計算機化學計算軟體有哪些

1. 主要數值模擬軟體

近年來，計算機模擬技術在許多研究領域得到了廣泛的應用，開發出了許多優秀的模擬軟體和程序。同樣，可用於研究CO₂地質儲存的數值模擬軟體也很多，主要有PHREEQC、GEM、ECLIPSE、TOUGHREACT、PETROMOD、MUFTE-UG和NUFT等。這些軟體有各自的特點和適用性。因此在進行數值模擬之前，需對這些數值模擬軟體進行評價分析，選擇適用於所要研究解決問題的模擬軟體。現對目前國際上常用的幾款軟體簡介如下。

（一）PHREEQC

PHREEQC是一款用於計算多種低溫水文地球化學反應的計算機軟體（Scott and David,2011）。以離子締合水模型為基礎.PHREEQC能夠完成以下任務：

1）計算物質形成種類與礦物的溶解飽和指數；

2）模擬地球化學反演過程；

3）計算序批式反應與一維運移反應。

另外，與多組分溶質－運移模型耦合的PHREEQC可生成PHAST，是一個用於模擬地下水流系統的三維反應－運移模擬器。但由於PHREEQC是在單相水流的基礎上建立的模型，因而不能模擬超臨界CO₂水的兩相流體運動。PHREEQC最簡單的應用就是計算溶液中各種化學物質的分布，以及溶液中礦物與氣體的飽和狀態。反演模擬功能可推導和量化在流動過程中，能夠反映化學物質變化的化學反應方程。

（二）GEM

GEM v.2009.13 是一款用來模擬利用CO₂和酸性氣體提高石油採收率的模擬器，該模擬器完全耦合了地球化學組成狀態方程（Nghiem et al.，2004）。GEM 採用一步求解法進行狀態方程的求解，缺點是計算工作量大。GEM 可以用來模擬對流和彌散流體、油（或超臨界CO₂），氣和鹹水間的平衡、水相物種間的化學平衡，以及礦物的動態溶解和沉澱。該模擬器採用自適應的隱式離散技術，可用1D、2D或者3D模型來模擬孔隙介質中溶質的運移。油相和氣相用一個狀態方程來模擬，氣體在水相的溶解度採用亨利定律模型來計算。水通過蒸發進入到氣相、蓋層的穿透，熱效應和裂隙的封閉作用也可以利用GEM來模擬。

（三）ECLIPSE

ECLIPSE是一個並行化的可以模擬黑油、組分、熱采等問題的成熟軟體（Schlumberger,2008）。1994年，勝利石油管理局引進了ECLIPSE油藏數值模擬串列軟體，廣泛開展了從油藏到氣藏，從常用油田到特殊油氣田、從常規模擬研究到特殊模擬研究等多方面的應用。主要模塊有主模型、黑油、組分、熱采、流線法、運行平台和ECLIPSEOffice等。

ECLIPSE是一個商業軟體，在使用中其內核部分是封閉的，使用者只能將其作為一個「黑箱」來操作。其不足之處有：不可能免費獲得和隨意使用、修改；無法耦合最前沿的地質流體熱力學模型；無法加入更多影響因素來研究具體問題。因此，ECLIPSE不適宜用於科學研究。

（四）TOUGH2/TOUGHREACT

TOUGH2是Transport of Unsaturated Groundwater and Hea（t 非飽和地下水流及熱流傳輸）的英文縮寫，是一個模擬一維、二維和三維孔隙或裂隙介質中，多相流、多組分及非等溫的水流及熱量運移的數值模擬程序（Pruesset al.,1999）。TOUGH2使用積分有限差（Integral Finite Differences,IFD）（圖9-1）的方法來解決多相流動和多組分化學運移模擬中的空間離散化問題。為了滿足大規模計算需要， Zhang等（2008）開發了TOUGH2的平行計算版本，即TOUGH2-MP。

圖9-1 積分有限差分法中的空間離散化和幾何參數數據

許天福等在TOUGH2的框架基礎之上，增加了多組分溶質運移和地球化學反應的模擬功能，形成了一套校為完善的可變飽和地質介質中非等溫多相流體反應地球化學運移模擬軟體 TOUGHRE ACT(Xu et al.,2004）。除了包含TOUGH2的所有功能外，TOUGHREACT還可以應用於一系列的反應性流體和地球化學遷移問題。例如：伴隨Kd線性吸附和放射性衰變的污染物遷移問題；在周圍環境條件下，自然界中地下水的化學演變；核廢料處置場地評估；深部岩層的沉積成岩作用；CO₂地質儲存：多相流體運動，多組分反應地球化學，各種封存形式封存量以及隨時間空間變化；礦物沉積（如表生銅礦富集）；自然和補給環境下熱水系統中的礦物變化。

