CHEMKIN的案例
燃燒模擬軟件Chemkin課程培訓通知
一 軟件介紹
CHEMKIN 是一種非常強大的求解復雜化學反應問題的軟件包，常用于對燃燒過程、催化過程、化學氣相沉積、等離子體及其他化學反應的模擬。CHEMKIN 以氣相動力學、表面動力學、傳遞過程這三個核心軟件包為基礎(chǔ)，提供了對21 種常見化學反應模型及后處理程序
二 培訓方式
本次培訓全程線上授課, 采用一對一或者一對多方式進行, 以視頻方式授課，工程案例講解，答疑，技術(shù)交流，
學員需要自行準備電腦。
三 培訓對象
需要使用Chemkin軟件進行科學研究的老師 學生以及其他研究人員.
四、培訓內(nèi)容
針對Chemkin軟件的常用模塊進行教學，包括不僅限于層流燃燒速度計算模型，均質(zhì)燃燒模型、預混燃燒模型等，同時介紹Chemkin中的機理簡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)的計算
(1) 層流燃燒速度
(2) 點火延遲
(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) 化學反應路徑
3、機理簡化
(1) 機理簡化方法介紹
(2) 簡化目標參數(shù)選擇
(3) 骨架機理優(yōu)化
五、相關(guān)案例
案例1：層流燃燒速度驗證機理。通過對比參考文獻中的實驗數(shù)據(jù)，驗真仿真計算的可靠性。
圖1 層流燃燒速度模型
圖2 反應機理驗證
圖3 多工況條件計算
案例2：點火延遲計算。計算不同工況條件下點火延遲時間，分析不同溫度壓力條件對點火延遲的影響
圖4 均勻攪拌燃燒器
圖5 勻質(zhì)燃燒反應器界面設置
案例3 機理簡化。運用多種簡化方法，得到優(yōu)化的骨架機理。
圖6 簡化方法選擇
案例4 機理耦合。
展開 下午直播 | Ansys Chemkin和Fluent 2021 R1燃燒和化學反應新功能介紹
此外，fluent和chemkin還有其它改進項，助力提升燃燒計算精度以及操作便捷性。
Chemkin 模擬甲烷水蒸氣重整制氫研究
關(guān)鍵詞：Chemkin；甲烷；水蒸氣重整；敏感性分析;催化反應
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。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)域有著廣泛的應用。傳統(tǒng)的制氫方法如水電解制氫，雖然技術(shù)相對成熟，但能耗較高，成本也較高，且依賴于電力供應。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。本文基于Chemkin 軟件的PFR反應器對甲烷重整制氫進行研究。
反應機理：
本文采用Ni基催化劑上的甲烷水蒸氣重整42步詳細反應機理進行分析研究。
表1 甲烷水蒸氣重整42步詳細反應機理
模型設置
2.1本文選用Chemkin的PFR反應器，甲烷和水蒸氣預混氣體進入反應器，PFR反應器可近似為管式反應器，采用Ni基催化劑，且分布在反應器內(nèi)壁表面，預混氣體在反應器內(nèi)壁表面的催化劑上發(fā)生反應，最后由出口排出反應器。
圖1 PFR反應模型
2.2 選擇求解氣體能量方程，設置反應器長度，直徑。設置反應溫度，壓力
圖2 反應器設置
2.3 設置表面物質(zhì)均為Ni基催化劑，表面分數(shù)設置為1。
圖3 催化劑設置
2.4 設置氣體入口速度
圖4 反應氣體設置
2.5 設置預混氣體水碳比
圖5 反應氣體設置
結(jié)果分析
CH4和H2O轉(zhuǎn)化率在反應器前端迅速增加，然后逐漸趨于平緩，這說明在反應器前端，甲烷水蒸氣重整反應最為劇烈，最后甲烷轉(zhuǎn)化率穩(wěn)定在65%左右。
展開 CHEMKIN部分機理文件
鑒于網(wǎng)上chemkin的部分機理文件不容易找到，特分享到此
甲烷機理-GRI30.rar
12步簡化甲烷氧化機理.rar
NOx,CH4,C2H4,C2H6,C3H6,C3H8.rar
Chemkin-煤粉燃燒擴散火焰PDF模型 ￥9.9
Chemkin-煤粉燃燒擴散火焰PDF模型 包括Ckemkin 的文件和msh 以及cas
對于化學反應模擬有啟示作用
層流小火焰模型模擬封閉碰撞射流反應器-Chemkin耦合 ￥9.9
層流小火焰模型模擬封閉碰撞射流反應器-Chemkin耦合 cas dat msh
4/13 Ansys Chemkin和Fluent 2022 R1燃燒與化學反應功能更新
內(nèi)容簡介
