FLUENT导入CHEMKIN机理的单位问题【转载】

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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。