FLUENT导入CHEMKIN机理的单位问题【转载】

2017-01-15 by:CAE仿真在线来源:互联网

CHEMKIN机理导入后,发现速率常数全变了,那么他们是怎样变化的呢?

FLUENT中单位为 Kg mol s J 的SI单位,而CHMKIN默认单位为 g mol s cal单位。

这里先掰一下基元化学反应速率单位:(注意这里是基元反应)

基元反应通常最多可以写成:

A + B + C = D + E + F

因为三级以上的反应速率就很低了。

那么正向反应的速率为:

Rf = kf * cA * cB * cC

为方便解释单位,这里取SI单位制。

这里 R的单位组合永远都是 mol/(m^3*s).

那么对于三级反应的单位制来说就有:

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

这样 kf的单位就是 : (m^3/mol) * (m^3/mol) /s

类比二级反应 kf 单位 (m^3/mol) /s

一级反应 kf 单位 1/s

零级反应 kf 单位 mol/m^3 /s

下面掰一下FLUENT和CHEMKIN的单位转换关系:

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

因为 (T/Tref)^beta * Exp(-Ea/R/T)这部分单位为 1,因此kf单位等同于 A。

Rf = kf * c^n (n为反应级数)

在FLUENT中 Rf的单位为 kmol/m^3 /s, beta单位为 1, Ea单位为 J/kmol.(注软件界面Ea写的是J/kgmol为错写)

拿二级反应来说 Chemkin 格式kf单位为 (cm^3/mol)/s, Ea单位为 cal/mol, beta单位为1,Fluent格式kf单位 m3/kmol/s,Ea单位 J/kmol, beta单位1,那么导入到FLuent中比例因子分别变为:

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

总结:

CHEMKIN导入到Fluent中,Ea乘以 4184,A根据反应级数不同,分别乘以:

0级 : 1e3

1级: 1

2级: 1e-3

3级: 1e-6

这些操作在导入的时候,由软件自动完成。

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