chemkin模拟稳态一维层流
CHEMKIN4.0.1入门指南讲诉
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
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。
【国家自然科学基金】_基元反应_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140729
推荐指数 5 4 2 2 2 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2010年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52
(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。
○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)。
CHEMKIN基础培训资料
近壁面低温区 （CO和烟灰生成区）
反应路径分析
机理简化的有效工具 图形化研究反应机理的瓶颈 识别主要物质和反应 查看潜在的化学机理 可以与敏感性分析联用 适用所有反应器
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
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
打开防火墙的两个端口：例外—添加端口 reaction design license server port ½ 28850/28851
License tools—manage reaction design license中的path to license:28850@ip
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
分析复杂气相和表面化学反应装置中的传质 系数、热化学速率以及动力学
CHEMKIN 3.7
Start界面 徽标
CHEMKIN 3.7
CHEMKIN 3.7的后处理
CHEMKIN简介
CHEMKIN-II
任意压力下的速率常数则可写为： NhomakorabeaK
K
1
Pr Pr
F
Pr－简化压力，可以用下式表达：
Pr K0M
K
[M]—混合物浓度，可能是第三体的浓度；
2019/6/16
22
CHEMKIN-II
例如：
CH3 CH3 N2 C2H6 N2
5
研究背景
• 如酸雨的形成，烟雾事件的 发生，臭氧层的破坏和温室 效应等，其中酸雨、臭氧耗 损、温室效应已酿成三大全 球性环境问题，引起了全世 界的关注。
2019/6/16
6
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研究背景
• 此外，NOx对城市大气污染亦起 主要作用。我国城市大气污染 问题严峻，1998年国际卫生组 织公布的一项报告表明，全球 空气污染严重的10大城市中， 我国就占了7个。随着环境污染 问题的发展，NOx对大气环境污 染的贡献越来越大。
C2H6 0.72C2H4 0.56H 0.28CH4 0.28CH2
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CHEMKIN- III
CHEMKIN系列软件包与Sandia实验室开发 的处理物质输运特性的软件包配合使用， 可以方便地移植到大多数计算流动燃烧的 程序中，用于解决燃烧过程中涉及的化学 反应动力学问题。
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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。
（整理）Chemkin模型学习读书笔记.
（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。
顶好的Chemkin学习资料
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
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)。
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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
CRESLAF
模拟圆柱形或平面通道中的层流、边界层流 动的化学反应
用来预报平面或者轴对称二维流道中的速度、 温度及组分分布；应用包括化学蒸发沉淀反 应器不同催化剂在反应器壁面上催化作用及 碰撞过程；用于有限速率气相和表面化学反 应动力学及分子传质
EQUIL
模拟计算化学平衡和相平衡 用来计算理想气体或混合气体的化学平衡状
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
64-bit Windows （Vista 和 XP） 计算速率提高 内燃机的多区模型 反应路径分析 颗粒追踪模块
