CHEMKIN
關(guān)注創(chuàng)建者：shines 創(chuàng)建時(shí)間：2015-11-22
CHEMKIN的實(shí)例教程
一 軟件介紹
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
二 培訓(xùn)方式
本次培訓(xùn)全程線上授課, 采用一對(duì)一或者一對(duì)多方式進(jìn)行, 以視頻方式授課，工程案例講解，答疑，技術(shù)交流，
學(xué)員需要自行準(zhǔn)備電腦。
三 培訓(xùn)對(duì)象
需要使用Chemkin軟件進(jìn)行科學(xué)研究的老師 學(xué)生以及其他研究人員.
四、培訓(xùn)內(nèi)容
針對(duì)Chemkin軟件的常用模塊進(jìn)行教學(xué)，包括不僅限于層流燃燒速度計(jì)算模型，均質(zhì)燃燒模型、預(yù)混燃燒模型等，同時(shí)介紹Chemkin中的機(jī)理簡(jiǎn)化及耦合模塊使用功能。具體內(nèi)容如下：
1、燃燒核心參數(shù)的計(jì)算
(1) 層流燃燒速度
(2) 點(diǎn)火延遲
(3) 燃燒產(chǎn)物密度
(4) 火焰結(jié)構(gòu)
2、敏感性分析
(1) 重要基團(tuán)物質(zhì)敏感性分析
(2) 溫度敏感性分析
(3) 產(chǎn)熱敏感性分析
(4) 化學(xué)反應(yīng)路徑
3、機(jī)理簡(jiǎn)化
(1) 機(jī)理簡(jiǎn)化方法介紹
(2) 簡(jiǎn)化目標(biāo)參數(shù)選擇
(3) 骨架機(jī)理優(yōu)化
五、相關(guān)案例
案例1：層流燃燒速度驗(yàn)證機(jī)理。通過對(duì)比參考文獻(xiàn)中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，驗(yàn)真仿真計(jì)算的可靠性。
圖1 層流燃燒速度模型
圖2 反應(yīng)機(jī)理驗(yàn)證
圖3 多工況條件計(jì)算
案例2：點(diǎn)火延遲計(jì)算。計(jì)算不同工況條件下點(diǎn)火延遲時(shí)間，分析不同溫度壓力條件對(duì)點(diǎn)火延遲的影響
圖4 均勻攪拌燃燒器
圖5 勻質(zhì)燃燒反應(yīng)器界面設(shè)置
案例3 機(jī)理簡(jiǎn)化。運(yùn)用多種簡(jiǎn)化方法，得到優(yōu)化的骨架機(jī)理。
圖6 簡(jiǎn)化方法選擇
案例4 機(jī)理耦合。
展開 此外，fluent和chemkin還有其它改進(jìn)項(xiàng)，助力提升燃燒計(jì)算精度以及操作便捷性。
關(guān)鍵詞：Chemkin；甲烷；水蒸氣重整；敏感性分析;催化反應(yīng)
氫能是一種清潔的二次能源,具有綠色環(huán)保、零污染、零碳排放等優(yōu)點(diǎn)。氫氣作為一種清潔、高效的能源載體，在燃料電池汽車、煉油、化工、冶金等諸多領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。傳統(tǒng)的制氫方法如水電解制氫，雖然技術(shù)相對(duì)成熟，但能耗較高，成本也較高，且依賴于電力供應(yīng)。相比之下，甲烷重整制氫（SRM）在成本和制氫規(guī)模上具有一定的優(yōu)勢(shì)。本文基于Chemkin 軟件的PFR反應(yīng)器對(duì)甲烷重整制氫進(jìn)行研究。
反應(yīng)機(jī)理：
本文采用Ni基催化劑上的甲烷水蒸氣重整42步詳細(xì)反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行分析研究。
表1 甲烷水蒸氣重整42步詳細(xì)反應(yīng)機(jī)理
模型設(shè)置
2.1本文選用Chemkin的PFR反應(yīng)器，甲烷和水蒸氣預(yù)混氣體進(jìn)入反應(yīng)器，PFR反應(yīng)器可近似為管式反應(yīng)器，采用Ni基催化劑，且分布在反應(yīng)器內(nèi)壁表面，預(yù)混氣體在反應(yīng)器內(nèi)壁表面的催化劑上發(fā)生反應(yīng)，最后由出口排出反應(yīng)器。
圖1 PFR反應(yīng)模型
2.2 選擇求解氣體能量方程，設(shè)置反應(yīng)器長(zhǎng)度，直徑。設(shè)置反應(yīng)溫度，壓力
圖2 反應(yīng)器設(shè)置
2.3 設(shè)置表面物質(zhì)均為Ni基催化劑，表面分?jǐn)?shù)設(shè)置為1。
圖3 催化劑設(shè)置
2.4 設(shè)置氣體入口速度
圖4 反應(yīng)氣體設(shè)置
2.5 設(shè)置預(yù)混氣體水碳比
圖5 反應(yīng)氣體設(shè)置
結(jié)果分析
CH4和H2O轉(zhuǎn)化率在反應(yīng)器前端迅速增加，然后逐漸趨于平緩，這說明在反應(yīng)器前端，甲烷水蒸氣重整反應(yīng)最為劇烈，最后甲烷轉(zhuǎn)化率穩(wěn)定在65%左右。
展開 Chemkin-煤粉燃燒擴(kuò)散火焰PDF模型 包括Ckemkin 的文件和msh 以及cas
對(duì)于化學(xué)反應(yīng)模擬有啟示作用
