chemkin算例(甲烷+空气)
ChemKin使用指南 ChemKin教程
CHEMKIN 使用方法1打开CHEMKIN窗口1）登陆Athena2）在Athena界面上输入athena% add chemkinathena% chemkin3）接下来软件窗口打开图1．Chemkin软件窗口4）可以从Chemkin窗口选取需要应用的运行程序。
可利用的功能和可运用程序描述如下：● Aurara: 完全混合反应模拟器● Creslaf: 通道流体模拟器● Equil: 平衡状态模拟器● Oppdif: 两个对立喷嘴之间的火焰传播● Plug: 化学反应器中的柱塞流模拟● Premix: 稳态的，层流，一维预混合火焰模拟● Senkin: 预测封闭系统中均相气态化学机理的敏感性分析● Shock: 预测产物在入射激波和反射激波后的状态● Spin: 模拟一维旋转反应器● Surftherm: 分析气相和表面化学反应机理中和热力化学和动力学数据在下一个部分我们将描述如何使用Equil应用程序。
其他应用程序可以以相类似的方法使用。
然而，Equil和其它的应用程序有一个本质的区别。
Equil应用程序不利用机理数据，而其它应用程序使用到。
2.如何使用Equil应用程序Equil计算理想气体和溶液混合物的化学平衡状态1）在Chemkin窗口中点击Equil按钮2）窗口如图2所示图2．Equil应用程序窗口3）为了计算平衡状态，需要产生两个输入文件：chem.inp 和gas_equuil.inp。
4）如果你点击气相化学文件的编辑按钮，你可以看到和编辑的化学输入文件如图3所示。
化学输入文件包括元素和组分数据。
图3．化学输入文件5）你可以创建你自己的文件和文件名来取代原有的默认的文件形式。
但是文件是在指定的路径中。
为了生成输入文件，或者使用文本编辑器在Athena和个人电脑上编辑和通过FTP 发送到Athena上。
6）接下来，你需要产生气相平衡输入文件。
当你点击Equil的编辑按钮，你将会见到图4图4．气体平衡应用程序输入文件图4中各个参数含义如下：● REAC 代表反应物；由一个化学符号代表一种反应物和他们在混合物中的摩尔数。
甲烷二次燃烧火焰传播速度的数值模拟研究
利 用 效 率 ，实 现 尽 可 能 完 全 的燃 烧 ，从 而 减 少 尾 气 污 染 ． 然 气 时 ，点 火 延 迟 时 间 减 小 ，火 核 更 加 接 近 燃 料 喷 嘴 ；剑 桥
０ 引 言
氧尾 流 中 ，且受 复国宇航 中心 Ｊｕｌｉａ Ｍ．Ｆｌｅｃｋ等同研 究 了高压 污染 空气
二 次燃 烧 自点火 是 常见热 力设 备和 高速 推进 燃 烧室 （１５ｂａｒ，１１７３Ｋ，２００ｍ／ｓ）来流 下不 同 比例 氢气／天 然气 （ＮＧ）／
第 ３１卷 第 ２期 ２０１８年 ３月
机 电 产 品 开 笈 岛 斩
Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ＆ Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ ｏｆ Ｍａｃｈｉｎｅｒｙ＆ Ｅｌｅｃｔｒ ｉｃａｌ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ
文 章 编 号 ： １００２—６６７３ （２０１８）０２—０５２—０３
Ｖｏ１．３１，Ｎｏ．２ Ｍａｒ．．２０１ ８
甲烷 二 次 燃 烧 火 焰 传 播 速 度 的数 值 模 拟 研 究
史 增 凯 ，席 文 雄 ，金 星 ，张 玉坤
（航 天 工 程 大 学 激 光 推 进 及 其 应 用 国 家重 点实 验 室 ，北 京 １０１４１６）
