Ansys-Chemkin仿真模拟CFD气体燃烧：13讲详细案例教程

资源摘要信息:"《Chemkin化学反应模拟中文案例课程》是一门通过实际案例讲解化学反应模拟的课程，重点介绍如何使用Ansys-Chemkin软件进行操作。Chemkin是一个专门用于化学反应工程的模拟软件，它可以模拟复杂的化学反应过程，如燃烧和火焰传播等。该课程共有13讲，涵盖了多个模拟案例，包括一维层流火焰稳态传播、采用edc燃烧模型模拟扩散火焰、氢气-空气绝热燃烧温度计算、氢气和空气的预混绝热燃烧、H2和air预混燃烧-化学当量比稳态模型、H2的自燃计算及其敏感性分析、丙烷自燃的点火延迟、甲烷的贫燃预混燃烧及其污染物排放、H2-air对冲流扩散火焰及其敏感性分析以及甲烷预混火焰的火焰传播速度及其反应路径分析。通过对这些案例的学习，学生将掌握使用Chemkin软件进行化学反应模拟和CFD（计算流体动力学）燃烧模拟的方法和技巧。" 知识点详细说明如下： 1. Ansys-Chemkin软件介绍 Ansys-Chemkin是Ansys公司开发的一款用于模拟化学反应过程的软件，它能够模拟包括燃烧在内的复杂反应过程，被广泛应用于化学、化工、能源及环境科学等领域。 2. 化学反应模拟 化学反应模拟是指利用计算机模拟化学反应的过程，包括反应速率、反应物、产物的浓度变化以及反应条件对反应的影响等。Chemkin软件在模拟化学反应时，可以处理包括气相、液相、固相以及多相反应在内的各种反应。 3. CFD（计算流体动力学） CFD是流体力学的一个分支，主要通过数值分析和算法来求解和分析流体流动和热传递等问题。在燃烧模拟中，CFD可以用来模拟火焰的传播、温度分布、燃烧产物的生成和排放等。 4. 模拟案例详解 课程中所包含的各个案例，如一维层流火焰稳态传播，可以模拟火焰在反应条件下的稳定传播状态；采用edc燃烧模型模拟扩散火焰，探讨了湍流燃烧中的具体细节；氢气-空气绝热燃烧温度计算，涉及氢气和空气混合物在没有热量交换的情况下的燃烧温度；氢气和空气的预混绝热燃烧，讲述了氢气和空气完全混合后进行的快速燃烧过程；H2和air预混燃烧-化学当量比稳态模型，重点讨论了化学当量比下预混燃烧的稳定状态；H2的自燃计算及其敏感性分析，研究了氢气的自燃倾向和影响自燃的关键因素；丙烷自燃的点火延迟，分析了丙烷在达到点火条件前的反应过程；甲烷的贫燃预混燃烧及其污染物排放，关注在燃料不足的情况下甲烷燃烧产生的污染物；H2-air对冲流扩散火焰及其敏感性分析，探讨了氢气和空气对冲时火焰的扩散特性和敏感性因素；甲烷预混火焰的火焰传播速度及其反应路径分析，分析了火焰传播速度的影响因素和反应的路径。 5. Ansys-Chemkin软件操作 通过对软件的操作，用户可以设置模拟参数，如温度、压力、反应速率、物质的传输特性等，建立模型并执行模拟。软件会根据化学反应动力学和热力学原理，计算出化学反应过程中的各种物理量，如温度分布、反应产物的种类和浓度、火焰速度等。 6. 燃烧模拟的实际应用 通过这些案例的学习，学生能够理解燃烧模拟在工程实际中的应用，例如优化燃烧器的设计、改善燃烧效率、减少污染物排放、进行能源系统的性能评估等。掌握这些知识对于从事能源、化工、环境保护等相关行业的工程师和技术人员来说至关重要。