EBSILON®Professional Online Documentation
组份规格 :
可以分别通过边界值和起始值（组件 1 和 33）或通过测量值（组件 46）来指定组份。当需要对组份进行验证校核时，需要通过测量值进行指定。
完整的组份可以分别通过边界值和起始值，或通过测量值来指定：
当通过边界值和起始值分别指定完整的组份时，可以立即检查所有物质的总量是否为 1。如果不是，将产生一个错误信息。
当通过测量值指定时，对于每一种出现的物质都要在管道上放置一个测量值。此外，为了提供无法通过测量值定义的其他信息, 要求在同一管道上分别有一个边界值和一个起始值（如煤的类型或用户定义流体的 cp 系数）。在这个起始值中，还需要指定，当把材料方程整合到方程矩阵中时，未指定的物质的值为 0（否则将不得不为每一个不包括的物质设置一个值为 0 的测量值）。参见规格组合框（左侧：属性表"起始值"）：例如，仅在材料-整合-模式下：将未指定的设为 0（16）
如果所有测量值的总和不为 1，将输出一个错误信息。
如果使用组件 1，请将流体类型（属性表的"流体"选项卡中）切换到列出的流体之一。
如果使用 33 号组件或 46 号组件，将该组件放置在所列流体的管道上。
材料表可用于：
打开属性表的"材料份额"标签。
左边是信息区域，带有一个组合框。右边为组份区域。信息区和组份区域的内容取决于流体的类型。
可以有以下设置：
通过"组份定义"项，可以在不同类型的组份之间进行切换。
对于气态流体，可以选择以下方式：
对于煤炭，可以在以下规格中选择：
“总数"总是表示组合栏中指定的组份的总和。请注意，当离开对话框时，这个值必须是"1"，否则会得到一个计算错误。
热值计算方法设置的来源
计算热值（NCV / GCV）代表 EBSILON
Professional 为给定组份计算的热值。这不是在计算中使用的指定热值。必须点击"现在接管"按钮才可在计算中使用这个值，或者激活组合框中必要的设置。
这么做的原因是热值计算，特别是固体和液体燃料的热值计算，只是近似的计算。如果知道燃料的 NCV，可以在"指定 NCV / GCV"栏中直接输入热值。
NCV 的新计算方法，（见"模型选项" -> 模拟 -> 材料属性）
对于气体，由于指定分子组份，可以相当精确地计算出热值，而在固体和液体燃料的情况下，通常进行元素分析，来估计热值。
Ebsilon 中实施的 FDBR 热值计算方法使用基于元素分析的经验公式。。由于逻辑上的原因，仅使用于带有有元素分析的固体和液体燃料。在气体燃料的情况下，化学组份通常是已知的。因此，这里在 Ebsilon 中可以使用更精确的方法，在模型设置中设置为：
• 根据 ISO 6976 标准进行计算
• 根据 ASTM 3588 标准进行计算
然而，并不是 Ebsilon 中的所有物质都包含在这两个标准中。如果液体中含有所选标准未涵盖的物质，程序将按如下方式处理：
• 如果是通过元素分析（C、H、O、N、S、Cl）进行指定，或者如果存在固体（Ca 和 Mg化合物），将不进行 NCV 计算。灰烬是可以接受的，它的 NCV 为 0。
这种情况下, 在输入屏幕上没有提示 NCV（显示为"-999"），用户必须自行输入 NCV。由于不能根据标准对参考温度进行转换, 因此必须指定参考温度 0℃ 的 NCV。
• 对于没有包括在 ISO 6976 中的所有其他物质，可以建立化学反应方程，用这些物质可以追溯到 ISO 6976 物质。然后根据标准生成焓来计算 NCV。
• 对于未包括在 ASTM 3588 中但包括在 ISO 6976 中的物质，在选择 ASTM 3588 时，使用 ISO 6976 的值作为替代值。
• 在 ASTM 3588 中，只对参考温度为 60°F 的 NCV 进行了定义。当选择 ASTM 3588 时，ISO 6976 被用于参考温度的转换。
下表是对这些物质处理情况的概览：
|
物质 |
ISO-6976 计算 |
ASTM-3588 计算 |
|
氮气 （N2） |
是 |
是 |
|
氧气（O2） |
是 |
是 |
|
氩气 （Ar） |
是 |
是 |
|
水（H2O） |
是 |
