（整理）Chemkin模型学习读书笔记.Chemkin模型学习读书笔记⼀、模型总体介绍⼤型⽓相动⼒学计算软件包Chemkin(chemical kinetics）可以⽤来解决带有化学反应的流动问题，是燃烧领域中普遍使⽤的⼀个模拟计算⼯具。

该软件是1980 年美国Sandia 国家实验室Kee R. J. 等⼈开发并推出的，经⼏次完善发展，⾄今已开发出了第6个版本CHEMKIN 4.0.2。

chemkin有多种针对不同模型的应⽤程序，在4.0版本中共有23种计算模型，分6⼤类：○1封闭的0维反应器：包括封闭的内燃发动机模型(closed internal combustion engine simulator)，封闭的同质反应器(closed homogeneous batch reactor),封闭的部分搅拌反应器(closed partially stirred reactor)和封闭的等离⼦反应器(closed plasma reactor)。

顾名思义，此类模型没有出⼊反应流，只根据反应器的初状态计算其末状态的参数。

○2开放的0维反应器：包括良搅拌反应器PSR(perfectly stirred reactor)，等离⼦良搅拌反应器(plasma PSR)和部分搅拌反应器(partially stirred reactor)。

此类模型需要定义⼊流的流量、种类和温度等信息，计算后会给出出⼝的状态参数。

○3流动反应器：包括栓塞流反应器(plug-flow reactor)、等离⼦栓塞流反应器(plasma plug-flow reactor)、平⾯层流反应器(planar shear flow reactor)、圆柱形通道内的层流反应器(cylindrical shear flow reactor)和蜂窝整料反应器(honeycomb monolith reactor)。

此类模型考虑流动中的化学反应，主要是表⾯反应。

大型气相化学反应动力学软件CHEMKIN学习报告作者：范志林1 总体介绍CHEMKIN软件是美国Sandia国家实验室开发的大型气相化学反应动力学软件，可以用来解决带有化学反应的流动问题，是燃烧领域中普遍使用的一个模拟计算工具。

CHEMKIN3.7版本有多种针对不同模型的应用程序，包括AURORA、CRESLAF、EQUIL、OPPDIF、PASR、PLUG、PREMIX、SHOCK、SPIN、SURFTHERM、OVEND、TWAFER 12个应用程序，分别用来模拟充分搅拌反应器（AURORA）、圆柱形或平面形通道内的层流化学反应（CRESLAF）、化学平衡相平衡（EQUIL）、对流扩散火焰（OPPDIF）、部分搅拌反应器（PASR）、柱塞流反应器（PLUG）、一维稳态层流预混火焰（PREMIX）、冲击波化学动力学（SHOCK）、化学气相沉积滞留反应器（SPIN）、气相和表面化学系统的热化学传质及动力学（SURFTHERM）、多晶片低压化学沉淀反应器（OVEND）、用来确定多晶片低压化学沉淀反应中的温度（TWAFER）。

对大多数CHEMKIN应用程序而言，在应用之前需事先准备好三个输入文件：气相输入文件（gas chemistry input file）、表面反应输入文件（surface chemistry input file）和程序应用输入文件（application input file）。

输入文件默认为采用文本文档的形式给出，其中气相输入文件（gas chemistry input file）中指定了反应中元素组成、组分组成、各组分热力学参数、包括基元反应式、Arrhenius系数（pre-exponential factor、temperature exponent和activation energy）的反应机理；而程序应用输入文件（application input file）中则要根据实际情况来指定反应器的几何参数、问题类型、初始条件以及解文件控制参数等等。

Chemkin模型学习读书笔记一、模型总体介绍大型气相动力学计算软件包Chemkin(chemical kinetics）可以用来解决带有化学反应的流动问题，是燃烧领域中普遍使用的一个模拟计算工具。

该软件是1980 年美国Sandia 国家实验室Kee R. J. 等人开发并推出的，经几次完善发展，至今已开发出了第6个版本CHEMKIN 4.0.2。

chemkin有多种针对不同模型的应用程序，在4.0版本中共有23种计算模型，分6大类：○1封闭的0维反应器：包括封闭的内燃发动机模型(closed internal combustion engine simulator)，封闭的同质反应器(closed homogeneous batch reactor), 封闭的部分搅拌反应器(closed partially stirred reactor)和封闭的等离子反应器(closed plasma reactor)。

顾名思义，此类模型没有出入反应流，只根据反应器的初状态计算其末状态的参数。

○2开放的0维反应器：包括良搅拌反应器PSR(perfectly stirred reactor)，等离子良搅拌反应器(plasma PSR)和部分搅拌反应器(partially stirred reactor)。

此类模型需要定义入流的流量、种类和温度等信息，计算后会给出出口的状态参数。

○3流动反应器：包括栓塞流反应器(plug-flow reactor)、等离子栓塞流反应器(plasma plug-flow reactor)、平面层流反应器(planar shear flow reactor)、圆柱形通道内的层流反应器(cylindrical shear flow reactor)和蜂窝整料反应器(honeycomb monolith reactor)。

此类模型考虑流动中的化学反应，主要是表面反应。

○4火焰模拟反应器：包括预混层流燃烧器－稳定的火焰(premixed laminar burner-stabilized flame)、预混层流火焰－火焰速度计算(premixed laminar flame-speed calculation)、和扩散/预混对撞火焰(diffuseion or premixed opposed-flow flame)。