化學反應機理的案例
火星進入高焓流場二氧化碳離解反應機理研究取得進展
在火星飛行器氣動熱環境的預測研究中，由于對于該熱化學反應機理認知不足以及化學反應模型選取的不確定性，導致熱環境計算誤差較大，飛行器熱防護系統普遍采用保守設計，極大的增加其比重并降低飛行器有效載荷。研究表明，二氧化碳離解反應是火星進入流場熱化學反應機理研究的關鍵，其離解反應直接影響整個火星進入流場熱化學反應的進程；其離解產物在飛行器熱防護層表面催化復合釋放的催化反應熱是飛行器熱防護系統所承受熱載荷的重要來源。因此，開展火星進入流場二氧化碳離解反應機理研究，對于火星飛行器熱環境準確預測及熱防護系統設計具有重要的指導意義。
中科院力學所高溫氣體動力學國家重點實驗室余西龍研究團隊針對這一關鍵科學問題取得重要進展。研究人員使用高焓激波管模擬火星進入流場，針對這種極高溫非平衡條件下的氣體輻射特性，采用分子發射光譜測溫技術及激光吸收光譜技術實現了強激波波后非平衡溫度及關鍵離解組分一氧化碳濃度的定量測量，這是國際首次將吸收光譜應用于火星進入流場氣體組分濃度測量；同時發展了能夠反映火星進入非平衡流場的化學反應動力學模型，結合實驗數據對該模型及化學反應速率常數進行了修正。此外，該工作對高溫（>6000K，目前國際通用數據庫僅到3000K）吸收光譜數據庫補充和驗證也極有意義。
鑒于測量方法創新性及工程應用重要性，這項工作的前期研究方案和結果被NASA Progress in Aero.& Astro.系列專刊《Molecular-Based Optical Diagnostics for Hypersonic NonequilibriumFlows》大篇幅引用，最新的研究結果發表于AIAA系列Journal of Thermophysicsand Heat Transfer（X. lin, L. Z. Chen, J. P. Li, and X. L., Yu.
展開 基于火焰面生成流形方法介紹
圖5 二維燃燒器結構
FGM模型和詳細化學反應機理計算得到的溫度、CH2O和H的質量分數等值線在部分計算域上的分布如圖6所示。可以看出，用FGM模型計算得到的結果和用詳細化學反應機理計算得到的結果非常一致。FGM模型不僅能準確捕捉火焰鋒面的位置，對組分質量分數的結果同樣準確。此外，FGM模型很好地捕捉到了控制燃燒器火焰穩定燃燒的火焰冷卻現象。
圖6 (a)溫度 (b)YCH2O (c)YH 等值線
FGM模型計算時間
除了準確性之外，高效率是FGM方法的另一個優點。為了給出FGM模型的具體效率提升情況，對FGM模型和詳細化學反應機理模型，在相同條件下對1D火焰模擬進行求解，得到計算時間情況如表1所示。
表1 FMG方法和詳細化學反應機理計算時間消耗
可以看出，采用FGM模型時，每時間步的CPU計算時間減少約8倍。這種時間上的減少是由要求解的微分方程的數量的減少和化學源項快速評估引起的。FGM模型的另一個優點是可以采用更大的時間步長，因為已經消除了最小的時間尺度的影響。因此，FMG模型的總CPU計算時間比詳細化學反應機理模型約少20倍。
展開 4月23-26日 北京 | Fluent燃燒及化學反應流計算理論與工程應用專題
4、部分預混燃燒模型基本原理及設置過程
5、EDC模型基本原理及設置過程
6、提高燃燒仿真計算效率及收斂性的的一些技巧
7、選擇合適的燃燒模型
實例3：利用ED、EDC、有限速率模型計算Flame-D
實例4：預混模型模擬燃燒
實例5：氣體燃燒室非預混燃燒模擬
實例6：燃燒室部分預混燃燒模擬
Fluent化學反應及表面反應模型
掌握Fluent中化學反應模型使用方法及選取原則
慢速化學反應模擬過程基本方法及流程
層流有限速率模型基本原理及設置過程
概率密度函數輸運模型基本原理及設置過程
表面反應模型基本原理及設置過程
化學反應動力學模型及化學反應機理文件生成
ISAT理論及其在化學反應計算中的應用
實例7：化學氣相沉積（CVD）過程仿真計算
實例8：甲烷催化燃燒模擬計算
實例9：SNCR脫硝過程模擬計算
Fluent離散相反應及噴霧模型
掌握利用Fluent中的離散相反應模型及噴霧模型仿真工程中的顆粒反應問題
展開 密閉空間爆炸仿真設置關鍵點 ￥1.99
密閉空間或受限空間，其內的可燃混合氣體爆炸仿真，是一個較難的仿真，由于其化學反應非常劇烈，這樣就需要詳細的化學反應機理，才能夠精確的仿真其爆炸過程，包括壓力沖擊波，火焰傳播，速度傳播等。
