Chemkin模拟电子激发态粒子对氢气燃烧特性参数的影响

通过激发氧化剂或燃料分子改善燃烧是一个不断发展的研究课题。通过激光将 O2 分子激活到激发态，显着降低了诱导期和点火温度，最高可达300 K。除此以外，通过单脉冲快速电离波放电对非流动的预热氢气-空气和碳氢化合物-空气混合物进行点火实验表明，它可以显着减少点火延迟时间。本案例中，研究了不同激发态粒子对层流燃烧速度的影响。

1. 层流燃烧速度模型

1.1 模型搭建

  层流燃烧速度模型是一维开口模型，需要将入口、燃烧速度模型、出口连接起来，点击update project进行模型更新设置，即可进入预处理、模型物理参数、燃料浓度等参数的设置。

图1 层流燃烧速度模型

1.2 预处理

  预处理是检查机理文件、热力学文件和传输学文件格式的重要步骤，机理中的错误会在预处理中报错，展示在out文件中。为了避免软件bug的发生，工作目录等文件夹名称中不要出现中文。

图2 预处理步骤

1.3 反应器设置

此步骤中最重要的是设置反应器的温度、压力与热损失等参数。温度、压力与热损失是计算案例的核心工况条件，缺少任何一个设置都会导致案例报错。

图3 燃烧反应器界面

层流燃烧速度模型实际是一个类似于“管道”的模型，因此需要设置“管道”内的长度和网格数量、网格节点质量等参数，保证案例计算的收敛

图4 燃烧反应器网格等参数设置

1.4 入口条件设置

  1.1小节设置了模型的出入口，因此要在入口设置界面中设置可燃气的组分，通常有两种设置方式，图5展示的是当量比设置方法，在氧化剂中添加了激发态的含氧粒子。

图5 燃烧反应器入口条件设置

1.5 敏感性分析

  在output control界面可以勾选温度敏感性和相关物质的敏感性分析，这往往会增加计算时长。

图6 敏感性设置

1.6 结果输出

 在结果分析界面，勾选需要分析的相关参数导出成excel文件，进行绘图分析。图8展示了部分计算结果。

图7 结果输出界面

图8 部分计算结果

如有一对一培训等需求可以参考:

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