CHEMKIN简介-石岩.ppt

CHEMKIN软件简介 报告人：石岩 2012.3.29 主要内容 CHEMKIN介绍 CHEMKIN安装 CHEMKIN模型 操作界面 化学设置 后处理 总结 CHEMKIN介绍 1980年，美国Sandia国家实验室开发并推出了CHEMKIN系列大型气相化学反应动力学软件包。 CHEMIKN-I是1980年开发的用于解决燃烧过程中的气相化学反应动力学问题的软件包。 CHEMKIN介绍 CHEMKIN-II是Sandia实验室1989年推出的CHEMKIN的改进版。 增加了能够高效精确处理依赖压力的基元反应的功能。 CHEMKIN介绍 CHEMKIN-III是1996年推出的程序包。 第一个新功能是可以处理非平衡体系中的多相流动系统(multi-fluid system)。 第二个新功能是增加了处理总包反应(global reaction )动力学的能力。 主要内容 CHEMKIN介绍 CHEMKIN安装 CHEMKIN模型 操作界面 化学设置 后处理 总结 CHEMKIN软件的安装 解压缩 安装 /crack/chemkin.lic需复制到安装目录/licences/下 主要内容 CHEMKIN介绍 CHEMKIN安装 CHEMKIN模型 操作界面 化学设置 后处理 总结 反应模块概括 混合标志 主要内容 CHEMKIN介绍 CHEMKIN安装 CHEMKIN模型 操作界面及化学设置 后处理 总结 操作界面介绍 操作界面介绍 前处理程序的化学设置 前处理程序的化学设置 反应输入面板 主要内容 研究背景 CHEMKIN软件的介绍 CHEMKIN软件的安装及使用 总结 CHEMKIN的发展历程 CHEMICAL KINETICS； 从1980年开始，美国Sandia国家实验室开发并推出了CHEMKIN系列大型气相化学反应动力学软件包。 CHEMKIN-I CHEMKIN-I； CHEMIKN-I是由Sandia国家实验室Kee R.J.等人于1980年开发的用于解决燃烧过程中的气相化学反应动力学问题的软件包； CHEMKIN不是一个应用软件，它只是一个子程序库，目的在于为解决带有流动的燃烧过程中的化学问题提供一个计算工具。 CHEMKIN-I 的组成结构 解释器接下来从热力学数据库中提出与此机理中涉及的物质有关的热力学信息； 解释器的输出形成了所谓的连接文件，该文件包含了机理中元素、物质和反应的所有信息。 CHEMKIN-I 的组成结构 热力学数据库包含了大多数燃烧问题中涉及的反应物、中间产物及终产物的热力学信息，其数据格式是按照Cordon和McBride的NASA格式所制定的。 气相子程序库由100 多个高度模块化的子程序所构成； CHEMKIN-I 的组成结构 它们提供了诸如元素、物质、化学反应的参数以及状态方程、热力学特性、化学反应速率和敏感性分析的计算结果； 这些结果均有质量分数、摩尔分数和摩尔浓度三种单位可供选择输出。 CHEMKIN-I 的组成结构 输出结果可直接应用于流动燃烧程序的控制方程的有关项中，对用户感兴趣的流动燃烧过程进行模拟。 CHEMKIN-I的缺点是其源程序代码中对字符串常量使用了Fortran66标准的Hollerith码进行处理，这与目前使用的大多数Fortran编译器不相容，因此已很少使用。 CHEMKIN-II CHEMKIN-II是Sandia实验室1989年推出的CHEMKIN的改进版； 其中一个重要的改进是增加了能够高效精确处理依赖压力的基元反应的功能 在CHEMKIN-I中，基元反应的速率常数使用了如下的依赖温度的Arrhenius 形式: CHEMKIN-II 在某些条件下，一些基元反应的反应速率除了受温度影响，还受到高压和低压条件的限制，即高压限和低压限时有着截然不同的反应速率，从而形成所谓的依赖压力的“衰退(fall-off)”反应。 例如： CHEMKIN-II 在高低压限时，化学反应速率常数满足阿累尼乌斯形式： K0—低压限的速率常数 K∞—高压限的速率常数 CHEMKIN-II 任意压力下的速率常数则可写为： Pr－简化压力，可以用下式表达： [M]—混合物浓度，可能是第三体的浓度； CHEMKIN-II 例如： 此时上面的[M]就是不是混合物整体浓度，而是被[N2]所取代。 CHEMKIN-II F为速率常数修正函数，根据F的形式不公可分为3种表达式形式； Lindemann 形式：F= 1 Troe形式： c= - 0. 4- 0. 67logFcent n= 0. 75- 1. 27logFcent d= 0. 14 CHEMKIN-II Fcent—F的修正函数 α，T*，T**，T***必须在输入文件中给出