摘 要 ： 二 次 燃 烧 是 常 见 热 力 设 备 和 高 速 推 进 燃 烧 室 内 的 重 要 现 象 ．但 目前 对 二 次 燃 烧 的 研 究 较 为 匮 乏 。 为 了 研 究 当 量 比 、 甲 烷 添 加 量 对 二 次 燃 烧 自点 火 火 焰 传 播 速 度 的 影 响 情 况 ， 论 文 利 用 ＣＨＥＭＫＩＮ 软件 中火焰速度 反应 器模 拟研 究 了向不 同当量 比 （０．３－０．９）甲烷／空 气一 次燃烧 产物 中添加 不 同量 （摩 尔分数 ０．０２￣０．２４）甲烷 时 的 自点 火 火焰 传播 速 度 研 究表 明 当量 比主 要 是 通过 影 响尾 气 温度 和 一次 燃烧 产 物 中 富余 氧 气来 影响 火 焰传 播速 度 ．而 甲烷 添加 量 会 影响 二 次 燃烧 时局 部 当量 比 ， 局 部 当量 比 在 １附近 时 火 焰 传 播 速 度 最 大
甲烷燃烧模拟
甲烷燃烧模拟一、建模启动chemkin—create new project。
输入文件名称（注：chemkin不识别中文，文件名称和工作路径中不可出现中文）。
在左侧模型面板选择PFR模型。
点击update project二、前处理设置工作路径。
设置反应机理。
第一次设置时，选择new chemistry set，之后可通过edit chemistry set进行修改。
设置模拟所需的气相反应机理gas-phase kinetics file和热力学文件thermodynamics data file。
点击save as进行保存。
点击run pre-processor运行前处理。
前处理完成后，左侧的工作面板被激活。
三、反应器设置1、反应器参数设置2、入口参数与反应物设置3、求解器设置4、输出设置四、计算依次点击Create input file和run model五、后处理点击run post processor，出现后处理面板。
选择需要处理的对象，点击process solution data。
得到后处理控制面板display plot界面可以输出结果曲线，data manager界面可以输出结果数据。
六、多工况计算Chemkin可以在一次性计算多种工况下的结果。
方法一：在界面中，若出现，表示该选项可以变量设置，如temperature中：设置之后，选项会有变化：计算界面为：方法二：点击continuations—setup在面板中设置不同工况下的模型参数。
甲烷二次燃烧火焰传播速度的数值模拟研究
甲烷二次燃烧火焰传播速度的数值模拟研究史增凯;席文雄;金星;张玉坤【摘要】二次燃烧是常见热力设备和高速推进燃烧室内的重要现象,但目前对二次燃烧的研究较为匮乏.为了研究当量比、甲烷添加量对二次燃烧自点火火焰传播速度的影响情况,论文利用CHEMKIN软件中火焰速度反应器模拟研究了向不同当量比(0.3～0.9)甲烷/空气一次燃烧产物中添加不同量(摩尔分数0.02～0.24)甲烷时的自点火火焰传播速度.研究表明当量比主要是通过影响尾气温度和一次燃烧产物中富余氧气来影响火焰传播速度,而甲烷添加量会影响二次燃烧时局部当量比,局部当量比在1附近时火焰传播速度最大.%Secondary combustion is a common phenomenon in thermal equipment and high-speed propulsion combustion chamber, but the current studies on the secondary combustion are relatively deficient. In order to study the effects of equivalence ratio and added methane on the flame propagation velocity of secondary flame, this paper simulates the combustion process of secondary combustion at different equivalence ratios (0. 3～0. 9) and different molar fractions of added methane (0. 02～0. 