计算不同当量比和不同氢气比例下，天然气和氢气混合燃料燃烧的绝热火焰温度，并可视化展示python代码（catera)

在Python中，你可以使用数值计算库如SciPy来进行理论计算，同时结合Matplotlib进行数据可视化。Catera不是一个特定的库，这里假设你是指像Cantera这样的化学动力学库，它非常适合处理这类问题。
首先，你需要安装Cantera库，如果还没有安装，可以使用pip install cantera命令。然后，我们可以创建一个简单的示例代码来计算和可视化天然气和氢气混合燃料在不同条件下的绝热火焰温度：
import cantera as ct
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

# 定义气体组分及其摩尔分数
gas = ct.Solution('gri30.xml')
hydrogen_ratio = np.linspace(0, 1, num=50) # 氢气比例范围
equivalence_ratios = np.array([0.5, 1, 2]) # 当量比列表

# 创建混合物
temperatures = []
for eq_ratio in equivalence_ratios:
for h2_ratio in hydrogen_ratio:
fuel_mole_fraction = {'CH4': (1 - h2_ratio), 'H2': h2_ratio}
gas.set_equivalence_ratio(eq_ratio, 'CH4', fuel_mole_fraction)

# 进行绝热燃烧计算
gas.TP = 300, ct.one_atm # 初始条件
state = ct.IdealGasState(gas)
flame_temperature = state.T # 绝热火焰温度

temperatures.append(flame_temperature)

# 可视化结果
plt.plot(hydrogen_ratio, temperatures)
plt.xlabel('Hydrogen Ratio')
plt.ylabel('绝热火焰温度 (K)')
plt.title(f'不同当量比和氢气比例下的绝热火焰温度')
plt.legend([f'当量比={r}' for r in equivalence_ratios])
plt.show()
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这个脚本会生成一系列图表，展示了不同当量比和氢气比例下混合燃料的绝热火焰温度变化。每个曲线代表一种特定的当量比，横轴是氢气的比例，纵轴是对应的火焰温度。