设置反应通道

反应通道协同仿真是在反应通道内（发生甲烷蒸汽重整反应的地方）的塞流反应器 (PFR) 和 Simcenter STAR-CCM+ 内的燃烧室域（发生燃烧反应的地方）之间创建。

设置反应通道协同仿真：
  1. 右键单击外部链接 > 反应通道协同仿真 > 值 > 反应通道化学定义节点并选择导入化学定义（Chemkin 格式）。
  2. 在导入 Chemkin 文件对话框中，浏览并选择以下文件，然后单击确定。
    化学机制文件 SpeciesList.dat
    热力学属性文件 thermo30.dat
    传输属性文件 transport.dat
设置用户编码，以定义在反应通道中发生的塞流反应器 (PFR) 蒸汽甲烷重整反应。
  1. 要导入用户编码：
    1. 右键单击工具 > 用户程序节点，然后选择新用户库。
    2. 在打开对话框中，根据使用的操作系统，浏览并选择以下各项之一：
      • 在 Windows 上：user-code-Windows\libuser.dll
      • 在 Linux 上：user-code-Linux/libuser.so
    3. 单击打开。
  2. 要为反应通道选择用户编码：
    1. 展开外部链接 > 反应通道协同仿真 > 值节点。
    2. 选择值 > 反应通道化学定义 > 反应系统属性 > 组分反应源节点，然后将方法设为用户自定义。
    3. 选择组分反应源 > 用户自定义节点，然后将用户函数设为 wdot。
    4. 选择反应系统属性 > 用户自定义的组分源指定节点，然后将方法设为计算组分源。
    5. 选择用户自定义的组分源指定 > 计算组分源节点，并确保激活内部反应能量源。
创建两个反应通道区域 - 一个代表反应混合物流出的管道，另一个代表反应混合物重新进入的管道。
  1. 右键单击反应通道协同仿真 > 区域节点，然后选择新建。
然后，确定燃烧室内的反应通道的周围边界。必须将这些通道指派给某个区域，并设为交换数据（作为协同仿真的一部分）。
  1. 展开区域 > 燃烧室 > 边界节点，然后：
    1. 同时选择 FullFurnace.Pipe 1、FullFurnace.Pipe 3 和 FullFurnace.Pipe 5 节点。右键单击其中一个选定节点，并选择编辑。
    2. 展开物理条件 > 外部程序耦合指定，然后将外部程序耦合指定设置为反应通道协同仿真：区域 1。
    3. 同时选择 FullFurnace.Pipe 2、FullFurnace.Pipe 4 和 FullFurnace.Pipe 6 节点。右键单击其中一个选定节点，并选择编辑。
    4. 展开物理条件 > 外部程序耦合指定，然后将外部程序耦合指定设置为反应通道协同仿真：区域 2。
    5. 单击关闭。
    外部链接 > 反应通道协同仿真 > 区域 > 区域 # > 条件 > 耦合模型部件节点会更新，以显示在 Simcenter STAR-CCM+ 中选择的用于耦合塞流反应器的边界。
  2. 选择区域 2 > 条件 > 反应通道入口类型节点，然后将入口类型设为重新进入。
  3. 选择区域 1 > 条件 > 反应通道类型节点，然后将相关类型设置为填充床。
    反应通道指定为填充层反应系统。此设置表示每个管状通道都填充了多孔材料或颗粒（代表催化剂），蒸汽裂解反应组分会流过它们。
要为反应通道建模创建真实设置，必须设置每个区域的属性，以反映燃烧室内的反应通道管道的实际参数和物理。在本教程中，入口面积和管道长度值从起始文件中提供的几何尺寸中提取。其他条件和数值为任意选项，也可根据 G.D.Stefanidis 与其他人在 [989] 中使用的值确定。要确定适用于指定用例的实际值，可使用 Simcenter STAR-CCM+ 计算一些相关值。将壁面定向方向设为反应通道内的流动方向。
  1. 展开区域 1 > 值节点，然后设置以下属性：
    节点 属性 设置
    面积 值 0.00785 m^2
    入口质量分数 入口质量分数 CH4：0.2851
    H2O：0.7128
    CO2：1.1403E-3
    N2：9.597E-4
    入口压力 值 2797999.0 Pa
    入口温度 值 857.0 K
    Inlet Velocity 值 0.6 m/s
    填充层热传递因子 值 1.68
    填充层颗粒直径 值 0.0075 m
    管道长度 值 6.5 m
    壁面离散化 值 0.065 m
    壁面方向 方向 [0.0, 1.0, 0.0]
  2. 展开区域 2 > 值节点，然后设置以下属性：
    节点 属性 设置
    管道长度 值 6.5 m
    重新进入边界
    FullFurnace.Pipe2 出口边界 FullFurnace.Pipe1
    FullFurnace.Pipe4 出口边界 FullFurnace.Pipe3
    FullFurnace.Pipe6 出口边界 FullFurnace.Pipe5
    壁面方向 方向 [0.0, -1.0, 0.0]
  3. 保存模拟。