CHEMKIN基础培训资料PPT课件

1、2021/6/71CHENKIN基础培训基础培训2008.9.2114:00 16:002021/6/72主要内容oReaction Design 介绍oCHEMKIN介绍oCHEMKIN安装oCHEMKIN用户界面oCHEMKIN化学设置oCHEMKIN模型oCHEMKIN后处理oCHEMKIN算例2021/6/73围绕化学模拟提供产品和服务o市场范围:n汽车n能源n航空n化工n材料加工n微电子o全球有:n东京办事外; 日本代理商: Ryoka 系统n韩国代理商: Kyungwon Tech, Inc.n中国代理商: SinoFlow, Inc.（中流汉泰）2021/6/74产品和服务源自核

2、心技术oCHEMKIN是化学仿真过程的一个完整反应模型系统oKINetics 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2021/6/75研究项目o生物质燃烧的化学及传质现象o喷气燃料的燃料机理o汽轮机燃烧室中烟灰的生成2021/6/76主要内容oReaction Design 介绍oCHEMKIN介绍oCHEMKIN安装oCHEMKIN用户界面oCHEMKIN化学设置oCHEMKIN模型oCHEMKIN后处理oCHEMKIN算例2021/6/77CHEMKIN应用于工程问题o设计方向n改进反应器尺寸的影响n工业过程的参数运行范围n确定过程的可替代性n预测反应过程

3、时间尺度上的可控制性 o反应器优化和改进n工况运行条件变化的影响n过程参数扰动的敏感性n反应器的生产能力评估o厂商n排放n过程变化对下游的影响o模型假设和验证n化学机理的发展与简化n实验结果的预测2021/6/78CHEMKIN有效的求解问题o快速模型的发展n分级近似n能够把不同的理想反应器模型连接在一起n不需要建立网格o有效准确的求解技术n良好的刚性方程组求解方法n高效的体系结构n继续计算和重新开始计算的功能 o计算结果容易分析和解释n内置的数据可视化 n数据管理的敏感性分析2021/6/79CHEMKIN的发展历程oCHEMICAL KINETICSo从1980年开始，美国Sandia国家

4、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2021/6/710CHEMKIN-IoCHEMKIN-IoCHEMIKN-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oCHEMKIN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2021/6/711CHEMKIN-I的缺点oCHEMKIN-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

5、相容，因此已很少使用2021/6/712CHEMKIN-IIoCHEMKIN-II是Sandia实验室1989年推出的CHEMKIN的改进版o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)exp(RTETAkifififif2021/6/713CHEMKIN-IIo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o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

6、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2021/6/714CHEMKIN-IIoCHEMKIN-II源程序代码完全依照Fortran-77标准编写o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o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)2021/6/715CHEMKIN-IIIoCHEMKIN-III是1996年推出的程序包o主要增加了两个新的功能o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-fl

7、uid 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2021/6/716CHEMKIN-IIIo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2021/6/717CHEMKIN-IIIo第一个商业版本o总包反应速率o非整数的化学计量系数o

8、可操作界面o非平衡的多相流问题o应用程序：AURORA, CRESLAF, EQUIL, OPPDIF, PASR, PLUG, PREMIX,SHOCK, SPIN, SURFTHERM etc2021/6/718应用程序说明oAURORA：模拟充分搅拌反应器oCRESLAF：圆柱形或平面形通道内的层流化学反应oEQUIL：化学平衡相平衡oOPPDIF：对流扩散火焰oPASR：部分搅拌反应器oPLUG：柱塞流反应器oPREMIX：一维稳态层流预混火焰2021/6/719应用程序说明oSHOCK：冲击波化学动力学oSPIN：化学气相沉积滞留反应器oSURFTHERM：气相和表面化学系统的热化学

9、传质及动力学oOVEND：多晶片低压化学沉淀反应器oTWAFER：用来确定多晶片低压化学沉淀反应中的温度2021/6/720AURORAo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o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。2021/6/721CRESLAFo模拟圆柱形或平面通道中的层流、边界层流动的化学反应o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

