EBSILON®Professional Online Documentation
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管道连接 |
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主进口 |
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主出口 |
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反应物 1 的进口 |
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反应物 2 的进口 |
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反应物 3 的进口 |
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逻辑进口（H 作为 TREACT 或 QREACT 使用） |
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逻辑出口(Q 作为 QALL 使用) |
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根据用户输入的反应压力和反应温度或反应热，吉布斯反应器通过最小化反应产物的吉布斯自由能，为输入流中的各组件之间的所有化学反应生成平衡成分。该组件基于美国国家航空航天局（NASA）的软件"用于复杂化学平衡成分计算和应用的计算机程序（Computer Program for Calculation of Complex Chemical Equilibrium Compositions and Applications）"（CEA2），它由 Gordon 和 McBride（1994）编写，考虑了大约 2300 种化学成分。该模块的应用包括对高温燃烧或气化反应进行建模。
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CALCMODE |
计算模式 如父工况（子工况为可选项） 表达式 =0: 设置压力和温度 =1: 设置压力和反应热（压力由一个连接的流给定） |
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FTEMP |
反应温度源 如父工况（子工况为可选项） 表达式 =0: 使用值 TREACT =1: 从逻辑线 H6 读取 |
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TREACT |
预期的反应温度 |
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FQREACT |
反应热的来源 如父工况（子工况为可选项） 表达式 =0: 使用值 QREACT =1: 从逻辑线 H6 读取 |
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QREACT |
预期的反应热 |
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FTOUT |
出口温度模式 如父工况（子工况为可选项） 表达式 =0: 与反应温度相同 =1: 将 DT2 偏移至反应温度 =2: 从外部设置 |
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DT2 |
预期的出口温度偏移 |
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FIONIZATION |
电离标志 如父工况（子工况为可选项） 表达式 =0: 无电离 =1: 计算电离 |
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CEAIN |
额外输入（用于 CEA 计算的文本输入，以考虑 EBSILON 中没有的额外流体成分） |
一般来说，所有的输入需要可见。通常会提供默认值。
更多关于输入域的颜色和描述的信息，请参见编辑组件\规格值。
关于设计值与非设计值以及标称值的更多信息，请参见通用\接受标称值。
| RQREACT | 反应热 |
| QDT2 | 温度改变而产生的热量 |
| QALL | 总热量 |
| CEAOUT | CEA 平衡计算输出（文本文件） |
吉布斯反应器为存在气态成分的化学反应生成平衡成分。在 CEA2 程序中，进入气流的所有成分都被拆分成它们的化学元素，并产生进入气流的总体基本平衡。CEA2 代码应用大约 2300 种化合物的数据库，迭代地确定了平衡成分，如下所示：
1. 达到流入和流出之间的基本平衡，
2. 达到流入和流出之间的能量平衡，并且
3. 在给定的压力和反应温度（如果 CALCMODE = 0）或给定的压力和反应热（如果 CALCMODE = 1）下，整体吉布斯自由能最小。
由于平衡成分中可能的化合物数量超过了 EBSILON 中的流组份数量，因此并非 CEA2 代码产生的产物都能在 EBSILON 中表示出来，为此还有一个额外的后处理步骤，将存在的所有化合物的质量份数分配给现有的 EBSILON 化合物，并计算其余化合物的元素平衡，然后将其汇总到相应的元素（C、H、O、N、S、Cl、Mg、Ca）。为了与"映射"的成分相一致，从能量平衡中计算出出流的热值。
为了说明反应发生后向反应器提供或释放的热量（即平衡成分始终与反应温度相对应），可以在输入值期望出口温度偏移（DT2）中指定随后的反应温度变化。计算结束后，结果变量 QALL 将显示所需的热量注入（如果 T2 > TREACT，QDT2 为负值）或热量释放（如果 T2 < TREACT，QDT2 为正值）以及反应器的总体热量消耗（负值）或热量释放（正值）。
电离标志允许在 CEA2 计算中包括电离，这表征在非常高的温度下气体原子的电子释放。这种效应对磁流体动力（MHD）发电系统的建模有特殊的意义。为了达到高电离度，热气体通常会掺入碱性金属，例如钾（K），这需要在进入的气流中定义额外的化合物（见下一章）。
为了允许定义 EBSILON 数据流中没有体现的额外元素，CEAIN 输入变量包含一个具有正确结构的文本字段，可以用用户定义的组件扩展数据流组件列表。下图是 EbsScript 文本编辑器的截图，其中有一个样本文本和关于如何定义额外组件的说明。
该文本也可以包含对模型变量的引用（如上面截图中对配置文本变量 @prof.KOH 的引用），这样就可以通过模型变量来定义特定质量比的输入数据，因此文本输入无需在 GUI 中编辑。
包括这些额外成分在内的平衡计算结果在结果变量 CEAOUT 中显示为文本文件输出，如下面的截图样本所示。
戈登和麦克布赖德（Gordon and McBride） (1994)
桑福德-戈登和邦妮-麦克布莱德，计算复杂化学平衡组合的计算机程序和应用（一）分析，NASA 参考出版物 1311，1994 年 10 月（Sanford Gordon and Bonnie McBride, Computer Program for Calculation of Complex Chemical Equilibrium Compositions and Applications, I. Analysis, NASA Reference Publication 1311, October 1994）
麦克布莱德和戈登（McBride and Gordon）(1996)
邦尼-麦克布莱德和桑福德-戈登，计算复杂化学平衡组合的计算机程序和应用（二）用户手册和程序描述，NASA 参考出版物 1311，1996 年 6 月（Bonnie McBride and Sanford Gordon, Computer Program for Calculation of Complex Chemical Equilibrium Compositions and Applications, II. Users Manual and Program Description, NASA Reference Publication 1311, June1996）
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