Chemkin唯一使用的热力学数据格式

TheNASApolynomialshavetheform:Cp/R=a1+a2T+a3T^2+a4T^3+a5T^4H/RT=a1+a2T/2+a3T^2/3+a4T^3/4+a5T^4/5+a6/TS/R=a1lnT+a2T+a3T^2/2+a4T^3/3+a5T^4/4+a7wherea1,a2,a3,a4,a5,a6,anda7arethenumericalcoefficientssuppliedin NASAthermodynamicfiles.Thefirst7numbersstartingonthesecondlineofeachspeciesentry(fiveofthesecondlineandthefirsttwoofthethirdline)arethesevencoefficients(a1througha7,respectively)forthehigh-temperaturerange(above1000K,theupperboundaryisspecifiedonthefirstlineofthespeciesentry).Thefollowingsevennumbersarethecoefficients(a1througha7,respectively)forthelow-temperaturerange(below1000K,thelowerboundaryisspecifiedonthefirstlineofthespeciesentry).HintheaboveequationisdefinedasH(T)=DeltaHf(298)+[H(T)-H(298)]sothat,ingeneral,H(T)isnotequaltoDeltaHf(T)andoneneedstohavethedataforthereferenceelementstocalculateDeltaHf(T).Chemkin唯一使用的热力学数据格式称为POLYCHEM，是通过多项式拟合来描述热力学参数的方法。数据列表是多项式系数。描述的是Cp,s,H等参数随温度的变化。但是这种数据列表不直观，如下：B2O2                   O  2B  2         G  298.000 6000.0001200.00     1 7.42922514E+002.85325302E-03-1.04768779E-061.71051178E-10-1.02988357E-14   2/ 5.22239178E+04-1.46667393E+014.44219380E+001.01176683E-02-6.76276216E-06   3 1.47640095E-091.07272366E-135.31346550E+041.09626719E+00                  4多项式的公式如下（chemkin教程theory2.3.4）  热力学参数所采用的格式有很多种，比较有代表性的是NIST和NASA两家单位所制定的 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 。Aspen得热力学数据也能够以特定格式导出。尤其是NIST数据库的数据较完全，并且提供xps特征谱等化学信息，因此学会整合NIST的数据格式，才能发挥Chemkin的功能。 幸运的是可以通过chemkin自带的FIDAT命令可以兼容其它标准的热力学数据。以NIST为例，其热力学数据有两种，以气态的B2O3为例：DATANIST将热力学参数罗列成 表格 关于规范使用各类表格的通知入职表格免费下载关于主播时间做一个表格详细英语字母大小写表格下载简历表格模板下载 。Temperature(K)Cp (cal/mol*K)S°(cal/mol*K)-(G°-H°298.15)/T(cal/mol*K)H°-H°298.15 (kcal/mol)3000.25.41118.597.2763.653100.25.43119.397.9766.193200.25.46120.198.6568.743300.25.48120.999.3171.283400.25.50121.799.9673.833500.25.52122.4100.676.393600.25.54123.1101.278.943700.25.55123.8101.881.493800.25.57124.5102.484.053900.25.58125.2103.086.614000.25.59125.8103.589.164100.25.60126.5104.191.724200.25.61127.1104.694.294300.25.62127.7105.296.854400.25.63128.3105.799.414500.25.64128.8106.2102.04600.25.65129.4106.7104.54700.25.65130.0107.2107.14800.25.66130.5107.7109.74900.25.67131.0108.1112.25000.25.67131.5108.6114.85100.25.68132.1109.0117.45200.25.68132.6109.5119.95300.25.69133.0109.9122.55400.25.70133.5110.4125.15500.25.70134.0110.8127.65600.25.71134.5111.2130.25700.25.71134.9111.6132.85800.25.72135.4112.0135.45900.25.72135.8112.4137.96000.25.73136.2112.8140.5 POLYNIST将热力学参数已多项式拟合系数的方式给出，Temperature(K)3000.