常见物理量的量纲在OpenFOAM中的表示

在OpenFOAM中一般使用的是国际单位，分别为：

表1 OpenFOAM中的国际单位
数目	描述	单位	符号
1	Mass	kilogram	kg
2	Length	meters	m
3	Time	second	s
4	Temperature	Kelvin	K
5	Quantity	moles	mol
6	Current	ampere	A
7	Luminuous intensity	candela	cd

在OpenFOAM中表示形式为dimensionSet (kg, m, s, K, mol, A, cd)。下面将一些常用物理量的单位整理成用OpenFOAM中单位表达的形式，方便在代码中实现：

表2 常见物理量的单位在OpenFOAM中的形式
物理量	原始单位	用OpenFOAM表示的形式
压力 $P$	$pa$	$kg^{1}\cdot m^{-1}\cdot s^{-2}$
速度 $V$	$m/s$	$m^{1}\cdot s^{-1}$
温度 $T$	$K$	$K^{1}$
浓度 $C_{i}$	$kg/m^{3}$	$kg^{1}\cdot m^{-3}$
体积力 $\vec{f}$	$N/m^{3}$	$kg^{1}\cdot m^{-2}\cdot s^{-2}$
表面应力张量 $\tau$	$N/m^{2}$	$kg^{1}\cdot m^{-1}\cdot s^{-2}$
导热率 $\lambda$	$W/(m.K)$	$kg^{1}\cdot m^{1}\cdot s^{-3}\cdot K^{-1}$
扩散系数 $D_{i}$	$m^{2}/s$	$m^{2}\cdot s^{-1}$
能量源项 $S_{E}$	$W/m^{3}$	$$kg^{1}\cdot m^{-1}\cdot s^{-3}$$
密度 $\rho$	$kg/m^{3}$	$kg^{1}\cdot m^{-3}$
动力粘度 $\mu$	$kg/(m.s)$	$kg^{1}\cdot m^{-1}\cdot s^{-1}$
运动粘度 $\upsilon$	$m^{2}/s$	$m^{2}\cdot s^{-1}$
比热容 $c_{p}$	$J/(kg.K)$	$m^{2}\cdot s^{-2}\cdot K^{-1}$
膨胀系数 $\beta$	$1/K$	$K^{-1}$
重力加速度 $\vec{g}$	$m/s^{2}$	$m^{1}\cdot s^{-2}$
理想气体常数 $R$	$J/(mol.K)$	$kg^{1}\cdot m^{1}\cdot s^{-2}\cdot K^{-1}\cdot mol^{-1}$
摩尔质量 $M$	$kg/mol$	$kg^{1}\cdot mol^{-1}$
熔化潜热 $\bigtriangleup h$	$J/mol$	$kg^{1}\cdot m^{1}\cdot s^{-2}\cdot mol^{-1}$
活化能 $E$	$J/mol$	$kg^{1}\cdot m^{1}\cdot s^{-2}\cdot mol^{-1}$
雷诺数 $Re$	-	-

上表中变量的单位整理成OpenFOAM的形式后，其中未出现的国际单位用0表示，例如压力单位在代码中的形式为：dimensionSet (1, -1, -2, 0, 0, 0, 0)，可以看出dimensionSet中的值为量纲的指数，且按照表1中的顺序取值。

如果需要去掉某个volScalarFiled变量的量纲，可以使用命令p.dimensions().reset(dimless)，其中p为volScalarFiled类型的变量。

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