（五）PETROMOD

由德國IES(Integrated Exploration System）公司研究開發的PETROMOD多組分、多相態的多維含油氣系統模擬軟體綜合平台已被世界石油業所公認（IES,1995）。該軟體融入了斷層活動性、鹽丘上涌和刺穿、火山岩的侵入、氣體擴散效應，油氣水三相運移和油氣吸附模型等相關技術。

該模擬軟體平台推出和採用的油氣運移組合模擬演算法（Hybird）是當今最先進的油氣運移模擬演算法，既可以保證模擬的精度，又可以極大地提高模擬的運算速度。其中的PETROFLOW3D用於油氣運移、聚集、圈閉和散失等情況的模擬，同時PETROCHARGE EXPRESS為我們提供了基於圖件的油氣運移和圈閉模擬的快速分析工具。

（六）MUFTE-UG

MUFTE-UG是MUFTE和UG.MUFTE的結合。MUFTE即多相流（Multiphase Flow）、運移（Transport）和能量（Energy）模型（Class et al.，2002; Helmig,1997）。該軟體包主要包括物理模型概念和孔隙裂隙介質中等溫和非等溫多相多組分流動和運移過程的離散方法。它能對裂隙孔隙介質進行離散性描述。UG是非結構性網格（Unstructured Grid）的縮寫，它提供的數據結構能快速解算以平行、自適應多網格法為基礎的離散型偏微分方程。具有模塊化結構的MUFTE UG很容易解決各種有特殊要求的問題。

模塊化結構的MUFTE-UG具有許多不同的環境與技術應用。例如，在環境應用領域，MUFTE-UG能夠模擬如下兩個問題。

1)NAPL（非液相流體）向飽和與非飽和土壤的滲流。優化改進的修復技術在MUFTE中具有廣泛的研究和發展空間。

2)CO₂地下運移。CO₂以高溫高壓灌注地表以下幾千米的地層中，MUFTE-UG可用於非均質含水層（對流和彌散運移）中羽狀體演化評價，伴隨溫度效應（由於膨脹和壓縮）和組分間相互溶解（鹵水和CO₂）。

（七）NUFT

NUFT(Nonisothermal Unsaturated-Saturated Flow and Transport model）是一套用來解決在多孔介質中多相、多組分非等溫流動和溶質運移過程中地下污染物運移的數值解法器（Nitao,1998）。此軟體利用簡單的代碼來利用通用的實用程序和輸入文件的格式。最近，此代碼在Unix和DOS系統下運行成功。

該程序利用一套完整的有限差分空間離散法求解平衡方程組。每一個時間步長內利用Newton-Raphson方法求解非線性方程組，而在每一步迭代過程中利用直接解法和預共軛梯度法求解線性方程組。該模型可以解決一、二和三維水流及溶質運移問題。將來該模型會耦合進毛細滯後、非正交網格離散、有限單元剖分和固體非線性等溫吸附等功能。

（八）CODE-BRIGHT

CODE-BRIGHT是一個有限元程序，用來處理地質介質中的熱－水力學（THM）的耦合問題（Olivella et al.，1996）。可以計算普通狀況下的5個主要控制方程（壓力平衡、水質量平衡、氣體質量平衡、能量平衡和少量的化學平衡）的初始邊界值問題，在一定條件下，也能計算局部區域的平衡方程。空間離散採用有限元法，時間離散採用隱式有限差分方法。採用Newton-Raphson迭代求解非線性問題。

CODE-BRIGHT能夠模擬氣體對水的趨替及氣體的溶解過程、各組分和能量的對流及非對流通量、還有水相態的變化。用戶可以自由選擇稀疏矩陣存儲器和直接、迭代求解方法。並行程序已經可以使用。為了便於用戶處理大量的信息.CODE-BRIGHT使用Gi D系統做前、後處理工作。