由 ISO-6976 替代 |
|
二氧化碳 （CO2） |
是 |
是 |
|
一氧化碳 （CO） |
是 |
是 |
|
硫化碳（COS） |
是 |
由 ISO-6976 替代 |
|
氢气 （H2） |
是 |
是 |
|
硫化氢 （H2S） |
是 |
是 |
|
甲烷 （CH4） |
是 |
是 |
|
乙烷 （C2H6） |
是 |
是 |
|
丙烷 （C3H8） |
是 |
是 |
|
正丁烷 （C4H10） |
是 |
是 |
|
正戊烷 （C5H12） |
是 |
是 |
|
正己烷 （C6H14） |
是 |
是 |
|
正庚烷 （C7H16） |
是 |
是 |
|
乙炔 （C2H2） |
是 |
是 |
|
苯 （C6H6） |
是 |
是 |
|
二氧化硫 （SO2） |
是 |
由 ISO-6976 替代 |
|
氯化氢（HCl） |
用标准生成焓 |
用标准生成焓 |
|
灰烬（不可燃的固体物） |
NCV = 0 |
NCV = 0 |
|
石灰（Ca（OH）2） |
否 |
否 |
|
元素碳 （C） |
否 |
否 |
|
甲醇 （CH3OH） |
是 |
由 ISO-6976 替代 |
|
正辛烷 （C8H18） |
是 |
是 |
|
正壬烷 （C9H20） |
是 |
是 |
|
正癸烷 （C10H22） |
是 |
是 |
|
正十二烷 （C12H26） |
用标准生成焓 |
用标准生成焓 |
|
异丁烷（2-甲基丙烷） |
是 |
是 |
|
异戊烷（2-甲基丁烷） |
是 |
由 ISO-6976 替代 |
|
新戊烷（2,2-二甲基丙烷） |
是 |
是 |
|
新己烷（2,2-二甲基丁烷） |
是 |
是 |
|
2,3-二甲基丁烷 |
是 |
是 |
|
环戊烷（C5H10） |
是 |
是 |
|
异己烷（2-甲基戊烷） |
是 |
是 |
|
3-甲基戊烷 |
是 |
是 |
|
甲基环戊烷 （CH3-C5H9） |
是 |
由 ISO-6976 替代 |
|
环己烷 （C6H12） |
是 |
是 |
|
甲基环己烷（CH3-C6H11） |
是 |
是 |
|
乙基环戊烷（C2H5-C5H9） |
是 |
由 ISO-6976 替代 |
|
乙基环己烷（C2H5-C6H11） |
是 |
由 ISO-6976 替代 |
|
甲苯 （Methylbenzene, CH3-C6H5） |
是 |
由 ISO-6976 替代 |
|
乙基苯唑（C2H5-C6H5） |
是 |
由 ISO-6976 替代 |
|
正二甲苯（1,2-二甲基苯） |
是 |
由 ISO-6976 替代 |
|
顺式癸烷（十氢萘，C10H18） |
用标准生成焓 |
用标准生成焓 |
|
反式癸烷（十氢萘，C10H18） |
用标准生成焓 |
用标准生成焓 |
|
乙烯（Ethylene，C2H4） |
是 |
是 |
|
丙烯 （Propylene, C3H6） |
是 |
是 |
|
1-丁烯（C4H8） |
是 |
是 |
|
顺式-2-丁烯 |
是 |
是 |
|
反式-2-丁烯 |
是 |
由 ISO-6976 替代 |
|
异丁烯（2-甲基丙烯） |
是 |
由 ISO-6976 替代 |
|
1-戊烯（C5H10） |
是 |
是 |
|
丙二烯（Allene，C3H4） |
是 |
由 ISO-6976 替代 |
|
1,2-丁二烯（亚甲基），C4H6） |
是 |
由 ISO-6976 替代 |
|
1,3-丁二烯（乙烯基乙烯，C4H6） |
是 |
由 ISO-6976 替代 |
|
乙醇 （C2H5OH） |
用标准生成焓 |
用标准生成焓 |
|
甲硫醇（甲硫醇，CH3SH） |
是 |
由 ISO-6976 替代 |
|
HCN （氢氰酸） |
是 |
由 ISO-6976 替代 |
|
二硫化碳（CS2） |
是 |
由 ISO-6976 替代 |
|
空气 |
是 |
是 |
|
氦气 （He） |
是 |
是 |
|
氖气 （Ne） |
是 |
是 |
|
氪气（Kr） |
是 |
是 |
|
氙气 （Xe） |