-6000.A24.83310B0.532593C-0.103904D0.006996E-2.490610F-213.0820G89.87400H-199.8000多项式公式如下：Cp°=A+B*t+C*t2 +D*t3 +E/t2 H°−H°298.15=A*t+B*t2/2+C*t3/3+D*t4/4−E/t+F−HS°=A*ln(t)+B*t+C*t2/2+D*t3/3−E/(2*t2)+G这个和chempoly标准所使用的拟合多项式其实一样（奇怪的是NIST网站上将这一标准格式称为SchomateEquation，也是fidate识别的，即Polyshom，有大侠知道这三种的区别么？现在终于理解唐三藏为啥要去印度取真经了，只有标准的制定者才知道答案…），但是细节有很多不同，比如chempoly经过了无量纲处理。因此要用Fidate把nistpoly转化成chempoly才能使用。注意最后一个系数H应当是298K时的标准焓。 很明显，第一种NISTdata非常直观，因此推荐采集数据时使用这一种，毕竟是人脑，直观简单的才是好的。使用Fidate转化热力学数据的方法如下：以B2O3为例，进入NIST的热力学数据库网站 http://webbook.nist.gov/chemistry/form-ser.html，注意单位选用Calorie-based，因为Fidate好像只认calory，而不任SI的J。查找的B2O3，查询后提供的有用的条目有气固液三相的热力学数据，以及XPS的能谱。转化气相的B2O3数据，记为B2O3(G)。进入相应的条目（GasPhaseHeatCapacity(ShomateEquation) ，然后点击viewdata（自己找，找不到的是笨蛋），即可以产生数据列表。把它粘贴到B2O3(G).inp这样的文本文件中。如下，其中第4行是298K的标准焓，即系数H。而第七行拟合的一个中间温度点，似乎可以通过增加中间点来进行分段拟合，从而增加精度（瞎猜的，选个靠近温度起点1/4处的）：SPECB2O3(G)ELEMO3ELEMB2H298-199.8000DATANISTPHASGTEMP40003000.25.41118.597.2763.653100.25.43119.397.9766.193200.25.46120.198.6568.743300.25.48120.999.3171.283400.25.50121.799.9673.833500.25.52122.4100.676.393600.25.54123.1101.278.943700.25.55123.8101.881.493800.25.57124.5102.484.053900.25.58125.2103.086.614000.25.59125.8103.589.164100.25.60126.5104.191.724200.25.61127.1104.694.294300.25.62127.7105.296.854400.25.63128.3105.799.414500.25.64128.8106.2102.04600.25.65129.4106.7104.54700.25.65130.0107.2107.14800.25.66130.5107.7109.74900.25.67131.0108.1112.25000.25.67131.5108.6114.85100.25.68132.1109.0117.45200.25.68132.6109.5119.95300.25.69133.0109.9122.55400.25.70133.5110.4125.15500.25.70134.0110.8127.65600.25.71134.5111.2130.25700.25.71134.9111.6132.85800.25.72135.4112.0135.45900.25.72135.8112.4137.96000.25.73136.2112.8140.5END 然后开chemkin，点utility–〉runfitdat….。设置workingdir，inputfile(就是B2O3(G).inp)，outputfile(就是最后结果，取名B2O3(G).out)。run。最好可以将生成的数据生成图线（chemkin可自动生成，不过要经过一个错误提示）和Nist提供的图线肉眼核对一下，这样最直观。不过Nist的Y轴值是chemkin的2倍，因为后者除以了R（以卡为单位约等于2）生成了B2O3(G).out。其中只有4行是有用的，粘贴到therm.dat文件里就可以在自己的算例里用了。B2O2                   O  2B  2         G  298.000 6000.0001200.00     1 7.42922514E+002.85325302E-03-1.04768779E-061.71051178E-10-1.02988357E-14   2 5.22239178E+04-1.46667393E+014.44219380E+001.01176683E-02-6.76276216E-06   3 1.47640095E-091.07272366E-135.31346550E+041.09626719E+00                  4Hf(0/298K)=a6k*RS(298K)=a7k*R（本资料素材和资料部分来自网络，仅供参考。请预览后才下载，期待您的好评与关注！）