何伟平，黄　菊，刘晓静，陈厚和

(1.徐州工业职业技术学院化学工程技术学院，江苏 徐州 221140; 2.徐州工程学院化学化工学院，江苏 徐州 221111;3.南京理工大学化工学院，江苏 南京 210094)



基于多维空间的燃烧平衡产物组成的计算方法

何伟平1，黄菊2，刘晓静1，陈厚和3

(1.徐州工业职业技术学院化学工程技术学院，江苏 徐州 221140; 2.徐州工程学院化学化工学院，江苏 徐州 221111;3.南京理工大学化工学院，江苏 南京 210094)

为计算燃烧平衡产物的组成，在质量守恒关系的基础上，得到一系列基本可行解。根据吉布斯自由能，对基本可行解进行优化筛选，将筛选得到的基本可行解视为多维解空间的顶点，以吉布斯自由能降低为判据，利用基本可行解逐个与初始解线性组合，从而搜索得到最佳点，即为最终平衡产物组成。应用文献数据对计算结果的准确性进行验证。结果表明，该方法计算平衡产物的组成与文献数据基本一致，燃烧温度最大误差不超过3%。

燃烧；平衡产物；多维空间；搜索算法；最小自由能；吉布斯自由能

引　言

含能材料燃烧热力学计算的关键在于平衡产物的确定，确定平衡产物的基本方法有平衡常数法和最小自由能法。目前应用最多的是最小自由能法[1-3]，其基本原理是：在给定的温度和压强下，体系的吉布斯自由能达到最小值时，混合体系的组成即为平衡组成。应用该原理求算平衡产物，其实质是在满足质量守恒的条件下，解决自由能最小的极值问题，一般通过引入拉格朗日因子来处理该问题[4]，传统的计算机求解方式有泰勒展开法、Newton法、布罗依登法[5-7]等，但这些求解方式存在初始解设置难度大，计算复杂或收敛困难的问题。……