24) by using the flame velocity reactor of CHEMKIN, and achieves the flame propagation velocity. The results show that the equivalence ratio affects the flame propagation velocity mainly through influencing the temperature and remaining oxygen of the primary combustion products. Moreover, the amount of added methane can affect the local equivalence ratio of secondary combustion, and the maximum of flame propagation velocity occurs when the local equivalence ratio is around 1.【期刊名称】《机电产品开发与创新》【年(卷),期】2018(031)002【总页数】3页(P52-54)【关键词】二次燃烧;自点火;当量比;火焰传播速度【作者】史增凯;席文雄;金星;张玉坤【作者单位】航天工程大学激光推进及其应用国家重点实验室,北京 101416;航天工程大学激光推进及其应用国家重点实验室,北京 101416;航天工程大学激光推进及其应用国家重点实验室,北京 101416;航天工程大学激光推进及其应用国家重点实验室,北京 101416【正文语种】中文【中图分类】V231.20 引言二次燃烧自点火是常见热力设备和高速推进燃烧室内的重要现象，在能源、材料、推进领域中有着广泛的应用[1～3]。
基于CHEMKIN的可燃气体爆炸下限模拟研究
１ 模 型 的 建 立 １ ． １ 划 分 研 究 对象 天然气被广泛应 用于工业 燃料 、 工 艺 生 产 和 城 市 燃
拟 甲烷 、 乙烷 、 丙 烷在 绝 热 状 态 下 的 燃 烧 实验 ， 分 别 获 得 相 应 条
和 升级 ， 形 成 了一 组 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 反 应 、 催 化反 应、 化 学 气 相 沉 积
等 其 他 化 学 反 应 的模 拟 。Ｌ ｏ ｎ ｇ ｔ ａ ｏ Ｙｅ 等利 用 Ｃ ＨＥ ＭＫＩ Ｎ 软 件 的相 平 衡 模 型预 测 Ｃ １ ～Ｃ ３ 烃 类气体在 空气 中的 自 燃温度 ， 同 时选 用 压 力 准 则 和 温 度 准 则 进 行 判 断 ， 结 果 表 明混 合 物 的 预测 值 与文 献 值 的偏 差 在 １ Ｏ 以 内； 陈 志 方
文件 ， 其中 Ｇ ａ ｓ Ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ 发 布 的 燃 烧 机 理 最 为 全面 ， 也 最受 国 内外 学 者 的认 可 。该 机 构 发 布 的 最 新 机
理 为 ＧＲＩ — Ｍｅ ｃ ｈ ３ ． ０ ， 这个 机理 中 包 含 了 ５种 元 素 （ Ｃ、 Ｈ、 Ｏ、 Ｎ、 Ａｒ ） 、 ５ ３种 物 质 以 及 ３ ２ ５步 反 应 式 ， 主 要 用 来 描 述 Ｃ１ ～Ｃ ３的燃 烧 反应 过程 。选 用 ＧＲＩ — Ｍｅ ｃ ｈ ３ ． ０模 拟 单 质
度下降到一定程度 后 ， 因 为 不 完 全 燃 烧 而 产 生 了 大 量 的 Ｃ Ｏ和 Ｈ 。 ， 并 随着 可 燃 气 体 浓 度 的增 加 而 增 加 ， 逐 渐 演 变 成Ｃ Ｏ 和 Ｈ。 的燃 烧 反 应 ， 此 时 压力 和 温度 的 下 降 有 所 减 慢， 出现 第 二 个 拐 点 ； 体系 中可燃 气体 继续 增加 、 氧 气 减
基于chemkin的甲烷掺氢燃烧机理研究
基于chemkin的甲烷掺氢燃烧机理研究甲烷掺氢燃烧机理是研究甲烷和氢气在不同温度和压力条件下如何燃烧的过程。
