CHEMKIN入门指南.pdf

CHEMKIN 入门指南
——《燃烧学 1》辅助教程
文中如有任何错误，敬请指出，以便不断改进；如有任何问
题，欢迎提出，共同探讨
助教博士生：
联系方式：
一、CHEMKIN 的安装和简介
1－1 安装 CHEMKIN
Chemkin 最早的版本始于 1980，由美国 Sandia 实验室的 Kee RJ 等人编写，经过多年的
不断发展日趋完善。后来由 Reaction Design 公司收购并继续开发，目前最新版为 。由
于学****和科研需要，我们花费 12000$向 ReactionDesign 公司订购了一套最新版本的
CHEMKIN ，其中包括可供20 人同时在线计算的 license，用于《燃烧学》课程的学****br/> 【安装】 请登录 ftp://combustion:******@ 下载相关文件，其中
为 CHEMKIN 的安装程序， 为网络认证文件，详细的安
装信息可以参看 ftp 上的“”文件。安装完后会自动在桌面及开始菜单建立快捷
方式。
【注意】1、本套教学用的 CHEMKIN 软件采用网络认证的方式，请确保电脑已经联网
（校内），否则无法计算。
2、建议采用 1024×768 的分辨率，否则某些界面将无法完全显示。
1－2 CHEMKIN 简介
CHEMKIN 是一种非常强大的求解复杂化学反应问题的软件包，常用于对燃烧过程、催
化过程、化学气相沉积、等离子体及其他化学反应的模拟。CHEMKIN 以气相动力学、表面
动力学、传递过程这三个核心软件包为基础，提供了对 21 种常见化学反应模型及后处理程
序。
三个核心程序模块为：
1) 气相动力学（Gas-Phase Kinetics）：是所有程序计算的基础，包括气相成分组成、
气相化学反应与相关的 Arrhenius 数据等信息。
2) 表面动力学（Surface Kinetics）。很多反应过程包括多相反应，如催化反应、化学气
相沉积、固体腐蚀等。在这些反应里，Surface Kinetics 提供两相反应所需的各种信息，如表
面结构、表面和体内的成分组成及热力学数据、表面化学反应等。
3) 传递（Transport）。提供气相多组分粘度、热传导系数、扩散系数和热扩散系数等。
其中 Surface Kinetics 和 Transport 必须以 Gas-Phase Kinetics 为基础，因为它们中出现的
成分都必须在 Gas-Phase Kinetics 中已定义。
Gas-Phase Kinetics、Surface Kinetics 和 Transport 提供了化学反应的基本信息，生成动态
链接库供后续程序调用。用户可以自己编写程序调用它们来实现指定的功能，但最方便的是
使用 CHEMKIN 自带的反应模型，共分 7 类，包括 21 个反应模型和 2 个应用程序，将在下
一节介绍。
二、CHEMKIN 的简单使用入门
2－1 CHEMKIN 的用户界面
CHEMKIN 的用户界面如图 1 所示。除了传统的 Windows 菜单和按钮以外，CHEMKIN
的工作界面分为任务栏、窗口栏、消息栏三部分。
图 1 CHEMKIN 的用户界面
其中任务栏包括 Open Projects 和 Models 两个选项卡，Models 选项卡中列出了 CHEMKIN
提供的 21 种反应模型和 2 种应用程序，分 7 类排列，如表 1 所示。有关 Open Projects 选项
卡的使用将在下文的例