简单模型的快速计算
相 对 于
CHEMKIN-II
复杂模型的快速计算
多区模型
了解燃烧室内不同区域处CO和HC如何生 成
圆柱内条件如何影响着火 准确模拟污染物排放
chemkin模拟稳态一维层流
稳态一维层流燃烧实验一实验目的一维层流火焰在预混燃料-氧化剂混合物中传播是最简单的燃烧现象之一。
在此火焰中，化学动力学以及能量和组分扩散输运起重要作用。
描述一维预混火焰的方程组是：压力为常数的条件下的质量守衡，能量守恒，组分守恒以及理想气体状态方程。
虽然守恒方程和状态方程提供了缓燃的未燃气体和已燃状态之间的关系，但不能唯一确定层流火焰速度，其准确解只有通过数值积分才能获得。
本实验考察层流火焰的传播速度以及与燃烧参数如燃料类型、化学配比、压力及未燃气体的温度的关系。
二实验方法采用Chemkin自带的实例flame_speed_freely_pripagating.ckprj（甲烷-空气火焰传播速度）。
模拟绝热、大气压力、自由传播、化学当量混合甲烷-空气预混合形成，仅采用甲烷-空气骨架燃烧燃烧火焰的传播速度。
模拟计算中不考虑NOx机理。
火焰用详细轴向温度分布做定温计算。
设置火焰温度（在入口温度到峰值温度间），通过调节反应器部的计算区域，来获得预热到反应完整过程，保证初始温度变化曲线足够平坦（温度梯度为0），计算报表反馈火焰传播速度。
三实验步骤✧启动Ckemkin✧点击Open Project✧双击samples✧单击flame_speed_freely_propagating.ckprj✧单击Select按钮✧双击左侧浏览器中的Pre-Processing 选项✧在弹出的新窗口中，点击Run Pre-Processon按钮，①View Results...按钮可用；②左侧浏览器中出现Run Model选项✧(可选)点击View Results...按钮，可查看甲烷的气相反应机理和气相传递数据。
✧双击右侧浏览器中的Run Model选项，出现RunModel(flame_speed_freely_propagating)窗口。
✧点击Create Input File按钮，Run Model按钮可用。
✧点击Run Model按钮，计算甲烷-空气层流燃烧。
chemkin学习报告
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。
惰性气体物化特性对预混火焰的抑制机理安江涛
中国工程热物理学会燃烧学学术会议论文编号：114112惰性气体物化特性对预混火焰的抑制机理安江涛，蒋勇，邱榕，胡勇(中国科学技术大学火灾科学国家重点实验室，安徽合肥 230026)（************,134****0624,*************）摘要：针对惰性气体物化性质在火焰抑制中的作用问题，本文采用数值模拟方法以及引入概念气体X、Y研究了N2、AR、CO2的气体比热、CO2的化学反应特性和三体反应伴随效应在预混火焰抑制过程中的作用，并采用敏感性分析研究了其中的抑制机理。
计算结果表明惰性气体灭火剂的定压比热特性在抑制火焰温度上起主要作用，而CO2的化学反应特性和三体反应伴随效应可以减少反应区重要自由基的浓度，进而对层流火焰速度均有抑制效果。
关键词：惰性气体；预混火焰；火焰抑制；三体反应The Physical and Chemical Effects of Inert Gases on the Suppressionof Premixed FlameAN Jiangtao, JIANG Y ong, Qiu Rong, Hu Y ong(State Key Laboratory of Fire Science, Hefei 230026)Abstract:In order to realize the physical and chemical effects of inert gases on the flamesuppression, the specific heat of the inert gases and the chemical and three-body effect of CO2were considered by numerical simulation of premixed flame, and the mechanism was analyzed bythe sensitivity analysis method. Although the specific heats of inert gases mostly determine theeffect of the temperature suppression, the chemical effect of CO2 and strong three-body effect ofCO2 make a evident depressing effect in the concentration distribution of the important radicals,i.e. O, H, and OH, which influence the flame speed.keywords：inert gases; premixed flame; flame suppression; three-body effect0前言气体灭火剂因为其高效、清洁和良好的电绝缘性一直是一些重要机关场所，比如电子设备房、图书馆等首选的灭火剂系统。
