反应器网络模型参考

使用反应器网络模型可快速模拟稳态燃烧室中的详细化学。

表 1. 反应器网络模型参考
理论	请参见反应器网络。
提供方式	[物理连续体] > 模型 > 可选
节点路径示例	连续体 > 物理 1 > 模型 > 反应器网络
要求	从完全运行的稳态反应流体模拟开始。材料：多成分气体或多成分液体时间：定常反应期：反应以下任一项：反应流体模型：反应组分输运反应组分模型：任何反应流体模型：小火焰小火焰模型：任意和流体：任何
激活	模型控制（子节点）	[物理连续体] > 反应器网络请参见反应器网络化学定义聚类反应器类型数值设置排放
	场函数	RN Density(RN 密度)、RN Index(RN 指数)、RN Mass Fraction of [species]([组分]的 RN 质量分数)、RN Soot Mass Density(RN 碳烟质量密度)、RN Soot Mean Diameter(RN 碳烟平均直径)、RN Soot Moment of [n]([n] 的 RN 碳灰矩)、RN Soot Number Density(RN 碳烟数密度)、RN Soot Size Dispersion(RN 碳烟尺寸耗散)、RN Soot Volume Fraction(RN 碳烟体积分数)、RN Temperature(RN 温度)。请参见反应器网络场函数。
	模拟操作	请参见运行反应器网络。

建议将反应器网络模型与稳态模型结合使用，因为通量以及反应器基于瞬时求解，而非基于时间平均求解。

[物理连续体] > 反应器网络

在这里，可以指定反应器网络模型在反应器网络中求解的详细化学机制。此外，还有多个数值参数可设置，特别是网络中的反应器数。

反应器网络右击菜单

运行反应器网络: 运行反应器网络解算方案。还可以从先前的反应器网络解算方案运行，无需先清除解算方案。
停止反应器网络计算: 停止对反应器网络的求解。
清除反应器网络解算方案: 清除现有的反应器网络解算方案。

化学定义

化学定义用于描述化学反应机制，其中包括所有组分及其对应的反应，以及组分热力学属性。

右键单击操作

导入复杂化学定义（Chemkin 格式）: 激活标准打开对话框，可采用 Chemkin™ 格式导入反应器网络化学定义的文件。导入化学定义时，该定义的反应显示为“化学定义”节点的子节点。
删除复杂化学定义: 在反应器网络化学定义中移除所有组分及其反应。

化学定义 > 反应

请参见复杂化学

Clustering

请参见化学加速属性：聚类

反应器类型

反应器选项

定压反应器: 反应器中的质量分数计算作为 0D 定压反应器 (CPR) 的输出，其中输入为相邻反应器 (Eqn. (3828)) 的质量通量加权平均质量分数。积分时间是反应器中的停留时间。
完全搅拌反应器: 反应器中的质量分数计算作为完全搅拌反应器 (PSR) 的输出，这是一个 0D 稳态方程系统 (Eqn. (3832))。每个 PSR 中的输入质量通量是来自邻近反应器的质量通量。

温度选项

状态方程: 温度由 Eqn. (671) 计算。
从 CFD 冻结: 反应器使用 CFD 求解中的温度。
焓: 温度由 CFD 焓场和反应器网络组分计算。

数值设置

Target Number of Reactors: The approximate number of reactors into which the computational domain is split by the Reactor Network model. Contiguous cells of similar composition are clustered into approximately this number of reactors. The accuracy of reactor network predictions, as well as the computational cost, increase with the specified Target Number of Reactors. Set this value to the largest value that you can afford with the available computational resources (serial or parallel) and run-time constraints.
Max Iterations: Maximum number of iterations for which the reactor network is solved. You can continue to run the reactor network solution from previous solutions by increasing this value—without clearing the solution first.
Residual Tolerance: The constant pressure reactor (CPR) or perfectly-stirred reactor (PSR) set of equations is iteratively solved until the residual is less than this value, or the maximum number of iterations are exceeded.
Absolute ODE Tolerance: Allows you to specify an absolute tolerance for the solver.
Relative ODE Tolerance: Allows you to specify a relative tolerance for the solver.
亚松弛因子: 为了提升收敛，此属性用于在迭代过程中亚松弛求解的变化。如果残差显示求解发散或不减小，则减小亚松弛因子。
Diffusion Flux Multiplier: The scaling factor for the internally calculated diffusion flux. The reactor network convective and diffusive fluxes are calculated from the steady reacting flow solution. Since there are usually far fewer reactors than cells, the predicted reactor network species fields can be overly diffusive. For example, combustion products in the flame zone can un-realistically diffuse upstream to the combustor inlets. This effect can be mitigated by reducing the Diffusion Flux Multiplier from 1 towards 0.