（九）COORES

CO₂儲層環境模擬器（COORES）是由IFP編寫的研究CO₂從井到盆地尺度儲存過程的程序代碼（Le Gallo et al.，2006）。它由美國應用數學部開發，是指定的並經過油藏工程、地球化學及熱力學等部門驗證的程序。

該程序在剖分過程中允許用戶根據需要靈活地改變網格大小、形狀和樣式來精確地刻畫儲層特徵，從而將必須的網格數量降到最少。使用結構化或非結構化的網格，COORES能夠模擬非均質孔隙介質中的多組分、3相及3D的水流過程。通過Newton方法將完全耦合的摩爾守恆方程線性化。考慮到礦物學的變化，運移模型還耦合了一種地球化學反應模擬器Arxim。通過假設不同的孔隙度－滲透率和孔隙度－毛細壓力定律，如Kozeny-Carman、Labrid或Fair-Hatch定律，修正了孔隙度變化產生的滲透率、毛細壓力改變。

（十）DUMUX

DUMUX是模擬孔隙介質中多尺度、多物理作用的水流和運移過程的程序（Bastian et al.，2008）。它由德國斯圖加特大學開發，基於分散或統一的數值環境（DUNE），用C^+＋語言編寫。Du NE採用一個共同的介面，允許不同的實現共用相同的概念（例如網格、解算器），提高資源利用率。該框架包括許多可以單獨下載的模塊。DUMUX是一個額外的模塊，它繼承了其他模塊的功能，主要是為了方便和有效的實現模型在孔隙介質水流問題（從問題的提出、空間和時間離散方案的選擇和非線性方程解法，到模型的耦合）的應用。DUMUX有即用的數值模型和實例應用。

2. 化學工程專業應該學哪些計算機軟體

不小心點進來的，那我就隨便說說，本人學的是化工，本人認為，對於化工的計算MATLAB很有用，其主要用來數學建模，及其模型的解析求解，比較基礎；CAD是畫圖用的（貌似是廢話），化學工程用的不多，其主要用於化學工藝流程的繪制；ORIGIN用於離散數據的分析，擬合，論文中的插圖的繪制；這里不得提一下ASPEN與PRO2（那個大寫羅馬字元2不會打，見諒）這兩款軟體是化工常用軟體，用於工程的分析，設計，核算等等，其多見於設計院，學校也有傳授，例如北京化工大學等，你是大幾的加個好友吧，反正我的好友很少，希望能找個有共同專業的好友（呵呵，這城交友網站了），不過，鄙人認為，軟體只是學習的輔助，專業課也很重要，學好專業課才是重點，呵呵呵呵

3. 目前工作中最有用的計算機軟體有些什麼我學化學的，但是現在做耐火材料。

東西很多啊，最簡單的如chemview（化學視圖），chemwindow（化學之窗），chemdraw等，這些主要是作圖，編輯，還有基本的模擬等；專門的如gaussian（高斯），包括gaussview和gaussian，他們是專門做量子化學和計算化學的，說的再簡單點就是做計算機模擬的，這類的要用到超級計算機才行，可以通過對物質結構的模擬達到對其如HOMO或者LOMO或者能量等的模擬計算。還有如oringe，這類是化學作圖的。現在很多都可以直接和如HNMR，CNMR，IR，MS等譜圖的直接連用。HyperChem現在也用的很多，它是一款分子模擬軟體。通過利用 3D 對量子化學計算，分子力學及動力學進行模擬動畫。還有像化學雲計算的如CloudChem這樣的化學計量學軟體，它具有傳統的化學計量軟體基本功能外，還有如長久存取，集成化分析，實現基於SaaS（soft as a servers）模式的化學計量學軟體服務。就是一種軟體服務。
我想這當中大多數可能用不到，常用的如，前三個和oringe，如果學計算化學肯定要學gaussian，當然也可能用其他的非公開軟體，這些多是課題組一代代基於原理通過編程軟體積累下來的，這些軟體除非你是實驗組成員，否則是看不到的。
你做耐火材料，現在是不是還是有機和無機兩種，無機無非就是摻雜，有機無非就是含有N，P，等有機分子，有機耐火無非就是沒有在分子量上作出突破而已，沒有做成大分子或者高分子。你要用的估計想oringe可能會有，主要是做數據處理我不知到你的專業會不會用到如DSC，DTA，TMA這樣的分析，如果用到估計oringe會有用，還有如基本的化學軟體你肯定要會一點。
總的來說我就知道的就這些了，其中大多軟體都應該是可以下載的到，希望我的回答對你有作用。

