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CHENKIN基础培训 2008.9.21 14:00 – 16:00 主要内容 Reaction Design 介绍 CHEMKIN介绍 CHEMKIN安装 CHEMKIN用户界面 CHEMKIN化学设置 CHEMKIN模型 CHEMKIN后处理 CHEMKIN算例 围绕化学模拟提供产品和服务 市场范围: 汽车 能源 航空 化工 材料加工 微电子 全球有: 东京办事外; 日本代理商: Ryoka 系统 韩国代理商: Kyungwon Tech, Inc. 中国代理商: SinoFlow, Inc.（中流汉泰） 产品和服务源自核心技术 CHEMKIN?是化学仿真过程的一个完整反应模型系统 KINetics ? 是一个可将CHEMKIN与三维软件特别是CFD软件相耦合的插件解算器模块 研究项目 生物质燃烧的化学及传质现象 喷气燃料的燃料机理 汽轮机燃烧室中烟灰的生成 主要内容 Reaction Design 介绍 CHEMKIN介绍 CHEMKIN安装 CHEMKIN用户界面 CHEMKIN化学设置 CHEMKIN模型 CHEMKIN后处理 CHEMKIN算例 CHEMKIN应用于工程问题 设计方向 改进反应器尺寸的影响 工业过程的参数运行范围 确定过程的可替代性 预测反应过程时间尺度上的可控制性 反应器优化和改进 工况运行条件变化的影响 过程参数扰动的敏感性 反应器的生产能力评估 厂商 排放 过程变化对下游的影响 模型假设和验证 化学机理的发展与简化 实验结果的预测 CHEMKIN有效的求解问题 快速模型的发展 分级近似 能够把不同的理想反应器模型连接在一起 不需要建立网格 有效准确的求解技术 良好的刚性方程组求解方法 高效的体系结构 继续计算和重新开始计算的功能 计算结果容易分析和解释 内置的数据可视化 数据管理的敏感性分析 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的缺点 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 CHEMKIN-II 对衰退反应的处理增强了CHEMKIN-II的功能，使之能更真实地反映一些化合反应和含有增强第三体(enhanced third-body)反应的进程 除以上改进外，CHEMKIN-II加强了描述化学反应的灵活性，如可同时给出正反两个方向的基元反应动力学参数，允许反应形式相同但动力学参数不同的反应同时出现，可使用Landau-Teller 的速率表达式等，这些处理极大地增强了CHEMKIN-II的应用能力 CHEMKIN-II CHEMKIN-II源程序代码完全依照Fortran-77标准编写 在子程序库中删除了CHEMKIN-I中不常用的子程序，增加了对初始输入条件的读写命令 这些改进使得CHEMKIN-II软件包结构化更好，可靠性提高，具有不依赖于计算机类型和Fortran编译器的特点(即可移植性好) CHEMKIN-III CHEMKIN-III是1996年推出的程序包 主要增加了两个新的功能 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)，该系统中可能有一种或几种物质的能量和动量方程不同于其它物质混合物的能量和动量方程，这类物质主要包括电子和等离子体，它们有着不同于其它物质的温度，其动量方程也要考虑到带电荷物质产生的电场所施加的力的影响 CHEMKIN-III 第二个新功能是增加了处理总包反应(global reaction) 动力学的能力，这些反应中物质的计量系数可不为整数，而是由经验确定的任一实数，这对于无法用详细基元反应动力学研究的燃烧问题十分有用，如具有复杂化学组分的实际燃料的燃烧过程 CHEMKIN-III 第一个商业版本 总包反应速率 非整数的化学计量系数 可操作界面 非平衡的多相流问题 应用程序：AURORA, CRESLAF, EQUIL, OPPDIF, PASR, PLUG,