Fluent軟件是公認的最好的、適用性最廣的流體仿真軟件，其內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態的燃燒問題，還能仿真瞬態燃燒、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。
展開 
Fluent-化學反應-1 預混氣體（甲烷空氣）化學反應的數值模擬
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Fluent專家-化學反應-1
預混氣體（甲烷空氣）化學反應的數值模擬
案例簡介
本案例涉及空氣與甲烷的反應，空氣入口速度8m/s，入口直徑1mm，甲烷的入口速度為4m/s，兩個入口間距3mm，水平直管段長度為15mm，寬為0.5mm，幾何模型如下圖所示。
視頻播放地址：http://www.yqgqt.org.cn/college/video/c10173
有限速率化學反應模型-預混氣體燃燒化學反應 ￥9.9
有限速率化學反應模型-預混氣體燃燒化學反應 包括網格 msh cas 和dat
fluent-化學反應-案例1-預混氣體（甲烷空氣）化學反應的數值模擬
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案例簡介
本案例涉及空氣與甲烷的反應，空氣入口速度8m/s，入口直徑1mm，甲烷的入口速度為4m/s，兩個入口間距3mm，水平直管段長度為15mm，寬為0.5mm，幾何模型如下圖所示。
知識點：化學反應、渦耗散模型、甲烷空氣混合物模型、燃燒、繪制xy plots曲線等
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展開 600多個有機反應卡片，讓你輕松掌握各種反應機理
600多個經典的有機反應卡片，頁數305頁，內容出自jacs，Angew，joc，ol等國際知名有機化學雜志上發表的的反應，包括最新的反應機理、各種天然產物全合成路線、新型合成方法、機理研究等等，并附有參考文獻，特別適合化學專業考研的本科生、化學競賽生、碩博研究生使用，打印出來隨身攜帶，很方便！
近日，有許多讀者反映說手里拿到的反應卡片是加密文件，既不能打印也不能復制，看起來非常不方便。此次，我們為大家帶來的是綠色無加密版本，既可以打印下來隨身攜帶，也可以用pad做標記，也可以復制粘貼，方便用SCI-HUB下載參考文獻，非常的好用。（文末查看資料領取方式）
后臺回復：卡片 即可獲取
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往期回顧
化工人的福利來了！！！
展開 FLUENT反應流與燃燒模擬高級培訓！！！
培訓大綱：
第一章 FLUENT燃燒模擬簡介
1.1 燃燒模擬的應用
1.2 軟件功能概述
1.3 計算網格
1.4 反應動力學、湍流與化學反應之間的相互作用
1.5 量綱分析
第二章 FLUENT燃燒模型之一
2.1 渦耗散模型
2.2 非預混模型
第三章 FLUENT燃燒模型之二
3.1 火焰面模型
3.2 預混燃燒模型
3.3 部分預混燃燒模型
第四章 FLUENT詳細化學反應和表面反應
4.1 層流有限率模型
4.2 ISAT理論
4.3 EDC模型
4.4 概率密度函數輸運模型
4.5 表面反應模型
4.6 動力學模型
4.7 相關算例介紹
第五章 FLUENT離散相（DPM）反應和噴霧模型
5.1 離散相模型
5.2 噴霧模型
5.3 二次霧化，焦炭反應和噴霧
第六章 FLUENT輻射模型
6.1 DTRM模型
6.2 P1模型
6.3 Rosseland模型
6.4 DO模型
6.5 S2S模型
6.6 日光輻射模型
第七章 FLUENT污染物模型
7.1 NOx模擬
7.2 SOx模擬
7.2 Soot模擬
第八章 FLUENT燃燒模擬技巧
第九章 FLUENT燃燒模擬算例
9.1 煤粉旋流燃燒
9.2 GE LM-1600燃氣渦輪燃燒室
9.3 使用EDC模型考慮詳細化學反應機理模擬氣體燃燒
9.4 使用概率密度函數輸運模型考慮詳細化學反應機理模擬氣體燃燒
9.5 使用zimont完全預混模型模擬燃燒
9.6 液滴燃燒的模擬
9.7 穩態和非穩態火焰面模型模擬燃燒與化學反應流
9.8 利用有限反應速率模型自定義反應過程參數模擬燃燒與化學反應流
9.9 焦炭多步反應過程模擬
9.10 SNCR模型模擬脫硝
9.11 表面多步反應模擬（表面催化反應模擬）
9.12 富氧燃燒爐反應模擬
9.13 氣化爐反應模擬
答疑
展開 化學反應工程及理想流動反應器PPT
往期回顧
【杭州】化工廠系統設計技術深度學習高級培訓班