用chemkin来研究这个机理可以用来计算反应速率常数和产物浓度，并且可以用来模拟燃烧实验的结果。
在用chemkin研究甲烷掺氢燃烧机理时，首先需要确定燃烧反应的化学方程式。
然后，需要确定每个化学反应的速率常数，这可以通过从实验数据中拟合得到。
最后，可以使用chemkin来模拟甲烷掺氢燃烧的过程，并预测在不同的温度和压力条件下的燃烧行为。
研究甲烷掺氢燃烧机理的重要性在于，这可以帮助我们了解燃烧过程中的化学反应机理，并且可以用来设计更高效的燃烧装置，比如发动机或锅炉。
这也有助于我们了解燃烧过程中的污染物排放情况，并且可以用来开发减少污染物排放的措施。
Chemkin是一种用于计算化学反应速率常数和预测燃烧过程的软件工具。
在研究甲烷掺氢燃烧机理时，可以使用Chemkin来计算燃烧反应的速率常数和产物浓度。
首先，需要确定燃烧反应的化学方程式。
在甲烷掺氢燃烧的情况下，常用的化学方程式如下：CH4 + 2O2 -> CO2 + 2H2OCH4 + H2O -> CO + 3H2CH4 + 2OH -> CH3 + H2OCH4 + 2HO2 -> CH3 + H2O2其中，CH4是甲烷，O2是氧气，H2O是水，CO2是二氧化碳，H2是氢气，OH是自由基氧，HO2是过氧化氢，CH3是甲基。
然后，需要确定每个化学反应的速率常数。
速率常数可以通过从实验数据中拟合得到。
实验数据通常包括反应温度、压力、浓度等信息。
拟合过程中需要考虑化学反应的温度依赖性和压力依赖性。
最后，可以使用Chemkin来模拟甲烷掺氢燃烧的过程，并预测在不同的温度和压力条件下的燃烧行为。
Chemkin通过数值求解化学方程组来计算燃烧反应的速率和产物浓度。
在甲烷掺氢燃烧过程中，需要注意的一个重要因素是燃烧速率。
燃烧速率受到很多因素的影响，包括温度、压力、燃料浓度、氧气浓度、燃烧室的形状等。
chemkin热力学文件格式
chemkin热力学文件格式摘要：一、前言二、Chemkin热力学文件格式介绍1.Chemkin软件背景2.热力学文件格式的作用三、热力学文件格式的组成部分1.输入文件2.输出文件四、热力学文件格式实例解析1.输入文件实例2.输出文件实例五、热力学文件格式的应用领域1.化学反应工程2.能源与环保六、结论正文：一、前言Chemkin热力学文件格式在化学反应模拟领域具有重要意义。
本文旨在对Chemkin热力学文件格式进行详细介绍，以帮助读者更好地理解和应用这一格式。
二、Chemkin热力学文件格式介绍1.Chemkin软件背景Chemkin是一款广泛应用于化学反应工程领域的软件，通过模拟化学反应过程，为用户提供反应条件优化、反应器设计等方面的支持。
2.热力学文件格式的作用热力学文件格式是Chemkin软件中用于存储和处理热力学数据的文件格式，主要包括输入文件和输出文件。
通过这些文件，用户可以定义化学反应体系的热力学性质，并为后续的模拟计算提供数据支持。
三、热力学文件格式的组成部分1.输入文件输入文件主要包括以下部分：- 化学反应方程式- 物质的热力学性质数据- 反应条件（温度、压力等）2.输出文件输出文件主要包括以下部分：- 反应过程中物质浓度的变化- 反应过程中能量的变化- 反应过程中的其他热力学性质数据四、热力学文件格式实例解析1.输入文件实例以甲烷燃烧反应为例，输入文件可能包括以下内容：- 化学反应方程式：CH4(g) + 2O2(g) -> CO2(g) + 2H2O(g)- 物质的热力学性质数据：如摩尔质量、标准生成焓等- 反应条件：温度（如1000K）、压力（如1 atm）等2.输出文件实例以甲烷燃烧反应为例，输出文件可能包括以下内容：- 反应过程中物质浓度的变化：如CH4、O2、CO2、H2O的浓度随时间的变化- 反应过程中能量的变化：如反应过程中的热量变化、焓变等- 反应过程中的其他热力学性质数据：如反应速率、反应活化能等五、热力学文件格式的应用领域1.化学反应工程Chemkin热力学文件格式在化学反应工程领域具有广泛应用，如反应条件优化、反应器设计、反应动力学分析等。