10、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2021/6/722EQUILo模拟计算化学平衡和相平衡o用来计算理想气体或混合气体的化学平衡状态o可单独应用，也可作为其他chemkin 应用程序的子程序2021/6/723OPPDIFo模拟对流扩散火焰o用于计算两个反向布置喷嘴间的扩散火焰；对于轴对称流动或者二维平面流动的情况可类似转化流场，使之成为一个一维问题；对放射状轴对称情况，类似的解决方案是假设速度的径向分量是沿着半径呈线性的，这样变量就成为仅仅是轴向距离的函数；对于平面流动情况，假设垂直于对流轴的y 方向上的速度与y

11、 方向距离成正比，这样要确定的变量就仅仅是x 轴向距离的函数。可用来求解温度、质量分数、轴向和垂直方向速度分量及纵向压力梯度。2021/6/724PASRo模拟部分搅拌反应器中混合过程和气相化学动力学的交互作用。2021/6/725PLUGo模拟带有气相和化学表面化学反应的柱塞流反应器o可用来模拟任意几何形状的流道中理想气体混合物非扩散、一维流动化学反应；其几何形状的灵活性使得它既可以模拟填充床反应器也可以模拟与流动相关的表面化学反应或传热随距离变化的通道。2021/6/726PREMIXo模拟一维、稳态、层流预混火焰o用来计算稳态、稳燃、自由传播层流预混火焰的组分和温度分布；还可以用来确定可

12、燃气体混合物的层流火焰速度，研究可燃性；可以解决有限速率化学反应动力学和多组分分子扩散；可以和气相动力学以及传质预处理器联合处理化学反应机理，计算传质参数2021/6/727SHOCKo模拟冲击波的化学动力学o预报反应气体混合物在冲击波放热后的化学反应；可用来掌握冲击波，使得实际气体行为、边界层影响以及详细有限速率化学反应定量化；结合冲击波实验对其模拟有助于解释实验结果和理解化学动力学行为2021/6/728SPINo模拟化学蒸发沉淀或者滞留反应器o用来计算一维、稳态化学蒸发沉淀反应器或滞留反应器中的组分、温度和速度分布以及沉淀速率2021/6/729OVENDo模拟多晶片低压化学沉淀（LPC

13、VD）反应器2021/6/730TWAFERo确定多晶片低压化学沉淀（LPCVD）反应器的温度o预报的是二维温度分布；通常和OVEND 一起使用2021/6/731SURFTHERMo分析气相和表面化学反应系统中的热力学、传质和动力学数据o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2021/6/732CHEMKIN 3.7徽标Start界面2021/6/733CHEMKIN 3.72021/6/734CHEMKIN 3.7的后处理2021/6/735CHEMKIN 4.xo基于java的操作界面。o操作界面不再是基于计算模块，而是反应器模型2021/6/736CHEMKI

14、N 4.x徽标Start界面2021/6/737Model of CHEMKIN 4.x2021/6/738模型与应用程序的对照2021/6/739模型与应用程序的对照2021/6/740模型与应用程序的对照2021/6/741CHEMKIN 4.1o全新的后处理功能o项目图形化o全新的参数研究功能o颗粒追踪模块2021/6/742CHEMKIN 4.1的后处理2021/6/743CHEMKIN-PROo2008年4月发布测试版本2021/6/744CHEMKIN-PRO的改进o64-bit Windows （Vista 和 XP）o计算速率提高o内燃机的多区模型o反应路径分析o颗粒追踪模块2

15、021/6/745简单模型的快速计算o相对于CHEMKIN-II2021/6/746复杂模型的快速计算2021/6/747多区模型o了解燃烧室内不同区域处CO和HC如何生成o圆柱内条件如何影响着火o准确模拟污染物排放中心高温区，着火近壁面低温区 （CO和烟灰生成区）2021/6/748反应路径分析o机理简化的有效工具o图形化研究反应机理的瓶颈o识别主要物质和反应o查看潜在的化学机理o可以与敏感性分析联用o适用所有反应器2021/6/749主要内容oReaction Design 介绍oCHEMKIN介绍oCHEMKIN安装oCHEMKIN用户界面oCHEMKIN化学设置oCHEMKIN模型oC

