FLUENT導入CHEMKIN機理的單位問題【轉載】

2017-01-15  by:CAE仿真在線  來源:互聯網

FLUENT中單位為 Kg mol s J 的SI單位,而CHMKIN默認單位為 g mol s cal單位。

這里先掰一下基元化學反應速率單位:(注意這里是基元反應)

基元反應通常最多可以寫成:

A + B + C = D + E + F

因為三級以上的反應速率就很低了。

那么正向反應的速率為:

Rf = kf * cA * cB * cC

為方便解釋單位,這里取SI單位制。

這里 R的單位組合永遠都是 mol/(m^3*s).

那么對于三級反應的單位制來說就有:

mol/(m^3*s)= ? * mol/m^3 * mol/m^3 * mol/m^3

這樣 kf的單位就是 : (m^3/mol) * (m^3/mol) /s

類比二級反應 kf 單位 (m^3/mol) /s

一級反應 kf 單位 1/s

零級反應 kf 單位 mol/m^3 /s

下面掰一下FLUENT和CHEMKIN的單位轉換關系:

kf = A * (T/Tref)^beta * Exp(-Ea/R/T)

因為 (T/Tref)^beta * Exp(-Ea/R/T)這部分單位為 1,因此kf單位等同于 A。

Rf = kf * c^n (n為反應級數)

在FLUENT中 Rf的單位為 kmol/m^3 /s, beta單位為 1, Ea單位為 J/kmol.(注軟件界面Ea寫的是J/kgmol為錯寫)

拿二級反應來說 Chemkin 格式kf單位為 (cm^3/mol)/s, Ea單位為 cal/mol, beta單位為1,Fluent格式kf單位 m3/kmol/s,Ea單位 J/kmol, beta單位1,那么導入到FLuent中比例因子分別變為:

A的1000 * (1e-2)^3 = 1e-3,Ea的 4.184 * 1000 = 4184。

總結:

CHEMKIN導入到Fluent中,Ea乘以 4184,A根據反應級數不同,分別乘以:

0級 : 1e3

1級: 1

2級: 1e-3

3級: 1e-6

這些操作在導入的時候,由軟件自動完成。

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