反应通道

通过反应通道耦合特征，可在三维 Simcenter STAR-CCM+ 模拟与一维塞流反应器 (PFR) 模拟（使用 CVODE 求解器）之间交换数据。可以使用 Simcenter STAR-CCM+ 中的反应通道协同仿真模型，对具有长而薄通道的管状热交换器中的反应流体模拟进行求解。

当模拟反应通道时，在反应通道周围的三维背景相中模拟燃烧。“小火焰生成流形”模型通常是用于在反应通道周围的燃烧室中模拟燃烧的最合适模型。此功能可用于模拟如甲烷蒸汽重整和裂化等化学过程。

当反应通道模型与协同仿真模型一起选择时，会出现外部链接 > 反应通道协同仿真节点。

多个几何通道可以表示一个反应通道区，前提是所有这些几何通道具有同方向的等同几何。对于长度、直径或方向不同的几何通道，将每个不同的几何通道组定义为单独的反应通道区域。可以对反应通道模拟（即：反应流体从一个区域中的通道排出，然后重新进入另一个区域中的通道）建模。反应通道几何不需要表示通过 U 形弯管以物理方式连接的反应通道，前提是在 Simcenter STAR-CCM+ 中定义反应通道边界。

Simcenter STAR-CCM+ 对外部流体的体积进行网格化和求解。使用塞流反应器 (PFR) 近似对反应通道进行求解。反应通道未网格化，被视为 1D。但是，外部流体体积必须考虑其几何中反应通道的存在。

在 Simcenter STAR-CCM+ 中的外部流体与 PFR 中的反应通道之间的反应通道壁面边界上，会发生耦合。温度从外部流体交换到反应通道，热通量从反应通道返回到外部流体。虽然反应通道在几何中显示为 3D 特征，但是当它们在反应通道耦合模型中定义为反应通道时，它们将表示为 1D。

由于反应通道是一维的，没有任何网格，因此数据沿通过反应通道中心和外部流体表面边界的矢量，以指定频率在轴点之间交换，如下图所示：

反应通道中发生的反应可以是吸热型（吸收热）或放热型（释放热）。 Simcenter STAR-CCM+ 以指定的时间间隔，将温度沿几何通道壁面发送到塞流反应器 (PFR)。然后，PFR 求解反应流体，确定反应流体中的温度，并计算反应流体通道中每个轴点处的热通量。PFR 随后将该数据发送回 Simcenter STAR-CCM+ 中的外部流体。请参见 Eqn. (3826)。