RMG/Cantera compatibility for Plog reactions

Aperta
  • Qualcosa non va?
#2,428 3 commenti 0 reazioni 0 assegnatari Vedi su GitHub

Nessuno ha ancora preso questa issue.

Valutazione

Difficoltà
4/5
Tempo stimato
3-5 giorni
Idoneità per principianti
35/100
Tipo di issue
Bug
Chiarezza
Abbastanza chiara
Stato di attività
Ferma
Stack tecnologico
python
Ambito
backend

Direzione di ricerca

Inizia dal notebook Jupyter e dai file di input Chemkin/Cantera dell’esempio minimo allegato, quindi leggi issue #2288 per il contesto. Confronta le rappresentazioni separate delle reazioni duplicate e le rappresentazioni PLOG combinate alle pressioni e temperature indicate; il lavoro è completato quando la rappresentazione scelta supera la convalida di Cantera e preserva le velocità attese.

Scritto dal modello di indicizzazione a partire dal testo della issue.

Descrizione

bug
Bug Description

This isn't necessarily an RMG/cantera bug, it is just a difference of how reactions are interpreted in each.

For plog reactions, RMG represents multiple plog reactions in chemkin by marking them as "duplicates":

! Reaction index: Chemkin #8; RMG #5
HO2(5)+CH3(13)=O2(6)+CH4(15)                        1.000e+00 0.000     0.000    
    PLOG/ 0.001     9.300e+10 0.000     0.000    /
    PLOG/ 1.000     8.000e+10 0.000     0.000    /
    PLOG/ 3.000     7.000e+10 0.000     0.000    /
    PLOG/ 10.000    3.700e+12 0.000     12.518   /
    PLOG/ 20.000    2.900e+12 0.000     11.922   /
    PLOG/ 50.000    1.500e+12 0.000     13.909   /
    PLOG/ 80.000    1.500e+11 0.000     1.987    /
    PLOG/ 100.000   1.500e+11 0.000     1.987    /
    PLOG/ 650.000   2.300e+11 0.200     4.968    /
    PLOG/ 2000.000  3.700e+07 1.340     2.186    /
DUPLICATE

! Reaction index: Chemkin #9; RMG #5
HO2(5)+CH3(13)=O2(6)+CH4(15)                        1.000e+00 0.000     0.000    
    PLOG/ 0.001     7.100e+05 1.800     1.133    /
    PLOG/ 1.000     8.800e+05 1.770     0.954    /
    PLOG/ 3.000     2.900e+05 1.900     0.397    /
    PLOG/ 10.000    9.300e+07 1.100     0.000    /
    PLOG/ 20.000    4.500e+07 1.200     0.000    /
    PLOG/ 50.000    5.800e+06 1.500     0.000    /
    PLOG/ 80.000    2.500e+05 1.900     0.000    /
    PLOG/ 100.000   1.900e+05 1.940     0.000    /
    PLOG/ 650.000   7.000e+05 1.700     0.298    /
    PLOG/ 2000.000  0.000e+00 0.000     0.000    /   
DUPLICATE

the above mechanism can be converted to a cantera yaml file, but attempting to use it in a cantera reactor will give the following message:

CanteraError: 
*******************************************************************************
CanteraError thrown by addReactions:

*******************************************************************************
InputFileError thrown by PlogRate::validate:
Error on line 225 of ./chemkin_error.yaml:

Invalid rate coefficient for reaction 'CH3(13) + HO2(5) <=> CH4(15) + O2(6)'
at P = 2.0265e+08, T = 200.0
at P = 2.0265e+08, T = 500.0
at P = 2.0265e+08, T = 1000.0
at P = 2.0265e+08, T = 2000.0
at P = 2.0265e+08, T = 5000.0
at P = 2.0265e+08, T = 10000.0