鑒于網(wǎng)上chemkin的部分機(jī)理文件不容易找到，特分享到此
甲烷機(jī)理-GRI30.rar
12步簡(jiǎn)化甲烷氧化機(jī)理.rar
NOx,CH4,C2H4,C2H6,C3H6,C3H8.rar
CHEMKIN的相關(guān)專題、標(biāo)簽、搜索
CHEMKIN的最新內(nèi)容
OpenFOAM燃燒建模：reactingFoam與XiFoam1個(gè)月前
學(xué)習(xí)目標(biāo)
- 掌握OpenFOAM中反應(yīng)流與燃燒建模的基礎(chǔ)理論
- 學(xué)會(huì)使用reactingFoam完成反應(yīng)流仿真設(shè)置
- 從零搭建完整OpenFOAM算例，包括網(wǎng)格、邊界條件及求解器配置
- 使用blockMesh創(chuàng)建并控制結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格及網(wǎng)格梯度加密
- 為反應(yīng)流求解器配置組分輸運(yùn)、能量方程及壓力修正參數(shù)
- 基于Chemkin
#1.PyAnsys：各模塊功能與選型指南3個(gè)月前
PyChemkin：Ansys Chemkin的Python接口。用于氣相和表面化學(xué)動(dòng)力學(xué)模擬，是燃燒、催化等化學(xué)過程仿真的核心工具。
PySystemCoupling：Ansys System Coupling的Python接口。用于管理多物理場(chǎng)耦合仿真，連接不同的求解器（如Fluent和Mechanical）進(jìn)行聯(lián)合仿真。
wx_fmt=png&from=appmsg" width="1154"></p><p>Ansys CFD產(chǎn)品線以旗艦產(chǎn)品Fluent為核心，還包括多方位的專用工具：旋轉(zhuǎn)機(jī)械專用模塊CFX，DEM模塊Rocky DEM，光滑粒子算法模塊Rocky SPH和Free Flow，詳細(xì)化學(xué)反應(yīng)機(jī)理模塊Chemkin等。
workbench所有應(yīng)用11個(gè)月前
BladeGen)
Transient Structural
Transient Thermal
Turbomachinery FluidFlow
曰Component Systems
ACP(Post)
ACP(Pre) Autodyn
BladeGen CFX
CFX(Beta)
Chemkin
關(guān)鍵詞：機(jī)理簡(jiǎn)化；DRGEP簡(jiǎn)化，DRG簡(jiǎn)化，封閉零維模型，誤差分析
本案例主要介紹通過零維模型計(jì)算高碳烷烴的燃燒特性，再對(duì)烷烴機(jī)理進(jìn)行簡(jiǎn)化。封閉零維模型主要包括了以下幾種：1. Closed Internal Combustion Engine Simulator，模擬封閉的內(nèi)燃機(jī)內(nèi)的燃燒情況；2. Closed Homogenous Batch Reactor，模擬封閉的全混同性反應(yīng)器，包括定壓
本文基于Chemkin 軟件的PFR反應(yīng)器對(duì)甲烷重整制氫進(jìn)行研究。
反應(yīng)機(jī)理：
本文采用Ni基催化劑上的甲烷水蒸氣重整42步詳細(xì)反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行分析研究。
1 機(jī)理建立
抑制劑的詳細(xì)機(jī)理包含四個(gè)子機(jī)理: (1)烷烴/空氣燃燒子機(jī)理:(2) 氟碳抑制子機(jī)理;(3)氯氟交互作用子機(jī)理;(4)碳抑制子機(jī)理。對(duì)于碳?xì)浠鹧嫒紵捎肁ramcoMech的 C1-C4 機(jī)理，包含 111 個(gè)組分，784 步基元反應(yīng)。涉及到氟組分在碳?xì)浠鹧嬷械囊种品磻?yīng)采用 NIST HFC 機(jī)理，包含 51個(gè)組分600步基元反應(yīng)。關(guān)于碳與氯相互作用的反應(yīng)采用 Leylegian
鑒于網(wǎng)上chemkin的部分機(jī)理文件不容易找到，特分享到此
甲烷機(jī)理-GRI30.rar
12步簡(jiǎn)化甲烷氧化機(jī)理.rar
NOx,CH4,C2H4,C2H6,C3H6,C3H8.rar
第二天
上午
Ansys CFD 模 塊 及 應(yīng) 用 產(chǎn) 品 與 行 業(yè) 概 述 ：
Fluent/CFX/Chemkin
ANSYS Forte 結(jié)合了CHEMKIN-PRO求解器技術(shù)的內(nèi)燃機(jī)CFD仿真工具包，含有多組分燃燒模型并結(jié)合復(fù)雜的噴霧動(dòng)力學(xué)，可以在短時(shí)間內(nèi)完成詳細(xì)化學(xué)的計(jì)算，能夠?qū)缀跞我馊剂系膬?nèi)燃機(jī)進(jìn)行穩(wěn)健并精確的計(jì)算，同時(shí)在新版本中推出了針對(duì)于容積式壓縮機(jī)的分析方法，本文主要圍繞新功能而展開，讓大家能夠更直觀地了解Forte在模擬壓縮機(jī)運(yùn)行過程中的一些較為突出的功能優(yōu)勢(shì)。
