OpenFOAM中能量方程的疑问

小考拉

各位老师好！

我采用compressibleInterFoam二次开发计算了一个可压缩空化问题，目前对里面的能量方程有一点疑问。能量方程代码如下：

fvScalarMatrix TEqn
    (
        fvm::ddt(rho, T)
      + fvm::div(rhoPhi, T)
      - fvm::laplacian(mixture.alphaEff(turbulence->mut()), T)
      + (
            fvc::div(fvc::absolute(phi, U), p)
          + fvc::ddt(rho, K) + fvc::div(rhoPhi, K)
        )
       *(
           alpha1/mixture.thermo1().Cv()
         + alpha2/mixture.thermo2().Cv()
        )
    );

根据东岳老师的能量方程教程（链接：http://www.dyfluid.com/docs/energy.html ) 公式（7）和公式（21）,可以得到alpha_eff 的单位应该是 kg/(ms)，但通过查看of源代码可以发现alpha_eff 单位竟然可以是 kg/(ms) 还可以是 J/m/s/K。
代码链接：https://cpp.openfoam.org/v3/a02698.html#a9648c27c51ad3b583ca3c44c7ac0d868
https://cpp.openfoam.org/v3/a00123.html#a20f8bad2335b8c29d97af5ac7d324746

问题一：我感觉alpha_eff 单位应该是 kg/(ms)，怎么又多出来一个呢？

问题二：通过查阅文献，发现混合热扩散系数alpha_eff 需要通过导热率k，定容比热容Cv来计算（在本例中为水和水蒸气的导热率），在of中如何计算导热率k呢？

麻烦各位老师指点一下，同时请问有什么资料可以推荐参考呢？我去学习一下

李东岳

@小考拉在 OpenFOAM中能量方程的疑问中说：

mixture.alphaEff(turbulence->mut())

你说的是这个的单位么

小考拉

@李东岳

感谢老师的回复。

是的，我说的就是alphaEff的单位。我目前认为单位是 kg/(ms)

问题二中，对于导热率（ thermal diffusivity）我通过查找资料，感觉可能是通过普朗特数计算得到的吧。

我计算之前设置了流场的普朗特数，就可以计算得到导热率了，不知道我这样的理解是否正确呢？

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小考拉

@小考拉继续补充，对于第二个问题，目前导热系数的确可以通过普朗特数的公式计算得到，但前提是我设置的case里面保证了thermophysicalProperties中的transport里面选择const

具体的介绍，可以参考：https://cfd.direct/openfoam/user-guide/v6-thermophysical/

https://www.cfd-online.com/Forums/openfoam-programming-development/172223-how-thermal-conductivity-calculated.html

Tens

@小考拉
J/m/s/K这个单位是求能量方程时使用的，而kg/(ms)这个单位是求解温度方程时使用的，两个单位之间差一个比热容的单位J/(kg·K)

李东岳

@小考拉

在compressibleInterFoam中没找到你写的这一行代码，我的OpenFOAM-7/8是下面的：

fvScalarMatrix TEqn
    (
        fvm::ddt(rho, T) + fvm::div(rhoPhi, T) - fvm::Sp(contErr, T)
      - fvm::laplacian(turbulence.alphaEff(), T)
      + (
            fvc::div(fvc::absolute(phi, U), p)()() // - contErr/rho*p
          + (fvc::ddt(rho, K) + fvc::div(rhoPhi, K))()() - contErr*K
        )
       *(
           alpha1()/mixture.thermo1().Cv()()
         + alpha2()/mixture.thermo2().Cv()()
        )
     ==
        fvOptions(rho, T)
    );

我看了下compressibleMultiphaseInterFoam倒是发现了类似的：

fvScalarMatrix TEqn
    (
        fvm::ddt(rho, T)
      + fvm::div(mixture.rhoPhi(), T)
      - fvm::laplacian(mixture.alphaEff(turbulence->mut()), T)
      + (
            fvc::div(fvc::absolute(phi, U), p)
          + fvc::ddt(rho, K) + fvc::div(mixture.rhoPhi(), K)
        )*mixture.rCv()
    );

里面有mixture.alphaEff(turbulence->mut())，这个单位在multiphaseMixtureThermo里面定义了：

//- Effective thermal diffusivity of mixture [W/m/K]
            virtual tmp<volScalarField> alphaEff
            (
                const volScalarField& alphat
            ) const;

[W/m/K]。看起来注释错了，应该是kg/(ms)

小考拉

@tens 学到了，感谢老师的指点！

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