2022R1 Ansys Fluent 和Chemkin 關(guān)于燃燒與化學反應功能更新介紹，包括改進的有限速率模型和非絕熱拉伸FGM模型，氫燃燒模型等。
面向受眾
燃氣輪機、發(fā)動機、電站、燃燒器設計工程師。
時間
2022年4月13日（周三）16:00-17:00
費用
免費
講師簡介
井文明|Ansys
Ansys電池行業(yè)專家及流體高級工程師。畢業(yè)于北京航空航天大學，具有10年豐富的流體仿真及測試經(jīng)驗，專注于燃燒、化學反應及新能源電池等專業(yè)方向。
ANSYS頂級專家面對面交流會-ANSYS CFD燃燒及化學反應專場
會議日程
8:30-9:00
簽到
9:00-10:00
燃燒系統(tǒng)的CFD模擬
工程建模及求解方法
燃燒系統(tǒng)
有限速率化學方法
湍流燃燒模擬
李少平博士
ANSYS首席研發(fā)
10:00-11:30
ANSYS 高級燃燒模擬工具
ANSYS 燃燒模擬方法
ANSYS FLUENT針對燃氣輪機的LES燃燒模擬
李少平博士 & 李革農(nóng)博士
ANSYS首席研發(fā)
11:30-12:30
ANSYS CFD的工業(yè)應用
馬世虎
ANSYS中國流體專家
12:30-13:30
午餐
13:30-15:00
Chemkin-Enterprise 軟件功能
Chemkin-Pro – 氣體及表面反應模擬的黃金標準
Forte – 內(nèi)燃機仿真的高級工具
Reaction Workbench – 高級機理簡化工具
Model Fuel Library (MFL) – 擁有超過65種燃料的最完整、最精確的反應機理
張國軍
中潤漢泰技術(shù)經(jīng)理
15:00-16:00
Chemkin-Enterprise 在工業(yè)中的應用
張國軍
中潤漢泰技術(shù)經(jīng)理
16:00-17:00
現(xiàn)場問答
會議基本信息：
展開 報名 | Ansys及其合作伙伴近期熱門活動一覽
3月17日-3月18日 | Chemkin 化學動力學分析及應用
簡介：
Chemkin是Ansys非常強大的求解復雜化學反應問題的軟件系統(tǒng)，常用于對燃燒過程、催化過程、 化學氣相沉積、等離子體及其他化學反應的模擬。課程將全面介紹Chemkin化學動力學分析方法及部分應用實例，本次課程，通過Chemkin基本功能及應用場景介紹，以及具體算例操作演示，幫助用戶掌握Chemkin軟件仿真工作流程、基本操作和方法。
合作伙伴：
安世亞太科技股份有限公司
時間：
3月17日-3月18日，每晚19:30
地點：
線上公開課，遠程視頻授課
費用：
免費
立即報名
3月18日 | 注塑流程化模流與多重結(jié)構(gòu)仿真技術(shù)分享
簡介：
注塑在行業(yè)內(nèi)廣泛應用于各種產(chǎn)品，例如電子行業(yè)PCB封裝，汽車零部件例如密封件膠條等都需要用到注塑工藝的產(chǎn)品成型，由此帶來了對于結(jié)構(gòu)受熱應變以及溫差影響產(chǎn)生的機構(gòu)翹曲問題，CYBERNET在Ansys基礎(chǔ)上二次開發(fā)PlanetsX專門對應注塑成型問題，并且聯(lián)合Mechanical結(jié)構(gòu)模塊對于注塑之后的翹曲變形有專門的應對方案。
展開 密閉空間爆炸仿真設置關(guān)鍵點 ￥1.99
Fluent軟件是公認的最好的、適用性最廣的流體仿真軟件，其內(nèi)有豐富的化學反應模型，既有簡單的單步、兩步化學反應模型，也有多步、詳細的化學反應模型，還可以導入詳細的chemkin化學反應機理進行燃燒反應仿真。而且不僅能夠仿真穩(wěn)態(tài)的燃燒問題，還能仿真瞬態(tài)燃燒、點火、爆炸等問題。
由于爆炸過程化學反應非常復雜，所以才有fluent進行仿真時，需要用到綜合PDF傳輸模型，其可以導入chemkin反應機理文件，能夠詳細的仿真爆炸過程。
近期Ansys合作伙伴熱門活動報名進行中
合作伙伴：武漢恩碩科技有限公司
時間：3月17日-3月18日，每天14:00-16:00
地點：網(wǎng)絡課程
費用：免費
（已結(jié)束）
3月17日-3月18日 | Chemkin 化學動力學分析及應用
簡介：Chemkin是Ansys非常強大的求解復雜化學反應問題的軟件系統(tǒng)，常用于對燃燒過程、催化過程、 化學氣相沉積、等離子體及其他化學反應的模擬。課程將全面介紹Chemkin化學動力學分析方法及部分應用實例，本次課程，通過Chemkin基本功能及應用場景介紹，以及具體算例操作演示，幫助用戶掌握Chemkin軟件仿真工作流程、基本操作和方法。
