使用反應組分輸運時，機制中的所有組分將通過計算域對流和擴散，并且使用指定的化學機制發生反應。STAR-CCM+ 中提供以下反應組分輸運模型：復雜化學，渦破碎（EBU），旋渦接觸微觀混合（ECM）。復雜反應適合于將詳細的化學信息引入CFD模擬，此模擬可求解數百個組分中的數千個化學反應；渦破碎模型適合只有少數反應步驟的機制；旋渦接觸微觀混合可用于液體液體化學中的擴散限制反應；本算例的非預混丙烷反應使用渦破碎反應模型。

1、問題描述

本案例使用的三個方程顯示在本模擬中建模的三步反應：

C₃H₈+ 1.5O₂→3CO + 4H₂

CO + 0.5O₂→CO₂

H₂+ 0.5O₂→H₂O

空氣通過三個進風口進入燃燒室，丙烷通過燃料入口進入，在入口處，空氣和燃料的壓力都為1bar，溫度為293K。

2、幾何與網格

本案例使用已經畫好的體網格，導入以后的幾何如下圖。

3、 STAR-CCM+設置

（1）    選擇反應類型相應的湍流模型；

（2）展開Gas Components節點，選擇本反應所用的氣體模型，C3H8 (Propane), CO (Carbon Monoxide), CO2 (Carbon Dioxide), H2；(Hydrogen), H2O (Water), N2 (Nitrogen), and O2 (Oxygen)。

（3）定義化學反應，在模型，渦破碎節點，將反應設置為Standard EBU；右鍵點擊Reacting > Reactions節點，選擇New Reaction，在相應的節點中將化學反應的三個化學方程式寫入反應中。

（4）設置初始條件和基準值；在Reference Values > Minimum Allowable Temperature節點，將值設置為200k；在Initial Conditions > Species Mass Fraction節點，設置O₂和N₂的初始質量分數分別為0.233和0.767，其他組分值設為0；

（5）在Regions > Default_Fluid > Boundaries節點，同時選擇Cyclic1和Cyclic2節點，右鍵選擇創建交界面，在生成的交界面節點，將其拓撲關系改為周期界面；

（6）將空氣入口邊界條件設置為速Air_Inlet1度指定為分量，速度值為-11, -24, 42 m/s，將制定組分質量分數的O2和N2的值分別為0.233和0.767 ，同樣的設置復制到Air_Inlet2和Air_Inlet3，在Fuel_Inlet節點，將C3H8的組分質量設置為1.0，速度改為-28,-60,100 m/s；

（7）在求解節點，將Segregated Species和Segregated Energy的亞松弛因子設置為0.8；

    （8）在file→auto save，自動保存文件數為1，保存步數為200步。

4、計算后處理

 

計算以后截面的溫度如下。

截面內的溫度分布
截面內的生成的CO2分布

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