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1、CHEMKIN4.0.1入門指南——《燃燒學(xué)1》輔助教程文中如有任何錯(cuò)誤，敬請(qǐng)指出，以便不斷改進(jìn)；如有任何問題，歡迎提出，共同探討助教博士生：盧智恒聯(lián)系方式：熱能系系館辦公室201（O）62782108（H）62779574luzhiheng@tsinghua.org.cn2005.318一、CHEMKIN的安裝和簡(jiǎn)介1－1安裝CHEMKINChemkin最早的版本始于1980，由美國Sandia實(shí)驗(yàn)室的KeeRJ等人編寫，經(jīng)過多年的不斷發(fā)展日趨完善。后來由ReactionDesign公司收購并繼續(xù)開發(fā)，目前最
2、新版為4.0.1。由于學(xué)習(xí)和科研需要，我們花費(fèi)12000$向ReactionDesign公司訂購了一套最新版本的CHEMKIN4.0.1，其中包括可供20人同時(shí)在線計(jì)算的license，用于《燃燒學(xué)》課程的學(xué)習(xí)?！景惭b】請(qǐng)登錄ftp://combustion:combustion@166.111.56.155下載相關(guān)文件，其中chemkin401_pc_setup.exe為CHEMKIN的安裝程序，chemkin.lic為網(wǎng)絡(luò)認(rèn)證文件，詳細(xì)的安裝信息可以參看ftp上的“安裝說明.txt”文件。安裝完后會(huì)自動(dòng)在桌
3、面及開始菜單建立快捷方式?！咀⒁狻?、本套教學(xué)用的CHEMKIN軟件采用網(wǎng)絡(luò)認(rèn)證的方式，請(qǐng)確保電腦已經(jīng)聯(lián)網(wǎng)（校內(nèi)），否則無法計(jì)算。2、建議采用1024×768的分辨率，否則某些界面將無法完全顯示。1－2CHEMKIN簡(jiǎn)介CHEMKIN是一種非常強(qiáng)大的求解復(fù)雜化學(xué)反應(yīng)問題的軟件包，常用于對(duì)燃燒過程、催化過程、化學(xué)氣相沉積、等離子體及其他化學(xué)反應(yīng)的模擬。CHEMKIN以氣相動(dòng)力學(xué)、表面動(dòng)力學(xué)、傳遞過程這三個(gè)核心軟件包為基礎(chǔ)，提供了對(duì)21種常見化學(xué)反應(yīng)模型及后處理程序。三個(gè)核心程序模塊為：1)氣相動(dòng)力學(xué)（Gas-Ph
4、aseKinetics）：是所有程序計(jì)算的基礎(chǔ)，包括氣相成分組成、氣相化學(xué)反應(yīng)與相關(guān)的Arrhenius數(shù)據(jù)等信息。2)表面動(dòng)力學(xué)（SurfaceKinetics）。很多反應(yīng)過程包括多相反應(yīng)，如催化反應(yīng)、化學(xué)氣相沉積、固體腐蝕等。在這些反應(yīng)里，SurfaceKinetics提供兩相反應(yīng)所需的各種信息，如表面結(jié)構(gòu)、表面和體內(nèi)的成分組成及熱力學(xué)數(shù)據(jù)、表面化學(xué)反應(yīng)等。3)傳遞（Transport）。提供氣相多組分粘度、熱傳導(dǎo)系數(shù)、擴(kuò)散系數(shù)和熱擴(kuò)散系數(shù)等。其中SurfaceKinetics和Transport必須以Ga
5、s-PhaseKinetics為基礎(chǔ)，因?yàn)樗鼈冎谐霈F(xiàn)的成分都必須在Gas-PhaseKinetics中已定義。Gas-PhaseKinetics、SurfaceKinetics和Transport提供了化學(xué)反應(yīng)的基本信息，生成動(dòng)態(tài)鏈接庫供后續(xù)程序調(diào)用。用戶可以自己編寫程序調(diào)用它們來實(shí)現(xiàn)指定的功能，但最方便的是使用CHEMKIN自帶的反應(yīng)模型，共分7類，包括21個(gè)反應(yīng)模型和2個(gè)應(yīng)用程序，將在下一節(jié)介紹。18二、CHEMKIN的簡(jiǎn)單使用入門2－1CHEMKIN的用戶界面CHEMKIN的用戶界面如圖1所示。除了傳統(tǒng)的
6、Windows菜單和按鈕以外，CHEMKIN的工作界面分為任務(wù)欄、窗口欄、消息欄三部分。圖1CHEMKIN4.0.1的用戶界面其中任務(wù)欄包括OpenProjects和Models兩個(gè)選項(xiàng)卡，Models選項(xiàng)卡中列出了CHEMKIN提供的21種反應(yīng)模型和2種應(yīng)用程序，分7類排列，如表1所示。有關(guān)OpenProjects選項(xiàng)卡的使用將在下文的例子中介紹。表1CHEMKIN提供的7類21種反應(yīng)器與2種應(yīng)用程序Miscellaneous（雜項(xiàng)）ExternalSourceofInletGas，添加入口氣體源，一般在有多
7、路氣體輸入時(shí)才使用Non-ReactiveGasMixer，計(jì)算不反應(yīng)氣體組分的混合過程ChemicalandPhaseEquilibriumCalculation，計(jì)算化學(xué)平衡和相平衡MechanismAnalyser，分析氣相和表面化學(xué)反應(yīng)系統(tǒng)中的熱化學(xué)、傳遞及動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)Closed0-DReactors（封閉0維反應(yīng)器）ClosedInternalCombustionEngineSimulator，模擬封閉的內(nèi)燃機(jī)內(nèi)的燃燒情況ClosedHomogenousBatchReactor，模擬封閉的全混同性反應(yīng)
8、器，包括定壓、定容反應(yīng)器18ClosedPartiallyStirredReactor(PaSR)，模擬封閉的部分混合的反應(yīng)器ClosedPlasmaReactor，模擬封閉的等離子體反應(yīng)器Open0-DReactors（開口0維反應(yīng)器）PerfectlyStirredReactor(PSR)，模擬穩(wěn)態(tài)及瞬態(tài)的充分混合反應(yīng)器PlasmaPSR，模擬充分混合等離子體反應(yīng)器。Partial