【濟南】2021流動化學技術研究及綠色工藝應用交流研討會
【上海】第二期制藥和化工結晶過程控制和結晶工藝開發設計培訓班
長按識別二維碼
化學反應工程第四章均相理想流動反應器
往期回顧
【濟南】2021流動化學技術研究及綠色工藝應用交流研討會
【北京】醫藥、化工核磁、液質分析方法研究開發及典型案例解析培訓班
【上海】2021第四屆高濃度化工廢水深度處理及循環利用技術研討會
【上海】第二期制藥和化工結晶過程控制和結晶工藝開發設計培訓班
長按識別二維碼
化學反應工程第四章均相理想流動反應器
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做合成必懂的20個有機反應機理
反應機理
反應實例
Wittig反應
Wittig 試劑與醛、酮的羰基發生親核加成反應，形成烯烴：
反應機理
反應實例
Wagner-Meerwein 重排
當醇羥基的b-碳原子是個仲碳原子(二級碳原子)或叔碳原子(三級碳原子)時，在酸催化脫水反應中，常常會發生重排反應，得到重排產物：
反應機理
反應實例
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談談有機化學反應的基本類型
今天的話題是盤點一下有機反應的基本類型和部分的反應機理。筆者知識能力有限，第一次在貴論壇寫文章，還請各位大牛指正小弟。
有機反應主要分為【1】自由基反應；【2】離子型反應；【3】協同反應，這三種基本反應類型。這每大塊如果要講得清清楚楚的話，文章篇幅那就會飚到萬字論文級的了，因此筆者只在此做簡要介紹。可以先看看下圖的Mind Map，筆者下文的思路就按照這個來。
初中我們判斷一個反應的原則是有沒有新物質生成，高中更進一步，有沒有舊化學鍵的斷裂和新化學鍵的生成。有機物一般是C、H、N、O等原子通過共價鍵連接的。共價鍵如何斷裂和有機反應類型息息相關。
【自由基反應】
上文提到的自由基反應和均裂反應有關，均裂反應是指:共價鍵斷裂時原成鍵的一對電子平均分給2個原子或基團，共用電子對各取一半形成了自由基。比如甲烷和氯 氣在光照下的反應是一種自由基取代反應。
【自由基取代反應】
這里不妨用甲烷和氯 氣的反應舉例，談談自由基取代反應機理，自由基取代反應是一種鏈式反應分為鏈引發、鏈增長、鏈終止三個階段。在光照條件下，一當量的氯 氣分子發生均裂反應，形成了2個氯自由基，此過程稱為鏈引發階段；氯自由基電負性大，反應活性高，結合甲烷的氫原子生成氯化氫和碳碳自由基，碳自由基繼續和氯分子反應，繼續生成高活性的氯自由基和產物氯甲烷，此過程得到了氯取代產物，同時也生成了能夠繼續反應的氯自由基，這過程為鏈增長階段。最后氯自由基結合成氯分子不在為非作歹，其他自由基也嫁雞隨雞嫁狗隨狗變成了穩定分子，沒有新的自由基產生，達到鏈終止階段。
展開 如何試一個新的化學反應？
(對于成熟的反應，在保證安全和遵守實驗室規定的前提下，可以晚上回流， 第二天早上處理反應，這樣可以節約時間）
? 攪拌、加料速度和溫度這些參數都是可以控制的！
? 將顏色變化、溶液狀態、TLC、純化條件以及詳細的反應流程都應寫到實驗記錄本上。
? 如果在實驗過程中出現問題， 首先要想想是不是實驗技術上有問題，把避免這些問題的想法記錄下來。
? 嘗試鑒別出反應生成的每一個產物（用核磁共振譜）。
? 拿到產物，試著將產品放置一段時間， 觀察其對酸敏感性（硅膠板上分解或對CDCl3 有交換），揮發性（高真空是否揮發），熱穩定性（放在實驗臺上或核磁共振管中是否有變化）。
? “永遠不要說‘我試了一次， 做不出來’” -諾貝爾化學獎得主歐內斯特· 盧瑟福（ Never say, "I tried it once and it did not work."——Ernest Rutherfor）
三、實施步驟
1. 決定反應規模
i. 做一個全新的反應時， 如果反應物足夠， 最好從 1 mmol 開始。 如果反應物很珍貴， 可以把它分成3-4 份。 要是你覺得小量反應沒有困難， 10mg 通常是最好用的選擇。
ii. 如果以前做過這個反應， 你可以選擇做一個更大規模的反應。 不過， 最好不要超過原來實驗規模的 3-4 倍， 以防止反應的效率降低。
iii. 如果你需要很多產物， 對相似的操作流程比較熟練，或者覺得比較有把握（如根據文獻） ， 你可以從 1g 甚至 5g 反應物做起。
2. 算出你要用的反應物和試劑的量。
3. 訂購化學藥品，查出必要時要采取的純化方法。
4.
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