ChemKin 操作入门
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1 ChemKin4.0 操作入门
安装：运行setup.exe。然后把carck文件夹中的chemkin.lic文件拷到安装目录下
的licenses文件夹中。
一、新算例设置的基本操作
1、建立新工程
2、设定反应器模型
在左侧models面板双击所需反应器模型，如PSR模型，则反应器模型出现在右
边的Diagram View面板，下角Update project按钮变成黄色。当设定好模型后，
点击该黄色按钮确定，按键变成灰色，方可进入下一步反应机理设定。
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3、设定反应机理
在左侧，Open Projects面板，双击Pre-Processing。进入机理设置界面。
Working Dir 是所有计算结果，包括工程文件的存储位置，自行设定。
点击New Chemistry Set，设定机理文件，必须设定Gas Phase Kinetic File—后缀
为.inp；Thermodynamic Data File――后缀为.dat，都通过设定路径来设定。设好
后Save As…，确定，就变成下面的样子，点Run Pre Processor。运行成功则View
Results….变成黑色，Cluster变成黑色，没有跳出任何消息框。运行成功方可进
行计算的初始参数设定。 学习交流
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4、设定初始参数
在cluster中，
properties选求解Gas Energy Equation，
C1表示反应器，在reactor physical properties中设置停留时间、温度、压
力、体积、热损失等项。注意单位。表面项和传输项设置留待诸位研究
设置方法。在species specific data 中设置反应器中原有的物质组分，要
各组分的fraction加起来＝1。这一项我的计算中不需要设置。 注意，
此处设置的温度为牛顿迭代计算的初值，默认条件下等于入流温度。 学习交流
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R1表示入流。
入流可以有多个，比如我的先进再燃就有5个入流，入流再多也应该没有关
系，进去就都一样了，看设置参数的方便而定。
增加入流很简单，在画那个反应器模型时，双击一个入流模型，就自动加一
个给反应器。然后Update。
在stream property data中设置流量和入流的温度。在另一个选项卡中设置组
分。Equivalence Ratio不明白，要用的话自己设吧。
Solver设置求解器，basic设置收敛条件，绝对误差限和相对误差限，原
理在数值分析课上学过。大小在chemkin帮助的某处有说明。Advanced
设置当收敛遇到问题时，时间作出让步，以便求解。大小也在chemkin
帮助的那处有说明。 学习交流
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Output control设置要不要输出敏感性分析结果。不设则不输出（只需要
计算出口组分浓度时就不用设）。有三种敏感性分析结果可选。要设时给
出相应的敏感限值，意思是说：大于限值的敏感性结果才输出，太小的
就舍掉啦。不然太多了。 学习交流
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species sensitivity and rop中，设置敏感性分析的对象。研究NOX，就只要设NO，
要简化机理，则要设若干组分。
Continulations中设置后续算例。为便于理解，举个例子：设置7个后续
算例，其它参数保持不变，每个后续算例都有不同的温度。――相当于
一次就能出fluent要算8个case的结果。
想进行后处理的话，必须有2个以上的算例，也就是后续算例至少有一个。
后续算例中，可以改变任意数目的参数，不过一般单因素分析的话，改变一个参
数，计算的结果一条线，哪个参数对什么的影响。。。
改变入流温度的话，往往需要同时改变reactor的初始温度。因为它是迭代的初
值。 学习交流
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Run model 前面都设好了，可以算了。Create input file，OK，Run。
5、后处理
Run model成功，有2个以上的算例，则可以运行后处理，点OK就可以，如果
带的敏感性分析东西太多，可能不能OK，不然输不出来了。
如果有若干后续算例没有算出来，则会提示：只有部分点可以输出。输出的界面
如下： 学习交流
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可以玩玩plot，换X，Y轴来欣赏一下。不过建议在file里选export plot，第二