4. 常用計算化學軟體有哪些

Gaussian（最新版本g09，以前多用g03）VASP，DMol，PWSCF，.可參考以下網址。

5. 化學工程與工藝畢業設計要用到哪些計算機軟體

一般本科學習不需要這么多吧，除了CAD，如果參加化學類競賽的話，可以學學3D max，PID管道設計，Origin制圖，主要用於科學繪圖、數據分析。它支持各種各樣的2D/3D圖形。其中的數據分析功能包括統計，信號處理，曲線擬合以及峰值分析。
ChemBioOffice,主要用於機構分析，可以方便地畫出結構式，並計算出其理論上的核磁譜圖，紅外譜圖等等。還可以畫出化學方程式。這兩個軟體都是常用並且互補著用的。常用的是裡面的ChemBioDraw.

6. 各位師兄師姐，有機化學專業常用的軟體有哪些

主要分為畫圖軟體和圖譜解析軟體，畫圖軟體最常用應該還是chemdraw吧，核磁解析軟體主要是NUTS, MestReC, MestReNova等

7. HAZOP軟體哪個好

HAZOP軟體有以下幾款較為不錯：

1、歌略RiskCloud：

款由上海歌略軟體科技有限公司（下稱「歌略」）獨立自主研發的風險分析軟體，RiskCloud是做到基於網路版HDM自定義分析方法技術並集智能HAZOP分析與LOPA定級和基於Markov演算法的SIL驗算（SIL驗證、SIL計算）為一體的風險分析軟體。

2、PSMSuite：

個高效的輔助實施工藝安全管理的軟體系統，2002年被《Chemical Engineering Science》列為化學工程領域具有代表性的計算機工具之一。

PSMSuiteTM軟體集成了工藝安全管理中工藝安全信息PSI、工藝危害分析PHA、變更管理MOC等多個工藝安全管理要素。能夠與企業現有軟體系統集成，實現工藝安全管理中的知識管理與傳承；輔助實施HAZOP、保護層分析LOPA、安全儀表系統SIL定級與驗證等多種分析與評估。

3、普肯HAZOP分析軟體：

具備智能判斷、篩選、統計、自動識別風險等級。實現計算機代替記錄員來記錄分析結果，並對分析結果進行查詢、統計、報表等管理，但實質分析仍然由HAZOP分析小組實現，費時、費力。針對人工HAZOP分析存在弱點。

HAZOP分析軟體，可以有效地自動進行化工生產過程HAZOP分析。實現了HAZOP分析的自動化、智能化；提高效率、節省時間，且分析全面。

4、RiskCloud：

首創自定義模板，豐富HAZOP及SIL案例庫，Markov演算法，內嵌HRA人員可靠性分析，點燃概率計算，致死概率計算，重點工藝連鎖輔助指導，SIF核心動作識別指導等多種實用的半定量分析工具。RiskCloud創基於HDM內的、自定義分析模板技術，可根據用戶需求靈活配置分析模板。

5、HAZOPkit：

軟體內置WHAT-IF分析列，用戶可以通過簡單配置獲得WHAT-IF分析軟體；軟體內置強大的HAZOP分析輔助工具庫，包括：化學品庫；初始事件頻率查詢；保護層可靠率查詢；氣、液、固物質需氧量查詢；常用物質引火能查詢；沸點壓力計算、氮氣置換計算、管道流速計算和單位換算等工具。

8. 量子化學計算軟體有哪些常用的

這個一般是買的，要幾十萬的，很多做量子計算的單位都開發有自己的程序，通用的如DFT（密度函數原理），如以B3LYP為理論基礎的密度函數法，B3LYP:MM3相結合的IMOMM(The integrated molecular orbital-molecular mechanics method)方法、量子力學/分子力學耦合技術(QM-MM)等。

9. 理論計算化學要用到的軟體一般用什麼電腦

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對於計算化學，運算量較大，如果是普通的機子可能會帶不起來，卡機現象也回經常出現

10. 學計算機的軟體有哪些

計算機專業學習的軟體有很多，一般常見的有：Java面向對象程序設計、VB程序設計、C語言程序設計、C++程序設計、C#程序設計、PS軟體等。