排放

排放是不需要的污染组分，属于反应副产物。Simcenter STAR-CCM+ 中提供了两个选项用于污染组分建模。使用复杂化学模型时，可以将污染组分包含在化学机制中。对于所有其他模型，特别是小火焰模型和涡破碎 (EBU) 模型，将分别求解污染组分的传输方程。

使用小火焰模型（为其导入包含氮氧化物组分的化学机制）对氮氧化物排放进行建模时，不应选择这些氮氧化物组分作为小火焰表中的后处理组分。氮氧化物组分不应直接存储在小火焰表中，因为氮氧化物组分缓慢形成，因而与小火焰近似不兼容。小火焰表生成器的参数中提供了专用排放选项，可确保正确传输并计算氮氧化物排放。

Simcenter STAR-CCM+ 具有以下污染物模型：

氮氧化物排放模型

尽管大气氮会在雷暴期间自然形成氮氧化物 (NOx)，但是燃烧化石燃料的运输和工业造成的氮氧化物排放更显著。氮氧化物排放会显著导致酸雨形成。因此，开发尽可能降低氮氧化物排放水平的技术至关重要。

使用任何反应流体模型时，可激活可选的氮氧化物排放模型。此模型提供工具来预测各种来源产生的氮氧化物并帮助设计氮氧化物控制措施。

氮氧化物排放模型使用影响氮氧化物反应源项的燃料氮氧化物模型和/或热力型氮氧化物模型求解氮氧化物浓度的传输方程。此外，还可以使用快速氮氧化物模型。

燃料型氮氧化物模型会影响燃料（例如燃烧过程中释放燃料氮的重液和煤）产生的氮氧化物排放。因此，对燃烧这些燃料时产生的排放建模时，将配合使用燃料氮氧化物模型和热氮氧化物模型。在拉格朗日相中，可使用液体燃料或煤的燃料氮氧化物模型。除了液体燃料和煤以外，Simcenter STAR-CCM+ 还可用于对纯气体燃料的燃料氮氧化物建模。对于纯气体燃料，可以引入由入口边界处的燃料直接产生的中间体组分、氰化氢和/或氨。
热力型氮氧化物模型使用三步扩展 Zeldovich 反应机制，影响贫燃料条件和高温下由氮气和氧气或氢氧化物形成的氮氧化物排放。热氮氧化物在碳氢化合物火焰中占主导。对于不使用复杂化学模型的燃烧设置，组分浓度在生成小火焰表期间计算得出，并在每次迭代时直接从小火焰表中获取。使用复杂化学模型时，将在每次迭代时计算源项。
快速氮氧化物模型会对燃料型氮氧化物或热力型氮氧化物模型未考虑的过程导致的氮氧化物排放有贡献。例如，与如 C、CH 和 CH2 自由基等燃烧中间组分反应的大气氮。将在低温燃烧过程中产生此类贡献。

氮氧化物被视为被动标量，并不影响密度计算。因此，在稳态模拟中，使用氮氧化物排放模型作为后处理工具，也就是说，在流场收敛之后将其激活。在瞬态模拟中，要准确地对氮氧化物的演化过程建模，从一开始激活此模型。

在碳氢化合物燃烧期间，通常会生成和排放碳质颗粒。这些微粒称为碳烟，在火焰和火中被标识为黄带发光。在燃气轮机、内燃机和其他实用燃烧设备中，碳烟的生成主要是不完全燃烧的产物。

除了在燃烧效率方面造成的损失外，碳烟生成造成的一个严重影响就是危及健康。另一方面，在某些情况下，需要存在或生成碳烟。例如，在制造汽车轮胎时，需要生成炭黑。在工业应用熔炉或热风炉中，需要生成碳烟起媒介作用，这样便可通过辐射加剧热传递。但是，在将废气释放到环境中之前，必须先对碳烟进行氧化。

人们普遍认为碳烟生成是一个复杂的过程，期间涉及以下环节：

矩法基于以下事实：求解 PSDF 统计矩的无限方程组相当于直接模拟 PSDF。此外，事实表明，仅用几个力矩往往即可获得足够高的精度。通常应用前几个力矩的方程组，在这种情况下，该方法的精度会随使用的矩量数而提高。主要优点是：

Simcenter STAR-CCM+ 根据名为 Moss-Brookes-Hall (MBH) 碳烟模型的方法提供了碳烟双方程模型。

碳烟双方程模型是一个半经验碳烟模型，它基于以下四个物理碳烟生成过程：

使用碳烟双方程模型，可以实现任何双方程碳烟模型，具体方式是将内置源项设为零，然后为四个物理碳烟生成过程分别指定新的源项。

激活碳烟双方程模型与涡破碎 (EBU) 模型时，流体束管理器将变为可用。流体束管理器可用于定义燃料和氧化剂流。

在 Simcenter STAR-CCM+ 中，碳烟双方程模型允许在其属性中选择成核选项：乙炔基和多环芳烃基。

要访问碳烟双方程模型的属性，选择碳烟双方程节点。

截面法基于包含相同体积碳烟颗粒的截面的描述，支持基于体积的颗粒尺寸离散化以及碳烟数密度和质量守恒。在截面模型中传输多个截面。