Khimera идеально подходит для многоуровневого моделирования, обеспечивая возможность связывать фундаментальные молекулярные свойства индивидуальных молекул и усредненные характеристики реагирующих сред: термодинамические и переносные свойства, а также скорости химических реакций. Все модели могут использовать в качестве исходных данных результаты квантовомеханических расчетов, позволяя, таким образом, рассчитывать свойства веществ и реакций без привлечения экспериментальных данных.
Программа предназначена для исследователей и инженеров, занимающихся разработкой кинетических моделей, термодинамическим и кинетическим моделированием в области химического и энергетического машиностроения, горения, катализа, металлургии и микроэлектроники.
Модели для расчета скоростей элементарных процессов в газах, плазме и на границе газ — твердое тело
Модели, применяемые в Khimera, позволяют рассчитать кинетические параметры элементарных процессов в газах, плазме и на границе газ — твердое тело, используя данные о молекулярной структуре и свойствах. Существуют модели для следующих классов и подклассов химических реакций.
- Химия тяжелых частиц
-
- Прямые бимолекулярные реакции.
- Бимолекулярные реакции посредством долгоживущих промежуточных комплексов.
- Многоканальные мономолекулярные реакции.
- Диссоциация двухатомных молекул.
- Ионно-молекулярные реакции.
- Поверхностные процессы
-
- Реакции газ-поверхность.
- Реакции на поверхности.
- Диффузия на поверхности.
- Электронно-молекулярные реакции
-
- Упругое рассеяние электронов на молекулах.
- Возбуждение электронных уровней электронным ударом.
- Ионизация электронным ударом.
- Электронно-ионная рекомбинация.
- Передача колебательной энергии
-
- Обмен энергией между колебательными уровнями (VV), а также колебательными и поступательными уровнями (VT).
- Обмен энергией между VRT-уровнями, VVR-уровнями.
- Фотохимические реакции и передача энергии электронного возбуждения
-
- Фотовозбуждение двухатомных молекул.
- Фотодиссоциация двухатомных молекул.
- Диссоциативный электронный энергетический переход.
- Предиссоциация двухатомных молекул.
- Неупругие атомные столкновения.
- Реакции в неполярных растворителях
-
- Коэффициенты диффузии.
- Мономолекулярные реакции нейтральных молекул.
- Бимолекулярные реакции нейтральных молекул.
- Флуоресцирующее гашение и возбуждающий переход.
- Реакции в полярных растворителях
-
- Бимолекулярные реакции нейтральных молекул.
- Переход заряда.
- Реакции между ионами.
- Ионная рекомбинация.
Модели расчетов термодинамических и переносных свойств газов и плазмы
Модели, применяемые в Khimera, позволяют рассчитывать термодинамические свойства индивидуальных веществ в газовой фазе (идеальный газ) и переносные свойства многокомпонентных реагирующих смесей газов и плазмы, используя данные о молекулярных структурах и свойствах.
- Термодинамические свойства чистых веществ в газовой фазе
-
Параметры молекулярной структуры вещества используются для вычисления:
- теплоемкости;
- энтальпии образования;
- энтропии.
Независимый набор моделей применяется для:
- двухатомных молекул;
- многоатомных молекул с внутренним вращением;
- атомов с учетом их электронно-возбужденных состояний.
- Переносные свойства многокомпонентного реагирующего газа
-
Для расчета переносных свойств реагирующих газовых смесей используется метод Чапмана-Энскога. Доступен выбор модели и потенциала взаимодействия (Леннард-Джонс, HFD-B, Штокмайера, Букингема-Корнера, Борна-Майера). Рассчитываются следующие свойства:
- вязкость смеси;
- теплопроводность (трансляционная, внутренняя, реакционная, эффективная) смеси;
- коэффициенты бинарной диффузии и термодиффузии.
Обработка результатов расчетов и визуализация
Все свойства рассчитываются как функции температуры, давления и состава газа, электронной энергии и хранятся в табличной форме, которая используется для:
- экспорта в текстовые файлы, считываемые программами MS Excel и Origin;
- построения графиков рассчитанных величин как функции температуры, давления и состава газа, электронной энергии
и т.п. ; - аппроксимации рассчитанных зависимостей широко распространенными интерполяционными формулами для дальнейшего использования в сторонних программах:
- полиномами NASA и IVTAN для термодинамических функций,
- аппроксимациями Аррениуса, Линдемана, Трое, SRI для констант скорости реакции.
Интегрированность с другими программами Kintech Lab и сторонних производителей
Для ускорения ввода исходных данных Khimera интегрирована с программами Kintech Lab и софтом других производителей:
- автоматически загружает молекулярные свойства веществ из базы данных KintechDB и инициализирует соответствующие параметры модели;
- автоматически считывает файлы результатов расчетов квантовохимических программ Gaussian, GAMESS, ADF, Jaguar и инициализирует соответствующие параметры модели;
- сохраняет рассчитанные аппроксимации термодинамических функций и скоростей реакций (полиномами NASA и IVTAN для термодинамических функций, аппроксимациями Аррениуса, Линдемана, Трое, SRI для констант скорости реакции) в базу данных KintechDB и активный проект программы Chemical Workbench.
Получить подробную информацию о ценах, а также приобрести программное обеспечение от компании ООО «Кинтех Лаб» вы можете по