|  Line |
|   220 |   - {P: 80.0 atm, A: 1.5e+11, b: 0.0, Ea: 1.987}
|   221 |   - {P: 100.0 atm, A: 1.5e+11, b: 0.0, Ea: 1.987}
|   222 |   - {P: 650.0 atm, A: 2.3e+11, b: 0.2, Ea: 4.968}
|   223 |   - {P: 2000.0 atm, A: 3.7e+07, b: 1.34, Ea: 2.186}
|   224 |   note: 'Reaction index: Chemkin #8; RMG #5'
>   225 > - equation: HO2(5) + CH3(13) <=> O2(6) + CH4(15)  # Reaction 9
            ^
|   226 |   duplicate: true
|   227 |   type: pressure-dependent-Arrhenius
|   228 |   rate-constants:
*******************************************************************************
*******************************************************************************

the PLOG/ 2000.000 0.000e+00 0.000 0.000 / line is what causes the error. Cantera evaluates the reactions separately at a number of temperatures and pressures as part of it's validation procedure. In order for this representation to be interpreted at all, the above line needs to be commented out.

This reaction can alternatively be represented as follows, which will yield no errors:

! Reaction index: Chemkin #8; RMG #5
HO2(5)+CH3(13)=O2(6)+CH4(15)                        1.000e+00 0.000     0.000    
    PLOG/ 0.001     9.300e+10 0.000     0.000    /
    PLOG/ 0.001     7.100e+05 1.800     1.133    /
    PLOG/ 1.000     8.000e+10 0.000     0.000    /
    PLOG/ 1.000     8.800e+05 1.770     0.954    /
    PLOG/ 3.000     7.000e+10 0.000     0.000    /
    PLOG/ 3.000     2.900e+05 1.900     0.397    /
    PLOG/ 10.000    3.700e+12 0.000     12.518   /
    PLOG/ 10.000    9.300e+07 1.100     0.000    /
    PLOG/ 20.000    2.900e+12 0.000     11.922   /
    PLOG/ 20.000    4.500e+07 1.200     0.000    /
    PLOG/ 50.000    1.500e+12 0.000     13.909   /
    PLOG/ 50.000    5.800e+06 1.500     0.000    /
    PLOG/ 80.000    1.500e+11 0.000     1.987    /
    PLOG/ 80.000    2.500e+05 1.900     0.000    /
    PLOG/ 100.000   1.500e+11 0.000     1.987    /
    PLOG/ 100.000   1.900e+05 1.940     0.000    /
    PLOG/ 650.000   2.300e+11 0.200     4.968    /
    PLOG/ 650.000   7.000e+05 1.700     0.298    /
    PLOG/ 2000.000  3.700e+07 1.340     2.186    /
    PLOG/ 2000.000  0.000e+00 0.000     0.000    /

The two representations (2 reactions with the 2000 atm rate commented out vs 1 reaction) yield different results for rates in cantera at 2000 atm (see minimal example for code used to generate this:)

rate not equal at pressure: 2000.0 and temperature 500
combined rate expression: 1007315.6839752827 kmol/cm^3/s ;  separate rate expression : 2201080.556622974 kmol/cm^3/s
How To Reproduce

I have attached a minimal example with a jupyter notebook and chemkin/cantera input files.

Expected Behavior

I think it requires some thought, but I believe the "combined" method is how we want to represent reactions before we port them to Cantera.

Installation Information

Describe your installation method and system information.

  • macOS 10.15.7
  • Installed from source, with anaconda
  • RMG version: 3.0.0-1208-gf8b136e26
Additional Context

this came up in #2288, you can refer to that for additional context.
see below for minimal example:

chemkin_error.zip

Lingua principale
Python
Stelle
540
Fork
266
Nessuna PR unita negli ultimi 30g

Preparare l'ambiente

Come iniziare

  1. Leggi tutta la issue e poi la guida ai contributi del progetto.
  2. Commenta sulla issue per dire che te ne occupi tu — evita che due persone facciano lo stesso lavoro.
  3. Fai un fork del repository e lavora su un branch.
  4. Apri una pull request che faccia riferimento al numero della issue.

Altre issue di ReactionMechanismGenerator/RMG-Py

Tutte le issue di ReactionMechanismGenerator/RMG-Py

Issue simili

Altre issue su Python

Ricevi le nuove issue nella tua casella

Un breve riepilogo di issue GitHub adatte ai principianti.