[FLOW-3D 물리모델]Chemically Reacting Flows / 화학반응 유동

Chemically Reacting Flows / 화학반응유동

화학 반응 모델은 Scalars 사이의 2상 반응을 시뮬레이션하는 데 이용된다. 현재로서는 체적 또는 열소스가 화학반응 유동모델에 포함되지 않아서 열화학, 침전 반응, 체적변화 등은 모델링 할 수 없다. 각 화학적 종류는 Model Setup>Physics>Scalars 설정 창에서 정의되는 스칼라 변수에 의해 나타내진다. 화학 반응을 활성화하기 위해 GUI에서는 현재 이용 가능하지 않으므로, FLOW-3D 입력파일 prepin.*을 편집할 필요가 있다. 이는 일반적인 텍스트 편집기 또는 GUI에서 ctrl+E 를 누름으로써 가능하다.

화학 반응 모델은 XPUT namelist (Physical Model Options) 에서 ICHM = 1 로 지정함으로써 활성화된다. 화학 종류는 Physics Scalars 에서 스칼라 양들을 추가함으로써 정의된다. 한 방정식이 반응에 관여하는 각 화학종 n4에대해 정의되어야 한다. 각 반응을 특정화하는 입력변수는 namelist SCALAR 다음에 입력되어야 하는 namelist CHM 에서 정의된다. 이 반응 방정식은 반응율 계수 ARATE(n1)와 반응율 계수에 관련된 행열 ICOEFF(n2,n3), 그리고 동력관련 열DD(n2,n3,n4)을 이용하여 정의되는데 여기서

  • n1은 효율계수 색인
  • n2은 방정식 색인
  • n3는방정식 n2에서의 항 색인
  • n4는 종류 색인
  • 각 종류는 같은 색인을 갖는 스칼라와 연계된다. ARATE(n1) 은 모든 반응에 대한 반응율 계수의 목록이다. 반응계수는 향상 양의수이나 계수 앞의 부호는 ICOEFF(n2,n3)의 부호에 의해 정의되며 양이나 음일 수 있다. ICOEFF(n2,n3)는 목록에서 어느 반응율 계수가 방정식 n2 에있는 항 n3 에 해당하는지를 알려준다. ICOEFF 의 음의 값은 반응율 앞의 음의 부호에 해당한다. 마지막으로 DD(N,M,I) 은 방정식 n2 (디폴트는 0) 의 n3 항에 있는 종 n4 의 지수이다. 이 모델의 상세 내용을 위해서는 Reactive Flows Algorithm of the Theory 를 참조한다.
  • Example:The following input is required to specify the equation: .
    • ARATE(1) = k1, ARATE(2) = k2,
    • ICOEFF(1,1) = 1, ICOEFF(1,2) = -2,
    • DD(1,1,1) = 1.1, DD(1,1,2) = 2.0,
    • DD(1,2,1) = 1.0, DD(1,2,3) = 0.8.