16、HEMKIN后处理oCHEMKIN算例2021/6/750可使用的版本oCHEMKIN 3.7oCHEMKIN 4.0oCHEMKIN 4.1J524 曙光服务器 20 net seat的教学版本J5321 license 的正式版2021/6/7513.7版本的安装o/pub/0-CFD资料/CHEMKINo运行chemkin37_pc_setup.exe进行安装。ochemkin.lic copy to c:Program FilesReactionlicenseschemkin.lic. 2021/6/7524.0版本的安装o/pub/0-CFD资料/CHEMKINo解压缩-安装o/cr

17、ack/chemkin.lic需复制到安装目录/licences/下2021/6/7534.1版本的安装o/pub/0-CFD资料/CHEMKIN。o运行chemkin41_pc_setup.exe进行安装。oLicense的处理n打开防火墙的两个端口：例外添加端口 reaction design license server port 28850/28851nLicense toolsmanage reaction design license中的path to license:28850ip 2021/6/754主要内容oReaction Design 介绍oCHEMKIN介绍oCHEMK

18、IN安装oCHEMKIN用户界面oCHEMKIN化学设置oCHEMKIN模型oCHEMKIN后处理oCHEMKIN算例2021/6/755探究用户界面 o更改用户参数选择n检查 “培训” 和“例子” 文件的位置n设置“记事本” 作为 缺省编辑器 n设置IE作为 HTML 阅读器n测试 Adobe Acrobat Reader 作为 PDF 阅读器o打开 开始手册o为“线性沉积率”设置缺省单位为 “microns/min”2021/6/756介绍图形界面o注意: 打开反应器 要求一个 输入 和一个 输出GoodBad2021/6/757研究图像选项l创建一个新方案l创建一个PSRs与一个或多个输

19、入的网l在末端处添加一个管流反应l更新方案l试验在参数项间连线l在 PSRs间增加热流并再次更新 l打开前处理面板l为化学设置选择 grimech30.cks 文件 (复制系统数据的化学设置2021/6/758前处理程序的化学设置工作路径是运行一个方案输入和输出文件的地方由工作路径可以把化学设置文件放在不同的地方在保存的上方，化学设置的定义保存在一个选择“*.cks” f文件中继续运行前先运行前处理程序2021/6/759反应输入面板只需要填入必须的信息; 剩下空白的为缺省将鼠标放在上面可以提供快速的输入信息输入手册中引用了“关键词” 可以局部地选择每个输入的单位2021/6/760输入面板包

20、括流动参数和反应物成分输入 流柱参数包括流动速率和温度 2021/6/761用燃料/氧化剂平衡率可以输入反应物的成分按燃料混合物定义燃料分数; 它们的和必须等于 1.0按总的反应混合物定义附加的反应物分数,它们的和必须 SI(S) + SI(B) + 2H2 1.05E17 0.5 40000 SI2H6 + SI(S) = 2SI(S) + 2SI(B) + 3H2 4.55E26 0.5 40000 SIH2 + SI(S) = SI(S) + SI(B) + H2 3.9933E11 0.5 0.0 SI2H2 + 2SI(S) = 2SI(S) + 2SI(B) + H2 1.7299

21、E20 0.5 0.0 2SI2H3 + 4SI(S) = 4SI(S) + 4SI(B) + 3H2 6.2219E37 0.5 0.0 H2SISIH2 + 2SI(S) = 2SI(S) + 2SI(B) + 2H2 1.7007E20 0.5 0.0 2SI2H5 + 4SI(S) = 4SI(S) + 4SI(B) + 5H2 6.1186E37 0.5 0.0 2SIH3 + 2SI(S) = 2SI(S) + 2SI(B) + 3H2 2.3659E20 0.5 0.0 2SIH + 2SI(S) = 2SI(S) + 2SI(B) + H2 2.4465E20 0.5 0.0

