“高等燃烧学”课程过程报告课程报告题目

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1、HarbinInstituteofTechnology“高等燃烧学”课程过程报告课程报告题目院系：能源科学与工程学院二级学科：热能工程学号：15S002032学生：吕亚锦组哈尔滨工业大学2016年1月3日时间地点参加人匸作总结2015.12.27动力楼517吕亚锦、林丹宋振宇、王敏学习CHEMKIN软件2015.12.29动力楼518吕亚锦、林丹宋振宇、土敏利用CHEMKIN软件中的PREMIX模块建立G3详细化学反应机理模型12.27讨论内容:小组成员在明确选题的由来、背景及意义，以及通过模拟的方

2、法对CH4在O2/CO2气氛中的燃烧机理研究有了初步了解后，各自学习了CHEMKIN软件，熟悉操作界面，了解模拟的求解过程及方法，本次讨论针对大家学习软件的过程中岀现的问题进行了探讨学习，吕亚锦同学对针对模型的建立方法给大家做了简要的讲解，极大地提高了组内成员的工作效率。12.29讨论内容:木次讨论主要针对利用CHEMKIN软件中的PREMIX模块建立G3详细化学反应机理模型进行讨汇报讨论，吕亚锦同学针对化学当量比对火焰传播速度影响的模拟方法、氧浓度对火焰传播速度影响的模拟方法、初始温度To对火焰传

3、播速度影响的模拟方法、烟气再循环的模拟方法分别介绍了这些天自己摸索的心得;王敏同学积极配合并一起尝试优化调整了计算模型，宋振宇和林丹同学积极学习并热烈讨论为下一步模拟做铺垫。以下内容为本组成员对软件学习以及利用CHEMKIN软件中的PREMIX模块建立G3详细化学反应机理模型总结。CHEMKIN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。它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

4、反应的模拟。CHEMKIN以气和动力学、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。一、CHEMKIN的求解过程：1、三个核心程序模块气相动力学(Gas-PhaseKinetics)：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。表面动力学(SurfaceKinetics)：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，SurfaceKinetics提供两相反应所需的各种信息，如表

5、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。传递(TnmspoH)：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SurfaceKinetics和Transport必须以Gas-PhaseKinetics为基础，因为它们中出现的成分都必须在Gas-PhaseKinetics中已定义。2、反应模型求解根据问题需要，CHEMKIN读取模型输入文件确定求解方法。在4.0及以上版本的CHEMKIN中，新加入了通过相应的模型设置窗口中设置模型的参数功能。用户设置完成后点击Creat

6、eMputFile即可生成模型输入文件，然手用户可以通过ViewI叩utFile按钮查看输入文件的内容。完成设置后，RunModel进行计算，CHEMKIN会白动调用上述Gas-PhaseKinetics>SurfaceKineticsTransport各白的子程序来读取反应信息，调用模型输入文件控制模型的求解过程。程序计算结束后，会牛成数据文件***・out供用户查阅数据，以及动态连接文件XML.data.zip供后处理(绘图)使用。3、后处理(Post-Process)CHEMKIN提供了统一的

7、后处理器,用于对应用程序的结果进行分析和绘图。二、操作步骤下面针对采用CHEMKIN软件中的PFR作为模拟反应器，并使用美国气体动力学研究所的标准甲烷氧化机理GRI-3.0oGRI-3.0包括5中反应元素C、H、0、N、和Ar,53种化学物质和325和基元反应，能详细地模拟甲烷燃烧及NC生成与还原的过程。CHEMKIN其操作界面与过程为：1.创建一个新方案2.创建一个PFR反应器3.在末端处添加一个烟气出口1.更新方案2.调用grimech30.cks文件1.单程模拟入口条件及参数设置:PFR反应

8、器长度为100mm,直径为26mm,压力为1个大气压。温度分布采用Watanabe等的实验数据。如下图所示:ZfCMMOM4IQ0-M-2000OAWINNTSurted:4.2016(GMD数2.烟气再循环模拟实际的富氧燃烧锅炉采用烟气再循坏來调节炉膛燃烧温度和氧气浓度。采用CHEMKIN模拟O2/CO2烟气再循坏时CH.燃烧火焰中燃料N的转化。选取相同的PFR反应器，但引入烟气再循环，调节烟气再循环比例使得O?浓度与单程模拟是相同，如图7所示。反应器入口没有配CO