项，Tab控制法，文件名后缀设成.xls，然后用excel来控制作图线。
二、敏感性分析
三种结果。在Run model成功后，点view results，第二项，output file。需要查
找等功能的话，另存为.txt文件再看。不管output怎么设置的，能输出以下某种
你需要的结果的就是正确的设置。 学习交流
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1、显示如下：
没有用过。可能是某反应的反应速率如果变化，会对哪些组分的量产生较大影响。
2、显示如下：
反应速率结果，正交化处理过，用来判断主要反应途径，比如NO是如何生成的，
如何消耗的，再判断相关的组分是如何生成的，如何消耗的，再。。。到找到源头
组分。
3、显示如下： 学习交流
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比如，对NO的敏感性反应及敏感性系数，某反应组分若有微小变化，则NO的
量有巨大变化，则敏感性很强。用来寻找影响NO的敏感性反应。
这部分水比较深，希望大家自己再研究一下，以上只作为参考意见。
三、已有算例的调用
1、直接调工程出来：
在工程的working dir下确实有所有的相关文件，则直接open 某.ckrbj
文件就可以了。
如果东西不全，直接打开某.ckrbj出错，则要import from，把某.cks文
件――包含初始参数设置和反应器模型――可以调进来了，不过要重新
设置化学机理。
如果连.cks文件已经都找不到了，就重开个工程吧。
四、故障判断
1、预处理pre processor出错。
可能原因：
.lic文件没有拷到正确位置。
机理中有错误。参考View Results给出的结果，看Error行的指示。有时
可能是细小错误，如把O打成0，species中设的是CH2，而reaction中
出现cH2等等，也可能是反应没有配平等等。热力学数据库的1 2 3
4 行要对得很齐，不齐是不行的。反正根据Error耐心寻找，不过Error
有可能给出的指示不是很好判断。
2、Run model出错。
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11 说明参数设得有不对的地方。查Error。如果Error在最后出现，说Failure，则改
变reactor的温度，初值设得不好。
3、运行不了后处理。
需要2个以上，也就是至少一个后续算例才可以的――两点出一线嘛。如果run
model成功，画不出图的话，说明第一个后续算例没有算出来，给它加变个初值
吧。
4、 run成功，但view results的output file打不开：
可能是已经打开的output file太多了。把它们一个一个关掉，或者保存工程后关
掉chemkin重新打开。
5、结果有负值：
后处理export出来的东西，组分或热量之类的有负值，说明初值设的不好。怎么
变就自己总结经验吧！大大变？小小变？是100K、100K的变？1K、1K的变？
只能自己看着办了！
结果不合理：
export出来的东西，没有负值，可是就是和已知不符。这种情况比较罕见，但也
遇到过，是牛顿迭代的假收敛的一种，所以，也是改初值。
五、反应串计算
chemkin带有反应串计算功能，可在一定程度上弥补理想反应器模型的不足，如
下图所示：
设置就看chemkin帮助吧。说得比较清楚。
前一个reactor的出口参数是下一个reactor的入口参数。
任意reactor都可以再加入流。
可以用reactor来做换热器的，见chemkin帮助中的例子。
可以有余热回收的。Heat exchange.见chemkin帮助中的例子。
入门参考而已。如果需要二次开发，需要学会fortran。可将相应reactor模型的
子程序做成模块，在自己的程序中调用。本人没有尝试，期待高手分享经验。
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12 如果需要链接kinalc――外挂敏感性分析后处理专用子程序包（可在
http://garfield.chem.elte.hu/Combustion/Combustion.html的Kinalc项下载），需要
Visual Fortran6.5以上链接到chemkin。据某位高手的来信，说：
“将chemkin.lib chemkin_public.lib user_routines.lib三个文件加到工程中后，就
是提示有three unresolved external symbol: _Netbios _imp_InitCommonControls
_gethostname，在baidu上搜了一下，然后再link选项中添加了 netapi32.lib
ComCtl32.lib ws2_32.lib三个lib后，重新编译，没有出现错误。”
我没有来得及试，需要的同志可以做为参考。
多有不足之处，热心的同学请多多指正，谢谢！
