【翻译】Chemkin - Chapter 1

【这段文字是2013年3月翻译的，整理老文档时发现就拿出来，提醒我们：任何试图翻译英文手册的尝试都是徒劳的】

第一章   介绍

Chemkin理论手册提供了一个对关系和公式的宽泛的概览，这些关系和公式在化学属性和源项的计算中所使用。也提供了简要的推导和解释对chemkin反应模型求解所使用的控制方程，还对模型中使用的数值解技巧和敏感度分析进行了讨论。

 

术语：species

1组份

术语：site

2基

 

化学——组份和相

在反应流模拟的热力学背景讨论之前，很重要的是介绍相的概念，以及存在于相中的、参与系统化学反应的组份。Chemkin相术语基于erikssson，但拓展包含了表面。目前，chemkin定义了三类组份：气相、表面 和 块。在气相中，组份是理想气体混合物，可能停滞或流动。当反应表面出现，气相被认为位于该表面“上面”。一个块组份，是指在固态或致密物质中，或位于表面“以下”。表面组份存在于固-气界面，或被定义为固态或致密物质最上层的化学物质。每个表面组份都包含一个或多个“基”，这些基在系统内的总数通常是守恒的。只有气相组份参与气相反应，但所有种类的组份都可能参与多相气表面反应。在动力学模型中书写表面反应机理基本表达式时，质量，元素组成，及电荷数必须全守恒。

 

除了基本的气相、表面和块，我们使用不同物理“相”的概念。如，表面上可能存在多于一种的基。这可用于指定包含“崖”式基和“平”式基，每种基的数量也许是固态晶面的特征。另外，一个特定种类的基也许包含“活动”和“非活动”基，不同反应速率被定义。基的种类可以有很多种。用户可以定义只驻留在一种基上的组份。例如，氢原子位于崖式基上时的热力学属性会不同于其位于平式基时，且两者可被视为不同的组份（即使他们的元素组成是相同的）。不同组份在给定的一种基中占据的人口数由基分数描述。在给定基上所有组份的基分数的和为1。（因此，“开放基”被认为是独特的组份。）这样通用的形式为用户提供了充分的灵活性来定义表面化学问题，无论问题是否涵盖物质沉积、表面分析，还是简单原子团重组。

 

在块的内部也可以不同种类的块组份。最简单的块相由一种纯（单一的）组份组成。纯块相的数量可能为任何值。比如，你可以指定一个包含成分A和B的混合块。之后块相的构成可用每个块相成分的“活性”指明。

 

对于气相和表面基组份，组份活性直接对应于组份的摩尔分数。通常对于致密相混合物这并不成立，除非块相是理想混合物或纯块组份。

 

当在chemkin中定义问题时，用户可以定义一个只有气相的化学集。任何情况下，一个或多个气相组份必须被定义，但问题可能被定义为包括非气相反应。当表面化学被包括，它可能：只包含表面组份，只包含块组份，或既有表面基又有块组份。反应可能涉及任何不同相的组份的化合，只要遵循守恒定律。