排放

碳烟

激活时，提供碳烟选项子节点，可以选择使用碳烟矩量法或碳烟截面法计算反应器网络内的碳烟排放。

碳烟选项

离散化选项


离散化选项	相应的子节点
力矩使用碳烟矩量法计算反应器网络中的碳烟排放，其中碳烟矩量源项 $ω_{M_{r}}$ 由 Eqn. (3672) 给出。	无。
截面使用碳烟截面法计算反应器网络中的碳烟排放。	碳烟截面 Number of Sections Number of discrete sections in the particle size distribution function (PSDF). Maximum Soot Diameter Maximum diameter to which the soot particle grows. Small Diameter Fractal Dimension Surface growth fractal dimension of soot particles with a diameter $θ$ less than 20nm in Eqn. (3742) and Eqn. (3743). You can set this between 2.0 and 3.0. Large Diameter Fractal Dimension Surface growth fractal dimension of soot particles with a diameter $θ$ greater than 60nm in Eqn. (3742) and Eqn. (3743). You can set this between 2.0 and 3.0.

Nucleation Option

Only available as a property of the Soot Moments model or Soot Sections model when using the Complex Chemistry, Reactor Network, ECFM-3Z, or ECFM-CLEH combustion model. When using one of the Flamelet combustion models, you specify the nucleation option as a combustion table parameter.

Allows you to specify the Nucleation Option as either:


Nucleation Option	Corresponding Sub-Node
Single PAH Species (C16H10): See Eqn. (3679) and Eqn. (3680). The PAH precursor is recognised as any species which includes either A4 or A3R5 in the species name, or has the composition C16H10.	None
C2H2: See Eqn. (3682).	None
Multi PAH Species Allows you to select multiple PAH precursor species from those that are present in the chemical mechanism. Simcenter STAR-CCM+ recognises the chemical symbols of the PAH precursor species as described within the table for Multi PAH Species Nucleation. Available only when using the Complex Chemistry or Reactor Network combustion models.	PAH Species Components Lists the selected PAH precursor species—each displays its Sticky Coefficient property.

(Soot) Surface Chemistry Option


(Soot) Surface Chemistry Option	Corresponding Sub-Node
HACA The soot surface growth is modeled using the Hydrogen-Abstraction-C2H2-Addition (HACA) surface mechanism. Most appropriate when using the Complex Chemistry model. See HACA.	None
HACA RC The soot surface growth is modeled using the Hydrogen-Abstraction-Carbon-Addition-Ring-Closure (HACA-RC) surface mechanism. Most appropriate when using an ECFM model for diesel fuel. See HACA RC.	None

Steric Factor

Allows you to define a constant value for the steric factor

α

in Eqn. (3706).

Surface-growth Scale

Scales surface growth (part of

W_{r}

in Eqn. (3673)).

Nucleation Scale

Scales nucleation (

R_{r}

in Eqn. (3673)).

Oxidation Scale

Scales oxidation (part of

W_{r}

in Eqn. (3673)).

Two-Way Coupled Species

In soot reactions, gas phase species are transferred to and from the gas phase to the soot particles. When this property is activated, these gas-phase species are added and removed from the gas-phase simulation. Only available when using a reacting species transport model or the Reactor Network model.

场函数

RN Density(RN 密度): 反应器中的密度。
RN 指数: 反应器网络模型创建的反应器的索引值。
[组分]的 RN 质量分数: 反应器中[组分]的质量分数。
RN Soot Mass Density(RN 碳烟质量密度): $M$ ，在反应器内的 [eqnlink] 中。
RN Soot Mean Diameter(RN 碳烟平均直径): $d = {(\frac{6 M}{π N ρ_{s o o t}})}^{\frac{1}{3}}$ ，在反应器中。
[n] 的 RN 碳灰矩(RN Soot Moment of [n]): 对于第 $i$ 个反应器，Eqn. (3831) 中和 Eqn. (3834) 中的 $M_{r}^{i}$ 分别用于恒压反应器和完全搅拌反应器。
RN 碳烟数密度: $N$ ，在反应器内的 Eqn. (3674) 中。
RN Soot Size Dispersion(RN 碳烟尺寸耗散): $D_{s o o t} = \frac{(M_{2} M_{0})}{{(M_{1})}^{2}}$ ，在反应器中。
RN Soot Volume Fraction(RN 碳烟体积分数): $f_{v}$ ，在反应器内的 Eqn. (3675) 中。
RN 温度: 反应器中的温度。