22、SI + SI(S) = SI(S) + SI(B) 4.1341E11 0.5 0.0 H3SISIH + 2SI(S) = 2SI(S) + 2SI(B) + 2H2 1.7007E20 0.5 0.0 SI2 + 2SI(S) = 2SI(S) + 2SI(B) 1.7607e20 0.5 0.0 SI3 + 3SI(S) = 3SI(S) + 3SI(B) 8.6586E28 0.5 0.0END表面反应物的热力学数据通常包含在表面动表面反应物的热力学数据通常包含在表面动力学输入文件中（不是力学输入文件中（不是“热力学数据中热力学数据中”）2021/6/779化学设置文件概要 o前处理

23、程序创建连接文件，连接文件将指定的化学信息传递到反应模型 始终要求始终要求( ) 有些问题要求有些问题要求2021/6/780化学文件来源o从其他研究人员获得的 CHEMKIN 机理 nhttp:/ 在线用户群:n http:/ NIST 编辑系数 nNIST 动力学数据库n搜索 CHEMKIN 引用数据库: http:/ initio 方法n分子动力学n结合和聚合添加方法o基于理论和经验的估计n类推到其它的化学体系oRD公司: 机理集成服务2021/6/781对于你的问题必须确实化学设置的正确性o研究数据源n谁开发的?n什么目的及开始条件 ?o确定了解:n开发者介绍的应用范围n用什么数据作的

24、验证或校对n确认研究中使用了什么热力学数据和输运数据o如果可能使用这个数据o考察敏感性分析来确定主要的反应n关注主要反应的路径来源n了解模型预测的不确定性2021/6/782主要内容oReaction Design 介绍oCHEMKIN介绍oCHEMKIN安装oCHEMKIN用户界面oCHEMKIN化学设置oCHEMKIN模型oCHEMKIN后处理oCHEMKIN算例2021/6/783真实流动的理想化近似H2CH4O2N2H2OCO2CONO2RPtimeYkI完全扰动反应器完全扰动反应器内燃机内燃机平推流反应器平推流反应器化学和相平衡反应器化学和相平衡反应器扩散火焰扩散火焰均质批反应器均质

25、批反应器2021/6/784多数模块可包含表面化学xrRPtimeYkI完全扰动反应器完全扰动反应器柱塞和剪切流反应器柱塞和剪切流反应器LPCVD 热分析器和反应炉热分析器和反应炉转动圆盘转动圆盘 CVD 反应器反应器2021/6/785反应模块概括2021/6/786混合标志2021/6/787平衡计算器o计算相和化学平衡n包括凝相o完全基于反应物的热力学参数n不要求动力学数据o绝热火焰温度oChapman-Jouguet 爆炸o结果处理:n绘制结果 vs变参数图n描述热力学循环反应范围反应范围Gibbs 能能0G Gibbs 自由能的最小化H2CH4O2N2H2OCO2CONO22021/

26、6/788闭式0-D 反应器o内燃机模型n容积 vs 扫过时间n均匀混合物n压缩点火o一般 “间歇式反应器” 模型n热传递选项n限定容积或压力n允许气体和表面化学o闭式等离子模型n电子能量方程n指定能量沉积n允许气体和表面化学o闭式部分扰动反应器n限定容积或压力n跟踪混合和动力学时间尺度RPtimeYkISensitivitytimeReaction #18Reaction #4Reaction #22021/6/789开式0-D反应器o完全搅拌器n不涉及化学n计算热力学状态n稳态或瞬态模拟n可成群o一般完全扰动反应器(PSR)n允许气体和表面化学n稳态或瞬态模拟n可成群o开式等离子PSR反应

27、器n允许气体和表面化学n电能和等离子能沉积n表面化学的离子碰撞能n稳态或瞬态模拟n可成群o开式部分扰动反应器 (PaSR)n湍流动力学相互作用2021/6/790开式0-D反应器群o开式0-D反应器可形成的多反应器“群” n允许反应器间质量/热循环n同时求解所有反应器, 提供封闭耦合n部分扰动反应器不可用o其它反应器模型是单反应器“群”nPFRs, 剪切流动反应器, CVD 反应器, 火焰o一个 “反应器网” 可包括一个或多个群n连续的群连接 n一个群外面不允许逆向循环n使用流动连接或信息连接2021/6/791开式0-D反应器群 o多样输入流n不同组分、温度、流率o质量和热循环o用户指定循环

