小火焰
小火焰模型通过结合使用简单的 0D 或 1D 几何与详细化学机制预先计算气相层流火焰中的化学反应，避免复杂化学计算的计算开销。使用一组精简的变量参数化和表格化这些简单火焰中的组分，然后在 Simcenter STAR-CCM+ 中将这些组分插值到 3D 湍流火焰模拟。
在下图中，深色区域显示薄反应前锋，其中反应发生速度快于湍流混合。中间体组分不会存在很长时间，因而无法由湍流混合输运到反应前锋之外。
Simcenter STAR-CCM+ 中的所有小火焰模型使用混合分数作为一个参数。混合分数定义为源自燃料流的原子（或元素）质量分数。对于涉及一个燃料流和一个氧化剂流的燃烧室，如果所有组分燃烧室以相同的速率漫射（对于湍流而言该假设合理），可以定义一个唯一的混合分数。由于原子元素在化学反应中守恒，则混合分数守恒，因此相应的传输方程没有源项。
- 小火焰生成流形 (FGM)：通常是最精确的小火焰模型。
- 稳态层流小火焰 (SLF)：对于某些高应变非预混火焰，仅比 FGM 要好。
- 化学平衡：精度最低的小火焰模型，但在没有机制或燃烧室较大的情况下简单易用。
化学平衡和 SLF 模型最适合湍流扩散（非预混）火焰。但是，通过结合小火焰模型与火焰定位模型，可以将小火焰模型应用于部分预混火焰，甚至是完全预混火焰。请参见火焰传播。
有关最适合所选应用的燃烧模型的指南，请参见 Simcenter STAR-CCM+ 中的燃烧和反应流体。
有几个参数（例如，混合分数、反应过程、标量耗散和焓）可用于参数化系统的热化学状态（组分成分和温度）。由于参数的数量较少，因此可以使用假定概率密度函数 (PPDF) 来说明波动。β 函数是守恒标量，因此近似于混合分数分布。β 函数需要偏差或二次力矩，后者可以根据 RANS 中的传输方程和 LES 中的代数表达式进行求解。小火焰模型将 β PPDF 函数用于混合分数，而将 δ 函数用于焓和标量耗散等其他参数。
如果小火焰流形附近发生热化学反应，对气相火焰使用小火焰模型。例如，在统计上的稳态恒压燃烧室中，如满负荷运行的燃气轮机。
小火焰生成流形模型
- 高 Damkohler 数区域，其中的反应区较薄。
- 低 Damkohler 数区域，其中的反应区漫射。但是，此模型不会捕捉缓慢形成的污染物。
- 预混和部分预混火焰。
为启动点火，FGM 模型提供了过程变量点火器。通过右键单击节点，可以访问此点火器。处于活动状态时，过程变量点火器将其指定过程变量值应用于包含在点火器部件中的单元。处于不活动状态时，此点火器不会影响过程变量的值。
化学平衡模型
- 化学机制不可用的燃料
- 停留时间大到足以使热化学反应接近化学平衡的燃烧室（例如，在火焰中）
稳态层流小火焰模型
稳态层流小火焰 (SLF) 模型求解 1D 反向流体扩散火焰并通过混合分数和标量耗散参数化组分，这对应于反向流体火焰的应变（压缩）。SLF 模型将这些反向流体火焰嵌入 CFD 湍流火焰刷并假设局部湍流场压缩小火焰。假设该化学过程十分快速，因此瞬间就对局部湍流应变做出响应。但是，不能使用 SLF 模型对熄灭或点火建模。
由于非预混火焰将进行求解，因此 SLF 模型适用于对稳态扩散燃烧（例如，在非预混熔炉和燃烧器中）建模。
小火焰表
在 Simcenter STAR-CCM+ 中，可以为每个小火焰模型创建小火焰表。
请参见小火焰表。