CFD软件比较
冶金、环保等
汽车工业: 碰撞分析、气囊设 计、 乘客被动安全、 部件加工； 航空航天：鸟撞、叶片包容、 飞机结构冲击动力分析、碰 撞、坠毁、冲击爆炸及动态载 荷、火箭级间分离模拟分析、 宇宙垃圾碰撞、 特种复合材料 设计；制造业 ：冲压、锻造、 铸造、切割；市政工程：地震 安全、 混凝土结构、 爆破拆除、 公路桥梁设计；国防：内弹道 和终点弹道、 装甲和反装甲系 统、穿甲弹与破甲弹设计、战 斗部结构设计、冲击波传播、 侵彻与开坑、空气，水与土壤 中爆炸、核废料容器设计等； 电子领域：跌落分析、包装设 计、热分析、电子封装；石油 工业：液体晃动、完井射孔、 管道设计、爆炸切割、事故模 拟、 海上平台设计； 其它应用：
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MSC Sofy
有限元仿真流程软件。Sofy 通过建立和使用同一仿真流程，大幅提高 有限元仿真流程 CAE 仿真的生产效率和可靠性； 使用模型柔变技术， 快速实现产品改 型；通过质量检查和管理，确保有限元模型的高质量；便捷的声学建 模；提供交互式的白车身内噪声建模工具；为用户提供一个功能强大 的图形界面，建立流固耦合分析模型 Actran 是振动噪声分析的专用工具，是集有限元与无限元于一体的声 学分析软件。可求解声音的辐射、衍射、散射、导向传播、封闭声场、 吸收、隔音、传输、衰减等，声源模型不仅包括经典的声单极、双极、 点或离散载荷以及强迫运动等，也包括高级物理激励模型，如紊流边 界层或散射声场等。 MSC.Actran：与 MSC.Actran 集成的软件系统，提供了丰富的单元库 以及泡沫、 多孔弹性、 橡胶、 玻璃等多种材料库， 具有 Sparse、 SuperLU 并行、快速 FRF Krylov 求解器。可通过超单元与 MSC Nastran 双向 无缝集成，可对内饰件、白车身、带内饰件的车身、进排气系统等进 行振动噪声分析。 ACTRAN/TM：是旋转涡轮机械振动噪声和空气噪声分析软件包，包 括噪声在非均匀流场中的传播和辐射，可以从 CFD 软件的流动仿真 数据中获得噪声源。 ACTRAN/VI：是进行振动噪声和气动噪声分析前处理和后处理而设 计的全新的图形用户界面，可以创建 ACTRAN 分析模型、进行结果 后处理及可视化（2D 图形，3D 显示，动画） 。 ACTRAN/VA：通用振动噪声分析软件系统。 ADINA 在计算理论和求解问题的广泛性方面全球领先的地位，尤其 针对结构非线性、流体、流/固耦合等复杂工程问题开发。经过 20 年 的商业化开发， ADINA 已经成为近年来发展最快的有限元软件以及 全球最重要的非线性求解软件，被广泛应用于各个行业的工程仿真开 发 通用的分子模拟软件，有分子力学(MM)计算、蒙特卡洛(MC)统计力 学模拟和半经验AM1、PM3和PDDG/PM3量子力学计算。 MM计算包 括能量最小化、正则模态法和OPLS力场下的构象搜索，MC模拟能在 专业的振动噪声分析软件， 在 航空、航天、船舶和汽车等领 域有很多应用。
一维单极粘滞量子流体力学稳态模型的解
第 ３期
２１ ０ ０年 ７月
曲 阜 师 范 大 学 Ｊｕｎｌ ｏ Ｑ ｆ Ｎ ｒ ａ ｏｒａ ｆ ｕｕ ｏｍ ｌ 。 Ｌ
ｎ
Ｖ０ ． ６ Ｎｏ ３ 】３ ．
Ｊ ｌ ０ ０ ｕｙ２ １
一
维单极粘滞量子流体 力学稳态模型 的解
毛 磊①， 王 锋②， 张 纯①， 寇 冰煜①
一
２
（ 中国人民解 放军理工 大学理学院 ，１ １ １② 苏宁环球集 团，１０ ８ 江苏省南京市） ① ２ ｌ０ ； ２０９ ，
摘要 ： 研究了一类一维稳态单极半导体方程的粘滞量子流体力学模型． 这类模型比较复杂， 以往的数学
著作中讨论 的不多． 文章在 同一模型 中将 等温 和等 熵两种 情形一 起讨论． 在有 界区 间（ ， ） ｏ １ 中假设压 力函数 只与粒子浓度有 关 ， 通过边界条件先将原方程组变 形为常见 的形 式 ， 到原问题 的等价问题． 得 再做先验估 计 ，
２１ ０ ０血
（） ７
将 （ ） （ ， 上 积分 ， ４ 在 ０ ） 并利 用边 界条 件 （ ） 得 ：ｙ ７， ｎ
所 以
（） ：２ （ ） 一２ 晏 一 一 ｙ ｚ
则 方程 （ ） 为 ５变
（
． 如（ｎ （ ＋ ２ √ 卜 ＋ ｎ （ ＋） 譬（ 。譬（ ＋）
利用隐函数 定理 、ｅａ—ｃａ ｄｒ Ｌ ｒ Ｓｈｕ ｅ 不动点定理等证 明等价 问题 的解存 在且惟一 ， ｙ 从而证 明了原单极粘 滞量子流 体 力学模型存在惟一稳态解．
．
关 键词 ： 粘滞量子流体力学 ； 稳态 ； ； 在性 ； 单极 存 惟一性 ； 隐函数定 理 ； 不动点定理
Ｌ
变人工黏性的一维van der Waals流体模型稳态解的分析与相关计算