28、分数和路径o反应器间的热传递n对流/ 传导和/或辐射 123R13R31R11R32Inlet AInlet BInlet COutlet2021/6/7921-D 塞式流动反应器o一般平推流反应器n在横向流动方向假定反应器是均衡的n忽略扩散n独立控制热损失和表面化学面积o蜂窝陶瓷反应器n几何上的活性表面面积& 水力直径o等离子平推流反应器n电子能量方程n能量沉积轮廓全部包括敏感性分析、热传递选项、气相和表面化学全部包括敏感性分析、热传递选项、气相和表面化学每单位距离近似作为表面面积RP距离距离YkI2021/6/793平衡、0-D或塞式流动模型为复杂问题建立平台 o系统简单n物理直觉

29、较容易n复杂因素很少o研究化学问题n忽略传输作用n平衡vs动力学n敏感性分析n产物速率分析o研究时间量程n停滞时间n传输时间vs动力学时间o利用结果比较好的初始预测n另外, 火焰计算收敛困难2021/6/7941-D 剪切流动反应器o圆柱剪切流动反应器n圆柱坐标n包含径向扩散o平面剪切流动反应器n平面坐标n包含横向流动扩散n对称或非对称选项2021/6/7951-D 火焰反应器o预混燃烧器n燃料和氧化剂预混合n稳定燃烧火焰n层流n热的形成和反应速率敏感性分析2021/6/7961-D 火焰反应器o预混火焰速度计算器n预测绝热火焰速度n确定可燃限和火焰厚度n热损失和辐射传递的作用n层流n热的形成

30、和反应速率敏感性分析2021/6/7971-D 火焰反应器o对流扩散火焰n类似减少2-D 平面或3-D 轴对称流场为1-D 模型的转化n1-D边界条件假设n扩散火焰可燃限n为产生CFD平台进行火焰模拟n热的形成和反应速率敏感性分析2021/6/798Shower-head CVD 反应器o3-D流动预测的近似1-D转换:n全部3-D流场n轴向分量& 温度轮廓o旋转盘或滞止流动 o瞬态和稳态选项o表面沉积 (在x=0处) xr旋转盘旋转盘滞止流动滞止流动rx2021/6/799Shower-head CVD 反应器o输运选项n均匀或多组分混合n热扩散选项o假定n径向均匀边界条件n确定径向

31、范围n没有到反应器壁面的径向损失2021/6/7100标准激波模型o入射激波模型n激波波动前用户指定条件n相关气体动力决定初始后激波条件n瞬态动力学在激波通过后n包括粘性作用o反应激波模型n反射激波后相关气体动力决定条件n反射激波通过后开始瞬态动力学12U2入射激波入射激波Us52U2反射激波反射激波Urs2021/6/7101机理分析器o计算化学设置的初始信息n反应速率vs温度n逆向反应速率n平衡常数o计算热力学参数vs温度n焓n熵n比热反应速率反应速率.热力和传输参数热力和传输参数.传输数据传输数据热力学数热力学数据据化学机理化学机理2021/6/7102机理分析器o计算传输参数n作为温度

32、的函数n粘性n扩散系数n热传导率o允许指定“bath”气体n提取随压力而定的反应速率2021/6/7103单独增加的两个专业微电子反应器可用o分层式烘炉低压化学气相沉积(LPCVD) 模型nLPCVD 热力分析模型o温度贯穿反应器nLPCVD 烘炉模型o利用热分析模型结果o通过薄膜的沉积速率o通过负载的沉积速率o通过CHEMKIN中的可用菜单访问n命令输入形式n独立的用户菜单 2021/6/7104主要内容oReaction Design 介绍oCHEMKIN介绍oCHEMKIN安装oCHEMKIN用户界面oCHEMKIN化学设置oCHEMKIN模型oCHEMKIN后处理oCHEMKIN算例1