Chemkin模型学习读书笔记
（2-9） 摩擦系数可以按局部雷诺数表示。
（2-10） D 是管段直径，μ 是气体粘度。对层流来说（雷诺数=2100）圆管的分析结 果是： （2-11） 对于湍流可以使用近似的 Blasius 公式
（ 2-12 ） 这种方法仅仅只是近似的， 尤其是对于非圆形导管，但是通常在气态反应器 中粘滞力是非常次要的。 为了保持这种状态，同时也为了避免不得不计算传输特 性，气体粘性的计算通过按（T/Tin）0..5 的比例缩放进口处数（由用户提供）值 来确定，同时还要忽略成分间的相互依赖性。 还必须指定反应器的初始（进口）条件。显然，当 x＝0 时，p、u、T、P 和 Yk 的值应该是已知的，或者可以很容易的从问题的描述、理想气体定律、反应 器几何条件中得到，当然，此时 t＝0。由于控制方程中没有 Zk 的派生，似乎对 于他们来说不需要初始条件。然而，在反应器的入口，所使用的瞬时解决者需要 变量 Zk 的一系列一致的派生。对于活塞流的模拟，这可以在单独的初步计算中 完成， 在这个过程中解决了一套虚拟的瞬时方程， 即联立解方程 2-6 与方程 2-13， 直到达到稳定状态。
图 1 理想混合式流动
质量控制方程为：
m Yk Yk* kVWk 0 (k 1,2, , K)
（1-1）
能量控制方程为：
* m Yk hk Yk*hk Q 0 k 1 K
（1-2）
k 表示第 k 种组分的摩 表示反应气体的质量流率(g/s)； 在上述方程中， m
Kg Kg M M K g dYk Kg dT du 1 2 k ,mWk ae qe ai ,m s k ,mWk hk uA hk CP u hk Yk u ai ,m s ' dx dx k 1 2 m1 k 1 m 1 k Kb k 1 dx
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请计算如下算例：
空气进口：；
燃料进口：288K；
甲烷燃料；
采用Chemkin的PSR模型模拟计算当量比下的燃烧室出口温度和NOx/CO排放。
1．打开Chemkin软件
2. 点击create new project，输入任务名称，如图所示：
3.将所需的图标拖拽到窗口栏中，并选择gas flow连接不同反应器，然后单击右下角的update
4.双击pre-processing，选择工作目录working dir。
点击new chemistry set选择计算文件（用王翰林师兄的）机理，因为有Gas Transport Data File，所以不要勾选Process Transport Properties，点击save。
点击Edit chemistry set可以编辑修改机理。
5.然后开始设置各项参数：
C1_PSR选择solve gas energy equation，具体参数设置如下：其中，滞留时间设定，模仿
燃烧室内的滞留时间，温度初设一个估计值，如果温度太低不能点火，再调高。
C1_Inlet1设置为甲烷进口，组分设置完之后点击Normalize
C1_Inlet2设置为空气进口，空气质量通过当量比计算得到，组分设置完之后点击Normalize：（当量比，甲烷1g，空气49g）
6.双击Continuations，选择是继续计算还是重新计算，一般选择重新计算，然后选择计算步骤，一般10-20步即可。
然后出现确认参数及设置面板，如果没问题进入下一步
7.双击run model点击create input file，点击run model。
运行完之后点击run post processor
之后点击process solution data查看生成物以及温度等。
如果没有中间产物证明没有点火，还要回去改点火温度。
具体的组分数据查看工作目录下的文件，用记事本打开。
8.对于数据处理，如果查看nox排放量，则统计NO，NO2，N2O三项数据，最后N2O也要转化为NOX，所以在N2O生成量为它本身摩尔量的2倍。