变人工黏性的一维van der Waals流体模型稳态解的分析与相关计算史洪雪; 黄晋阳【期刊名称】《《北京化工大学学报（自然科学版）》》【年(卷),期】2019(046)006【总页数】6页(P95-100)【关键词】van der Waals流体; 相变; 人工黏性; 周期边界条件【作者】史洪雪; 黄晋阳【作者单位】北京化工大学数理学院北京100029【正文语种】中文【中图分类】O29引言气液流体相变是自然界和化学化工领域常见的现象。
van der Waals 流体方程组是描述一类气液流体相变的模型，其分析与计算在流体动力学中占有重要的地位。
在数值模拟时，如果按照原始模型计算，由于气液流体在相变区的不稳定性，模型的解会出现剧烈的振荡。
为解决这一问题，通常在连续性方程中加入人工黏性项以抑制振荡。
近年来，对于带人工黏性的非理想流体，其初边值问题解的性态分析有不少研究。
文献［1 －3］讨论了类van der Waals 流体周期边界下解的存在性、有界性和渐近稳定性;文献［4 －8］讨论了van der Waals 流体多种情况下解的渐近稳定性。
以上文献中的黏性系数一般取为常数，但是在分析和计算时，人工黏性应主要在不稳定的椭圆区(相变区)起作用，而当人工黏性系数为常数时，在整个求解区域内都用到了同样程度的人工黏性，这就意味着在稳定的非椭圆区中加入了多余的黏性，从而增大了非椭圆区内的误差。
针对这一问题，本文将人工黏性系数取为依赖于质量密度(或比容)的函数，使密度在非椭圆区时的人工黏性较小，在不稳定的椭圆区时的人工黏性增大，以减缓震荡，从而在一定程度上减少误差，提高数值模拟的准确性。
本文针对Lagrange 坐标下具有变人工黏性系数的一维van der Waals 等温模型的周期初边值问题，通过构造泛函进行相关估计，给出了其解只有平凡解和存在非平凡解且容易判别的充分条件，并对理论结果进行了相关数值验算，同时也对初边值问题进行了计算。
CHEMKIN基础培训资料
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
精品课件
CHEMKIN-II
CHEMKIN-II是Sandia实验室1989年推出的 CHEMKIN的改进版
中的温度
精品课件
AURORA
模拟稳流或瞬态反应（包括等离子反应）的气体反 应或表面反应
可用来预报充分搅拌反应器中的随时间变化的或者 是稳态的参数；可用于包含表面化学反应的系统， 如化学蒸发、沉淀或催化过程；还可以模拟非热力、 等离子反应器，用来确定离子和电子浓度以及电子 温度及中性粒子浓度；可以建立反应器网络，使之 形成模拟反应器系统或者反应流动系统。
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
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精品课件
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 LandauTeller 的速率表达式等，这些处理极大地增强 了CHEMKIN-II的应用能力
精品用于工程问题
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
H_(2)与氨混燃增强火焰燃烧特性模拟研究
H_(2)与氨混燃增强火焰燃烧特性模拟研究赵争辉;李航锦;吴超杭;尹倩倩;王睿坤【期刊名称】《电力科技与环保》【年(卷),期】2024(40)1【摘要】氢和氨作为清洁能源受到广泛关注,为深入探究氢-氨混燃的燃烧特性和影响因素,本文借助Chemkin仿真平台建立相关反应模型,以氢-氨混合气体为燃料,空气作为助燃剂,采用Otomo等人提出的一种氨氧化机理对其燃烧过程进行模拟计算,并模拟研究了混合气体的点火延迟时间、层流燃烧速度、绝热燃烧温度、NO 排放等燃烧特性随当量比、初始压力以及燃料中H_(2)比例的具体变化规律,对不同工况下的层流火焰结构、H和OH自由基的产率(rate of production,ROP)、NO 生成的敏感度进行了化学动力学分析。
结果表明:纯氨气体的点火延迟时间长、层流燃烧速度慢,掺氢后燃烧特性均有所改善,且提高了火焰的绝热燃烧温度,但掺氢比例越大,NO排放越多。
NO摩尔分数随当量比变化的趋势先增后减,在当量比为0.8左右达到峰值。
综合考虑氢-氨混燃的一系列燃烧特性以及掺氢、加压的成本和收益情况,推荐H_(2)占比15%、当量比φ=1.1、压力P=0.2 MPa为氢-氨混合燃烧的最优条件。
【总页数】10页(P18-27)【作者】赵争辉;李航锦;吴超杭;尹倩倩;王睿坤【作者单位】华北电力大学动力工程系;浙江浙能乐清发电有限责任公司【正文语种】中文【中图分类】TK91【相关文献】1.基于RANS和LES的汽油、柴油及其掺混燃料压燃燃烧特性数值模拟研究2.贫燃预混旋流火焰的模态转换燃烧不稳定特性分析3.全预混燃烧器的火焰特性模拟研究4.预燃室氢射流火焰引燃氨预混气火焰发展及着火特性数值研究5.组分H_(2)/CO的比例对合成气非预混射流火焰燃烧特性的影响因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
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稳态一维层流燃烧实验
一实验目的
一维层流火焰在预混燃料-氧化剂混合物中传播是最简单的燃烧现象之一。
