Die Berechnung des chemischen Gleichgewichts eines reaktiven Systems wird in vielen Fällen als erster Ansatz verwendet, um Informationen über die zu erwartende chemische Zusammensetzung und Temperatur in einer realen Anwendung zu erhalten. Obwohl eine solche Berechnung keine Informationen über den Zeitraum bis zum Erreichen dieses Zustands liefert, wird die Schätzung häufig für Vorarbeiten zur Auslegung reaktiver Systeme verwendet.
Um den Rechner zu verwenden, wählen Sie zunächst den zu berücksichtigenden Spezies-Satz aus und geben dann Informationen über den thermodynamischen Zustand (Druck und Temperatur) und die anfängliche Zusammensetzung (Brennstoff, Oxidationsmittel und "Luftzahl", die dem Kehrwert des Äquivalenzverhältnisses entspricht) an. Wählen Sie den Berechnungsmodus (welche Größen mit einen konstanten Wert beibehalten werden sollen) unddrücken Sie dann auf die Schaltfläche "Berechnen". Der Oxidator ist bei den obigen Angaben immer ein Gemisch ausO2 und N2 (d. h. Luft), kann aber durch seinen Molanteil anO2 variieren.
Spezies-Satz:
Symbol
Einheit
Druck
p
bar
Temperatur
T
K
Luftzahl
λ
-
O2-Molanteil im Oxidator
XO2,ox
Brennstoff
Luft
Gemisch
Abgas
T
K
ℳ
g/mol
ρ
kg/m3
λ
W/m/K
μ
Pa s
cp
J/kg/K
Erläuterung
Ok, numerische Berechnungen im Browser durchzuführen scheint etwas seltsam zu sein, aber als Proof-of-Concept... Ja, das bedeutet, dass der Gleichgewichtscode auf der Clienten-Seite (d.h. in Ihrem Browser) läuft und die JavaScript-Sprache verwendet.
Die Berechnung der Gleichgewichtskonzentration erfolgt durch die numerische Minimierung der freien Gibbs'schen Enthalpie der Mischung. Im Prinzip ist das Verfahren dasselbe wie das von W. C. Reynolds vorgeschlagene und in seinem berühmten STANJAN-Code realisierte.
[Reynolds, W. C. "The element potential method for chemical equilibrium analysis: Implementation in the interactive program STANJAN, version 3. "Technical Rept. (1986)].
Für solche Berechnungen sind nur thermodynamische Daten für alle im Gemisch betrachteten Stoffe erforderlich. Solche Daten sind für viele Stoffe in der Literatur verfügbar. Diese thermodynamischen Daten (und Transportdaten, die zwar nicht für die Berechnung verwendet, aber trotzdem angezeigt werden) wurden für die Berechnung der Gleichgewichtskonzentrationen daher aus verschiedenen Quellen der Literatur entnommen.
Die Berechnungsmodi umfassen mehrere Bedingungen:
T:P - konstante Temperatur und konstanter Druck,
T:V - konstante Temperatur und konstantes Volumen,
P:V - konstanter Druck und konstantes Volumen,
P:H - konstanter Druck und konstante Enthalpie,
V:U - konstantes Volumen und innere Energie,
V:H - konstantes Volumen und Enthalpie.
Um eine bessere Übersicht zu ermöglichen, werden alle Stoffe mit einem Massenanteil von weniger als 1E-9 nicht angezeigt.
Die Abfragesyntax von URL's kann verwendet werden, um Parameter bereits in der Internetadresse anzugeben. Beispiele sind:
die Angabe des Mechanismus erfolgt mit einem der folgenden Worte: alkanes, gri30, hexadecane_global, kee, many-thermo, ndecane, notsomany, s2, s8 oder fuel-oxid-prod
fuel-oxid-prod erfordert auch die Angabe von mainfuel
