FLUENT導(dǎo)入CHEMKIN機(jī)理的單位問題【轉(zhuǎn)載】

2017-01-15 by:CAE仿真在線來源:互聯(lián)網(wǎng)

CHEMKIN機(jī)理導(dǎo)入后,發(fā)現(xiàn)速率常數(shù)全變了,那么他們是怎樣變化的呢?

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

這里先掰一下基元化學(xué)反應(yīng)速率單位:(注意這里是基元反應(yīng))

基元反應(yīng)通常最多可以寫成:

A + B + C = D + E + F

因?yàn)槿?jí)以上的反應(yīng)速率就很低了。

那么正向反應(yīng)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(yuǎn)都是 mol/(m^3*s).

那么對(duì)于三級(jí)反應(yīng)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(jí)反應(yīng) kf 單位 (m^3/mol) /s

一級(jí)反應(yīng) kf 單位 1/s

零級(jí)反應(yīng) kf 單位 mol/m^3 /s

下面掰一下FLUENT和CHEMKIN的單位轉(zhuǎn)換關(guān)系:

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

因?yàn)?/span> (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(yīng)級(jí)數(shù))

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(cuò)寫)

拿二級(jí)反應(yīng)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(dǎo)入到FLuent中比例因子分別變?yōu)?

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

總結(jié):

CHEMKIN導(dǎo)入到Fluent中,Ea乘以 4184,A根據(jù)反應(yīng)級(jí)數(shù)不同,分別乘以:

0級(jí) : 1e3

1級(jí): 1

2級(jí): 1e-3

3級(jí): 1e-6

這些操作在導(dǎo)入的時(shí)候,由軟件自動(dòng)完成。

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