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equilibrium-c:面向高超声速流应用的轻量级现代平衡化学计算器

计算工程、金融与科学 2024-12-11 v1

摘要

equilibrium-c (eqc) 是一个用于计算化学平衡下气体混合物组成的程序。在典型用法中,程序给定一个已知的热力学状态,如固定的温度和压力,以及气态物种的初始组成,并计算在相对于反应速率的大量时间极限下的最终组成。eqc 包含来自文献的热力学性质数据库、一组用 C 编程语言编写的核心例程来求解平衡问题,以及一个 Python 封装层来组织求解过程并与用户代码接口。依赖项极其最小化,API 设计易于嵌入求解流体动力学、燃烧和化学加工问题的多物理场代码中。在本文中,我首先介绍化学平衡方程,然后花一些时间讨论其数值解法,最后展示一系列示例问题,重点在于求解器的验证与确认。

关键词

引用

@article{arxiv.2412.07166,
  title  = {equilibrium-c: A Lightweight Modern Equilibrium Chemistry Calculator for Hypersonic Flow Applications},
  author = {Nicholas N. Gibbons},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2412.07166},
  year   = {2024}
}