在此火焰中，化学动力学以及能量和组分扩散输运起重要作用。
描述一维预混火焰的方程组是：压力为常数的条件下的质量守衡，能量守恒，组分守恒以及理想气体状态方程。
虽然守恒方程和状态方程提供了缓燃的未燃气体和已燃状态之间的关系，但不能唯一确定层流火焰速度，其准确解只有通过数值积分才能获得。
本实验考察层流火焰的传播速度以及与燃烧参数如燃料类型、化学配比、压力及未燃气体的温度的关系。
二实验方法
采用Chemkin自带的实例flame_speed_freely_pripagating.ckprj（甲烷-空气火焰传播速度）。
模拟绝热、大气压力、自由传播、化学当量混合甲烷-空气预混合燃烧火焰的传播速度。
模拟计算中不考虑NO x形成，仅采用甲烷-空气骨架燃烧机理。
火焰用详细轴向温度分布做定温计算。
设置火焰温度（在入口温度到峰值温度间），通过调节反应器内部的计算区域，来获得预热到反应完整过程，保证初始温度变化曲线足够平坦（温度梯度为0），计算报表反馈火焰传播速度。
三实验步骤
✧启动Ckemkin
✧点击Open Project
✧双击samples
✧单击flame_speed_freely_propagating.ckprj
✧单击Select按钮
✧双击左侧浏览器中的Pre-Processing选项
✧在弹出的新窗口中，点击Run Pre-Processon按钮，①View Results...按钮
可用；②左侧浏览器中出现Run Model选项
✧(可选)点击View Results...按钮，可查看甲烷的气相反应机理和气相传递
数据。
✧双击右侧浏览器中的Run Model选项，出现Run
Model(flame_speed_freely_propagating)窗口。
✧点击Create Input File按钮，Run Model按钮可用。
✧点击Run Model按钮，计算甲烷-空气层流燃烧。
四查看和分析实验结果
1）查看实验结果
✧打开工作目录下的flame_speed_freely_propagating.out文件，编辑/查找，在
查找对话框内输入“cm/s”，查找该文件中最后一个速度栏。
在该栏下的第一个数值就是层流火焰的传播速度，为41.01cm/s.
✧点击Run Model窗口中的Run Post Processor按钮，弹出Select Results to
Import to Plotting Package窗口。
✧点击Solution Sets选项卡，选择最后一个计算结果：
Solution_variables_vs_distance_for_Soln_No_3
✧点击Species/Variables选项卡，首先点击None按钮，清除所有被选中的选项，
然后选择所需查看的参数，点击OK按钮显示二维曲线图。
①压力pressure-distance曲线
图1 压力-距离曲线
②温度temperature-distance曲线
图2 温度-距离曲线
③净反应速率net_reaction_rate-distance曲线
图3净反应速率-距离曲线④轴向速度Axial_velocity-distance曲线
图4轴向速度-距离曲线
⑤甲烷摩尔分数Mole_franction_CH4-distance曲线
图5甲烷摩尔分数-距离曲线
⑥其它参数随距离变化的曲线
2）改变初始条件，观察层流火焰传播速度
对于自由传播火焰问题，在两个不同面板输入新鲜气体混合物的性质。
未然operty Data选项卡中定义，如图7所示。
甲烷-空气混合物的组分在R1_IN面板Species-specific Property 选项卡中定义，如图6所示。
初始假设的质量流率在Stream Pr
图6 未然混合物组分定义
图7 质量流率定义
温度参数在C1_R1 Flame Speed面板的Reactor Physical Properties选项卡中，如图8所示。
在图8的面板中也定义压力参数。
图8 反应器物理性质
①在R1_IN面板Species-specific Property 选项卡中，将反应物组分按表1输入，其它参数不变，重新计算。
对应的层流火焰速度=42.03cm/s
②在R1_IN面板Stream Property Data选项卡中改变混合气体的质量流率，计算火焰传播速度。
③在C1_R1 Flame Speed面板的Reactor Physical Properties选项卡中，改变压力，计算火焰传播速度。
④在C1_R1 Flame Speed面板的Reactor Physical Properties选项卡中，改变温度，计算火焰传播速度。
五实验报告内容
1 绘制层流火焰传播速度随混合气当量比的变化曲线。
要求：首先根据当量比(摩尔比)的定义计算出给定当量比下各组分的质量，并填入表1中，然后再用Chemkin软件计算压力为1atm、温度为400K下，不同空燃比的甲烷预混合气的层流火焰传播速度，并将计算结果填入表中，使其完整。
最后用Excel绘制横坐标是当量比，纵坐标是火焰传播速度的曲线。
表1 不同当量比甲烷预混合气的层流火焰传播速度
2绘制层流火焰传播速度随混合气初始温度的变化曲线(用Excel绘制曲线)。
火焰传播速度cm/s 43.24 42.03 41.77 41.90 42.52 43.03。