KIMYA, a code for solving chemical reaction networks in astrophysics

• A. Castellanos-Ramírez ^[1] ; A. Rodríguez-González ^[1] ; P. R. Rivera-Ortíz ^[1] ; A. C. Raga ^[1] ; R. Navarro-González ^[1] ; A. Esquivel ^[1]
  1. [1] Instituto de Ciencias Nucleares, UNAM, México
• Localización: Revista mexicana de astronomía y astrofísica, ISSN-e 0185-1101, Vol. 54, Nº. 2, 2018, págs. 409-422
• Idioma: inglés
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    KIMYA es un nuevo código para resolver el sistema de ecuaciones diferenciales que describe el comportamiento temporal de una red química. En este artículo presentamos un método numérico sencillo y fácil de implementar, y una evaluación de su precisión. KIMYA fue diseñado para incorporar una red química en simulaciones hidrodinámicas multidimensionales. Para probar nuestro código hacemos tres simulaciones numéricas: un modelo de la evolución química de una nube oscura (el cual comparamos con cálculos anteriores) y un modelo de la formación deóxido nítrico durante una descarga de relámpago simulada con un pulso de láser. Este último lo hacemos tanto con un cálculo de una única parcela, como dentro de un cálculo hidrodinámico/químico, y lo comparamos con resultados de un experimento de laboratorio.

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    KIMYA is a new code for solving the system of differential equations describing the temporal behavior of a chemical network. This paper presents a simple and easy to implement numerical method and tests of its accuracy. KIMYA was designed for incorporating a chemical network into multi-dimensional gasdynamical simulations. In order to test our code we compute three numerical simulations: a model of the chemical evolution of a dark cloud (which we compare with previous calculations), and a model of nitric oxide formation during a lightning discharge simulated with a laser pulse. The latter is done with both a single parcel calculation, as well as a fully hydrodynamical/chemical model, which we compare with results from a laboratory experiment.