33、05CHEMKIN 4.1 新的可视化选项新的可视化选项3-D 轮廓图 交互式旋转镜像图 对称坐标多重Y坐标106首先我们将运行一个例子问题来产生一个解算首先我们将运行一个例子问题来产生一个解算方法方法例子: 在一个发动机中临界压缩比的确定 压缩比在着火发生处,其它所有参数固定 临界压缩比 (CCR)可用于估算燃料的辛烷值(ON) 基于CCR和RON或MON间的关系 用来探究燃料混合物和替代燃料的辛烷值 这个例子研究了丁烷-空气混合物(富氧)的CCR107 CHEMKIN IC 发动机模型模拟了一个发动机汽发动机模型模拟了一个发动机汽缸内的压燃缸内的压燃 封闭系统, 瞬态模拟 进气门关闭到排气

34、门打开前的一段时间容积 vs. 时间由以下决定 : LC/LA比 压缩比 = 总容积 / 压缩容积 总容积 发动机速度其它输入: 开始曲轴转角 (进气门关闭) 初始压力和温度 热损失依靠动力学预测现象: HCCI着火, 柴油发动机 SI 燃烧敲缸 实验室速压机108实验上已经观测了实验上已经观测了CCR和和RON间的关系间的关系基于计算出的临界压缩比可以调配出理想燃料的研究法辛烷值数据来自数据来自 Westbrook及其他及其他人人:* = 试验值试验值其它符号其它符号 = 计算值计算值RON = Research Octane Number109例子例子: 临界压缩比临界压缩比l打开 tra

35、ining 案例: “trainingic_engine_ignition_compression_ratio.ckprj”l观察前处理面板化学设置并运行前处理l观察反应器面板设置 模拟时间=0.04 sec (或 360 度曲轴转角) 在参数研究中指定压缩比变化l在 RunParameter 面板中, 选择 All cases 和 Run Selected更新运行状态 在RumParameter Study 面板中输出文件可以被存取 l RumParameter Study 后处理结果 创建温度 vs. 时间和 vs.压缩比的三维图110选择后处理变量选择后处理变量过滤器控过滤器控制输入变制

36、输入变量量在图中改变显示的单位在图中改变显示的单位包含反应物的生产速率作包含反应物的生产速率作为输出变量为输出变量弹出后处理程序弹出后处理程序111后处理程序控制面板后处理程序控制面板在同一时间里可以加载多重解算文在同一时间里可以加载多重解算文件件不同图形的类型选项不同图形的类型选项 (用户可以创建新用户可以创建新的类型的类型)镜像图用来显示对称结果镜像图用来显示对称结果可以应用以前保存的可以应用以前保存的 “宏宏” 创建图形创建图形112用温度作为用温度作为Z轴绘制一个轴绘制一个 3-D 轮廓图轮廓图旋转图旋转图连续撤消连续撤消 (Cntrl-Z), 对于所有操对于所有操作作!放大放大/缩小

37、缩小注释插入注释插入: 文文本框本框, 图画形图画形状状, 箭头记号箭头记号临界压缩比 13.2113用用OH摩尔分数作为摩尔分数作为Z轴绘制一个轴绘制一个 3-D 轮廓图轮廓图OH分数 vs时间、压缩比的轮廓图OH是燃烧的中心114很容易输出绘制的图像很容易输出绘制的图像以几种格式输出图像 (bmp, gif, tiff, etc.)控制图像的清晰度和尺寸 剪切/粘贴到其它的 Windows 应用程序115为几个为几个CCR值绘制一个温度值绘制一个温度 vs时间的时间的线性图线性图 通过按下ctrl键进行多项选择116数据区域工具允许快速地放大感兴趣的数据区域工具允许快速地放大感兴趣的区域区

