Пентан – 44
Гексан - 86
Использование CHEMKIN
Описание реакций и термодинамических свойств реагентов поддерживается в reactingFOAM с помощью формата CHEMKIN. Проект должен содержать папку с названием chemkin, в которой должны находиться два файла chem.inp и therm.dat. В chem.inp описывается кинетика и стехеометрия реакции. В хемкине стандартное уравнение Аррениуса для скоростей химических реакций задается как:
Стандартные размерности в ХЕМКИН 
для предэкспоненциального множителя 
и 
для энергии активации 
. Существует опция, позволяющая указать, какие единицы должны использоваться. Для изменения единиц энергии активации используется ключевое слово JOULES/MOLE. Обратите внимание, что предэкспоненциальные коэффициенты в таблице (1) приведены для уравнения (1) и должны быть пересчитаны, чтобы соответствовать форме, принятой в CHEMKIN. это делается путем введения фактора exp (Ei/R 300). Рабочий chem.inp файл приведен ниже:
ELEMENTS
H C N
END
SPECIE
N2 H2 AL BL CL
END
REACTIONS JOULES/MOLE
AL => BL 6.80E+06 0.0 33500.0! 1
2AL => CL 1.16E+15 0.0 75300.0! 1
END
Этот файл использует ключевые слова для идентификации вовлеченных веществ и элементов. Чтобы быть уверенными, что названия веществ, например С, не спутано с элементом углерод, все вещества за исключением 
были переименованы в AL, BL и CL. После ключевого слова REACTIONS идет идентификатор JOULES/MOLE для изменения единиц энергии активации. три числа данные перед восклицательным знаком это , 
и соответственно. В этом примере были созданы основные вещества, однако молярные веса соответствующие пропану и гептану, соответствующие термодинамические данные не созданы. Это связано с тем, что ХЕМКИН должен знать элементный состав вовлеченных веществ. В целях дальнейшего использования температур реакций некоторое внимание должно быть уделено при создании файла Thermo.dat. В Thermo.dat дается вся информация о теплоемкости, энтальпии и энтропии веществ. Эти величины представляются с помощью полиномов следующим образом:
где ° значит стандартное состояние основанное на давлении (в нашем случае 1 атмосфера). Если
считается постоянным, то:
Где 
это молярная теплоемкость. Тогда энтальпия задается как
и теплота реакции как
Из условия постоянства температуры реакции следует что сумма величин 
продуктов и реагентов должна быть одинаковой. В случае выше молярные веса и стехиометрические коэффициенты таковы, что это реализуется. Например рассмотрим реакцию 2 здесь.
и тогда
температура реакции
Устанавливаем энтальпию для вещества А в ноль а энтальпии для В и С равны относительным теплотам реакций деленным на R и взятым с обратным знаком и дают постоянные теплоты реакций.
Выше энтальпия для С была умножена на два поскольку она дана в соответствии с прореагировавшими молями вещества А.
Формат файла therm.dat следует старому шаблону форматирования в стиле Фортрана.
Это значит, что способ ввода чисел и слов важен для успешного синтаксического анализа файла. Самый простой способ обойти это - использовать старый файл в качестве шаблона. Ниже приведен рабочий файл therm.dat. Для справки по использованию формата смотрите мануал по ХЕМКИН.(https://www.cvd.louisville.edu/Course/Chemical%20Vapour%20Deposition/Manuals/chemkin/chemkin1chemkin.pdf)
THERMO ALL
200.000 1000.000 5000.000
AL SAND87O 1H 8C 3 G 200.000 5000.000 1000.000 1
0.01587000E+03 0.00000000E-01 0.00000000E-04 0.00000000E-08 0.00000000E-12 2
0.00000000E+00 0.00000000E+02 0.01587000E+03 0.00000000E-01 0.00000000E-04 3
0.00000000E-07 0.00000000E-10 0.00000000E+00 0.03950372E+02 4
BL SAND88O 1H 8C 3 G 200.000 5000.000 1000.000 1
0.01587000E+03 0.00000000E-01-0.00000000E-04 0.00000000E-08 0.00000000E-12 2
-0.24055810E+04-0.00000000E+02 0.01587000E+03 0.00000000E-01 0.00000000E-04 3
0.00000000E-07 0.00000000E-10-0.24054363E+04 0.03950372E+02 4
CL SAND89O 2H 16C 6 G 200.000 5000.000 1000.000 1
0.03175000E+03 0.00000000E-01-0.00000000E-04 0.00000000E-08 0.00000000E-12 2
-0.72167428E+04 0.00000000E+02 0.03175000E+03 0.00000000E-01 0.00000000E-04 3
0.00000000E-07 0.00000000E-10-0.72167428E+04 0.03950372E+02 4
N2 121286N 2 G 0200.00 5000.00 1000.00 1
0.02926640E+02 0.01487977E-01-0.05684761E-05 0.01009704E-08-0.06753351E-13 2
-0.09227977E+04 0.05980528E+02 0.03298677E+02 0.01408240E-01-0.03963222E-04 3
0.05641515E-07-0.02444855E-10-0.01020900E+05 0.03950372E+02 4
END
Ключевое слово THERMO ALL используется когда термодинамические данные берутся со входа Интерпритатора. Строка номер 2 включает интервалы температур для двух наборов коэффициентов описывающих полиномы. Название соединение начинается на строке три, где так же должна быть объявлена формула как и фаза и температурный интервал. строки 4-6 отображают коэффициенты используемые в уравнениях (3)-(5) для двух наборов температурных интервалов. В примере выше азот взят из стандартной базы данных.
Постановка задачи
Как упоминалось выше используется сетка из урока pitzDaily только используется больший масштаб, а именно х10. Начните скачав проект в свою директорию /run/ и разархивируйте командой tar –xzf reactingFoamTutorial.tgz.
Начальные и граничные условия.
Для всех полей, кроме тех, которые описывают вещества, начальные и граничные условия такие же, как в случае pitzDaily. В директории 0 должны быть файлы AL, BL, CL и N2, а так же Ydefault (и конечно оригинальные файлы примера pitzDaily) начальные и граничные условия для новых полей даны в таблице (2)
Таблица 2
Все все виды регантов даны на основе массы. Файл Ydefault используется в случае если у большого числа реагентов даны одинаковые граничные условия, то есть установленный по умолчанию, что удобно когда вовлечено много реагентов.