展開 
Chemkin模擬煤粉氨氣混合燃料燃燒特性
煤粉與氨氣混合燃料
減少燃燒產(chǎn)生的溫室氣體排放的有效措施是二氧化碳捕獲和儲存。 該過程涉及將二氧化碳從工業(yè)和能源相關(guān)來源中分離出來，運輸?shù)絻Υ娴攸c，與大氣長期隔離。用于煤粉燃料燃燒的所謂氧燃料燃燒技術(shù)是促進二氧化碳封存的有前途的方法。在這種方法中，通常使用純度大于 90% 的氧氣和循環(huán)煙氣的混合物來燃燒燃料。因此，燃燒過程會產(chǎn)生主要由 CO2 和 H2O 組成的煙道氣，從而可以簡單地在下游去除 CO2。 回收的煙氣代替燃燒空氣中的 N2，用于降低火焰溫度并保持通過鍋爐的氣體量。在煤粉中混合氨氣進行燃燒，是有效降低燃燒溫度，抑制氮氧化物的生成方式。
模型設置
根據(jù)PSR模型的設置，搭建入口、反應器、出口的模型布置，如圖一所示。
圖1 模型搭建
根據(jù)實際工況條件，設置溫度壓力等參數(shù)。值得注意的是氨氣的層流燃燒速度較低，反應器的溫度要設置的高一點，才能達到引燃燃料的條件要求，反應器的體積設置為150立方厘米，保證了不會因為反應體積過大或者過小導致計算發(fā)散。
圖2 反應器界面設置
設置反應器入口流量，設置反應物初始溫度，初始溫度越高有助于燃燒反應的發(fā)生。
圖3 入口設置
勾選主要氮氧化物的敏感性和反應路徑分析。
圖4 敏感性勾選
主要結(jié)果分析
圖5和圖6分別為敏感性分析和NO的后處理結(jié)果，圖7為氮氧化物的主要反應路徑。從圖中可以看出，小的活性基團對于氮氧化物的生成起著至關(guān)重要的影響。其中H基，OH基等對氮氧化物的生成有抑制作用，而HO2基團有促進作用。氮氧化物的含量隨著當量比單調(diào)遞減，這是由于氨氣在稀混合氣的條件下也能良好燃燒。從反應路徑上來看煤粉可以直接生成氮氧化物，氨氣的加入主要是抑制了此條反應路徑的進行。
圖5 反應敏感性柱狀圖
展開 等離子法分析蝕刻最適合條件的探索
BEST SUSTEMS公司集成CHEMKIN軟件結(jié)合詳細的化學反應探討蝕刻的最佳條件。問題設定：探索當設計變量：原料供給量SCCM ，氧濃度發(fā)生變化后，如何使得目標：出口C2F6濃度， CF4濃度最低而蝕刻速率最大（最小油膜形成率），計算結(jié)果，從modeFRONTIER的多維折線圖中可清楚地看出C2F6的濃度和對應的蝕刻速率的大小，從中我們可方便的選擇出最佳優(yōu)解。
chemkin中高碳烷烴的機理簡化研究
關(guān)鍵詞：機理簡化；DRGEP簡化，DRG簡化，封閉零維模型，誤差分析
本案例主要介紹通過零維模型計算高碳烷烴的燃燒特性，再對烷烴機理進行簡化。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)燃機內(nèi)的燃燒情況；2. Closed Homogenous Batch Reactor，模擬封閉的全混同性反應器，包括定壓、定容反應器；3. Closed Partially Stirred Reactor(PaSR)，模擬封閉的部分混合的反應器；4. Closed Plasma Reactor，模擬封閉的等離子體反應器。為了節(jié)省計算資源的占用，選擇Closed Homogenous Batch Reactor進行計算
主要操作步驟如下，首先建立反應器模型，封閉零維模型不包括進口出口，反應器如下。根據(jù)實際工況條件，設置溫度壓力等參數(shù)。值得注意的是高碳烷烴的層流燃燒速度較低，反應器的溫度要設置的高一點，才能達到引燃燃料的條件要求。
圖1 反應器模型搭建
為了設置多工況條件，在反應器物性參數(shù)設置右邊點擊加號設置，可以設置不同工況條件。
圖2 反應器設置
封閉零維模型通常會計算的比較快，計算結(jié)束后打開workbench界面進行簡化計算。
圖3 機理簡化設置
簡化方法選擇DRGEP和DRG簡化，設置好計算誤差后開始簡化
圖4 機理簡化方法和誤差設置
軟件計算出簡化的機理。
圖5機理簡化結(jié)果
通過零維模型進行計算，再運用DRGEP和DRG的方法進行簡化，得出了比較理想的計算結(jié)果。簡化機理能運用于其他工況的燃燒計算，極大的簡化了計算過程。
最后，有相關(guān)需求歡迎通過公眾號“
展開 [AMESim4.3]Exhaust Gas Aftertreatment
CHEMKIN
Fully integrated in the AMESim Platform
Electronic Control Unit integration with the Matlab?Simulink?interface