38、域点击图激活数据区域点击数据区域图标围绕缩放区域画距形框或者用箭头-/+ 来调整区域117有很多选项可以控制图像格式和外观有很多选项可以控制图像格式和外观 双击图像进入Visualization Browser窗口数据空间数据空间 (顶部顶部): 轴缩放比例, 颜色, 线型, 宽度背景色, 透明度轴轴: 线型, 符号开/关, 正文字体 , 记号三维轮廓线三维轮廓线/线线性性: 颜色, 符号开/关 外形, 尺寸, 颜色, 填充, Z轴坐标注释注释: 图例文本字体 , 间距, 轮廓118改变字体，坐标轴和图例文字，线改变字体，坐标轴和图例文字，线型并增加注释型并增加注释双击图像进入Visualiz

39、ation Browser在图的Window工具条中使用Annotation图标 119可以保存并在以后应用用户定义的图像可以保存并在以后应用用户定义的图像类型类型 方便使用设置首选 字体 轴外观 线形 & 符号风格 注释为将来绘图保存一个类型用 Edit Style Create Style 然后选择, 或 Edit Style Style editor120其他图像工作可由其他图像工作可由“Macros”自动完成自动完成 为其它操记录并应用 “macros” 可以记录任何鼠标点击或键盘敲击121在后处理控制面板，在后处理控制面板，Save/Reapply（保存（保存/再运用）选项可

40、以重复案例再运用）选项可以重复案例Save / Reapply 绘图设置选项 选项可以一个接一个地保存工程 122可以观看后处理部分的数据，并可以输可以观看后处理部分的数据，并可以输出到文本文件出到文本文件 在一个单独的窗口在一个单独的窗口观看所选择的数据观看所选择的数据设置设置为应用到其它程序如为应用到其它程序如Microsoft Excel 或或Tecplot,输输出数据到一个文本文件出数据到一个文本文件123用用Excel画数据图画数据图 的例子的例子温度vs时间图（输出到Excel） 124数据也可以很容易地输入到数据也可以很容易地输入到CHEMKIN后处理中后处理中 从例如Micro

41、soft Excel输入逗号/制表符/空格分隔符文本文件 不核查柱标题在控制面板可利用新的绘图设置2021/6/7125主要内容oReaction Design 介绍oCHEMKIN介绍oCHEMKIN安装oCHEMKIN用户界面oCHEMKIN化学设置oCHEMKIN模型oCHEMKIN后处理oCHEMKIN算例2021/6/7126模拟的基本步骤o确定建模的方法n能否用理想的反应器模拟实际过程o建立反应器（群）o寻找合适的机理，并进行预处理o确定问题类型并给定初始条件、几何条件、物理参数o创建输入文件，执行程序o通过后处理程序分析结果2021/6/7127问题求解技术o对于任何问题的定义，

42、可能要求几种方法来找到解决办法0-D模型适合于化学研究或者证实系统的效果高级模型适合于设计和处理优化问题rx氧化剂氧化剂燃料燃料2021/6/7128对于复杂几何,模拟通常要求分级进行o总的化学描述o从工程概念来设计完全3-D CFD模拟 x1-D Model (类似转换)几何复杂性化学复杂性CFD/ KINeticsCHEMKIN2021/6/7129chem.inptherm.datchem.asc2021/6/7130绝热火焰温度oH2/airo项目名：equilibrium_gas.ckprjoReactor：equilibriumoChem.inpn3种元素：H、O、Nn9种物质：H

43、2、H、O2、O、OH、HO2、H2O、N2、H2O2oTherm.dat2021/6/7131绝热火焰温度o等压等焓o初始温度：300Ko压力：1atmo预估温度解：2000Ko反应物质：nN2：3.76，H2：2.0，O2：1.0o连续计算：改变初温n400K和500K2021/6/7132稳态燃烧o大气压下H2、N2和O2混合物的燃烧，燃烧温度随平衡比的变化o入口条件：n温度：298Kn平衡比：=1.0n燃料成分（摩尔浓度）：80%H2，20%N2n氧化剂成分（摩尔浓度）：79%N2，21% O22021/6/7133稳态燃烧o边界条件：n停留时间0.03n压力：1atmn体积：67.4cm3n温度初始插值