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n-ヘプタンの燃焼（常微分方程式）

ケース

$FOAM_TUTORIALS/combustion/chemFoam/nc7h16

概要

CHEMKIN II の入力ファイルを取り込み、化学反応計算を行い、計算結果を CHEMKIN II による結果と比較します。CHEMKIN はサンディア国立研究所で開発された化学反応計算用のプロプライエタリ・ソフトウェアです。

解くのは圧力と温度、化学組成のみで流れは解きません。また空間自由度は存在しません（1メッシュ内の反応を常微分方程式として解きます）。ディレクトリ chemkin 内に CHEMKIN 形式の入力ファイルがあり、それらをディレクトリ constant 内のファイル thermophysicalProperties から以下のようにして読み込むことで使用しています。

thermoType
{
    type            hePsiThermo;
    mixture         reactingMixture;
    transport       sutherland;
    thermo          janaf;
    energy          sensibleEnthalpy;
    equationOfState perfectGas;
    specie          specie;
}

CHEMKINFile     "$FOAM_CASE/chemkin/chem.inp";
CHEMKINThermoFile "$FOAM_CASE/chemkin/therm.dat";
CHEMKINTransportFile "$FOAM_CASE/chemkin/transportProperties";

初期状態の圧力、温度、化学組成はディレクトリ constant 内のファイル initialConditions で以下のように定義されています。計算全体ではファイル chemkin/chem.inp に定義された544の化学種と2446の化学反応が考慮されます。

constantProperty pressure;

fractionBasis   mole;
fractions
{
    NC7H16      0.090909;
    N2              3.76;
    O2              1;
}
p               5.06625e+06;
T               800;

またディレクトリ constant 内のファイル chemistryProperties で化学計算ソルバーの設定を行っています。

計算結果は以下の通りです。

OpenFOAM（chemFOAM）と CHEMKIN II の温度計算結果の比較