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DME/O2/H2/H2O/Ar 火焰中包括主要产物、中间产物、中间含氧产物和自由基在内的多种稳定 物种和自由基的摩尔分数分布情况进行了计算，分析讨论了氢气和水两者各自的化学作用和 物理作用，以及两者的耦合化学作用，为日后混合燃料在更多工况下的实验研究和实际应用 提供理论参考与实验指导。

2   燃烧化学动力学计算方法

2。1CHEMKIN 软件简介

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CHEMKIN 软件由美国 Sandia 国家实验室开发，是一个能够处理复杂化学反应动力学的 大型模拟气相化学动力学、热力学和流体力学等带有流动的燃烧过程中化学问题的计算软件 程序库。CHEMKIN 可以模拟燃烧过程、材料化学等多种化学反应，包含气相动力学、表面 动力学和传输三个关键的软件模块，对通常使用的 21 种化学反应提出了模型和后处理应用。 相较于其他有竞争力的商业与学术软件，CHEMKIN 的运算速度快了 5 倍，是一个强大的成 熟的化学模拟工具，已被广泛使用于各类应用中，对使用小型或简化的反应机理的基础动力 学模拟能提供经济有效的结果。CHEMKIN 软件进行燃烧化学动力学模拟计算时需要输入运 行参数，主要包括化学反应机理（chem。inp）、热力学数据（therm。dat）和传输数据（tran。dat）。

2。2PREMIX 模块介绍文献综述

PREMIX（预混）是 CHEMKIN 的一个模块，用一个 Fortran 代码对使用有限速率化学动 力学和多组分分子传输的稳定、层流、一维预混火焰进行模拟计算。PREMIX 解决了使用隐 式有限差分法结合时间相关和稳态方法描述火焰动力学控制微分方程的建立。同时，为了提 高到达稳态时的收敛性，PREMIX 能自动进行网格由粗到细的网格细化，以提供最佳的网格 布局。PREMIX 程序模块能对 2 种形态的层流预混火焰的物种浓度和温度分布进行模拟计算。 第一种也是最常用于火焰实验的固定燃烧器上的稳态火焰，在已知质量流率的情况下分析物 种分布；第二种火焰形态是自由传播的火焰，这种形态用于特定的压力和入口温度下确定气 体混合物的特性火焰速度，这种情况下，不存在热损失（根据定义），通过能量方程来计算火 焰温度。 本课题采用的 CHEMKIN 程序用户界面通过鼠标驱动自动运行 PREMIX 模块，然 后允许用户使用 CHEMKIN 图形后处理器直接启动对解决方案结果的可视化。PREMIX 具有 获得动力学、热力学和传输参数的气相反应动力学软件包界面的模块化结构。除了直接来自 用户的输入，PREMIX 依赖于从气相动力学和传输软件包中获得的数据。因此，为了解决一 个火焰问题，应用程序用户界面首先执行两个预处理器程序 chem 和 tran，以获得热力学和传 输属性数据库；然后从用户读取输入，定义控制方程，调用边界值求解器，打印火焰的问题 解决方案；最后，CHEMKIN 图形后处理器就可以启动来绘制结果数据图。

2。3 模拟燃烧工况

在 1atm 压力下，在当量比（ϕ=（燃料/O2）实际/（燃料/O2）理论）为ϕ=0。8（贫燃料）以及 ϕ=1。5（富燃料）时，对二甲醚燃料掺混氢气和水（氢气的掺混量始终为燃料的 10%，水的掺 混量始终为混合气的 10%），从而两个当量比各有九种燃烧工况，分别为：

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（1）二甲醚（0%）

（2）二甲醚添加氢气（10% H2）