是 |
是 |
|
N2O （笑气） |
是 |
由 ISO-6976 替代 |
|
元素氢（H） |
否 |
否 |
|
元素氧 （O） |
否 |
否 |
|
元素氮 （N） |
否 |
否 |
|
元素硫（S） |
否 |
否 |
|
氯 （Cl） |
否 |
否 |
|
Ash (g) |
否 |
否 |
|
一氧化氮（NO） |
用标准生成焓 |
用标准生成焓 |
|
二氧化氮 （NO2） |
用标准生成焓 |
用标准生成焓 |
|
氨气 （NH3） |
是 |
由 ISO-6976 替代 |
|
碳酸钙 （CaCO3） |
否 |
否 |
|
氧化钙 （CaO） |
否 |
否 |
|
硫酸钙 （CaSO4） |
否 |
否 |
|
碳酸镁 （MgCO3） |
否 |
否 |
|
氧化镁 （MgO） |
否 |
否 |
|
燃料中的结合水 （H2OB） |
否 |
否 |
Ebsilon 也提供了不同的方法来评估来自元素分析的热值。由于通过指定摩尔组份和元素组份的计算方法是相互独立的，引入两个标志;
• FNCVCALC 用于指定摩尔组份的热值计算方法。
该标志对应于模型选项"ncvcalculationmethod"，其选项为
0: FDBR
1: ISO 6976
2: ASTM 3588
• FNCVCALCELEM 为用于指定元素分析的热值计算方法，根据模型选项来进行选择
0: FDBR
1: Dulong
2: Boie
3: Grummel/Davis
4: Mott/Spooner
5: IGT
6: Seyler
7: Neavel
8: Given
9: Francis/Lloyd
10: Channiwala
方法 1 至 10 都是指总（毛）热值。然后用参考温度下的水的蒸发焓计算成净热值。
这些设置既可以在整个模型的模型选项中进行，也可以在组件 1 和 33 中指定组份时分别进行（见帮助文件组件 1 和 33）。
设置被保存在各个管道中，并按流动方向传递。相应地，这也适用于热值参考的参考温度。对于混合器，主管道（进口 1）的规格被传送到出口。如果在建模中要连接不同规格的管道，带有需要保留的规格值的管道必须连接到引脚 1。
"NCV 参考温度"表示指定计算净热值参考的温度。这个温度是 EBSILONProfessional 中的一个模型规格，不能在这个区域中修改。原因是热值的规格在模型中必须是相同的。该值可以通过"附加 à 模型选项"中的标签"模拟"来修改。
如果流体是油，额外的输入框允许指定"Z 系数"和"密度"，用于计算 cp 多项式。
如果流体是煤，还有"煤类型"、"挥发物份数"、"总水份数"和"总灰分"的附加输入框。煤的类型可以是
使用"旧模式"与以前的 EBSILONProfessional 版本兼容，旧版本里煤的属性计算不针对特定的类型。
值域"挥发份数"与其它规格无关，用来指定煤中是有挥发性的份额。这影响到煤的热力学属性（cp 多项式的计算），但不影响基本的燃烧过程。由于这个量与材料组份无关，所以如果修改组份或从"原料"模式切换到其它模式，并不会改变。
值域"总水份"和"总灰分"总是分别表示由原煤、水和灰组成的流量中的水或灰的份额。因此，如果从"原料"切换到"WAF"、"WF" 或 "AF"，这些值不会改变。在"原料"模式下，"总水份"和"总灰分"都不可编辑。在"WAF"和"WF"模式下，"总水份"是可编辑的，在"WAF"和"AF"模式下，"总灰分"是可编辑的。
在组份表中，除"灰分"和"化学结合水（H20B）"外，其它物质均按照其组份定义列出（"原料"、"WAF"、"WF" 或 "AF"）。
在"原料（RAW）"模式下，所有条目都是总份数。所有条目的总和必须是 1。
在"WAF"模式下，条目"灰分"和"化学结合水（H20B）"是总份数且与信息栏中的相应条目相同。所有其它条目都对应输入介质的水和无灰份数。除了"灰分"和"化学结合水（H20B）"，所有条目的总和必须是 1。
在"WF"模式下，只有"化学结合水（H20B）"条目是一个总份数，与信息栏中的"总水份数"条目相同。所有其它条目都对应输入介质的无水份数。除"化学结合水（H20B）"外，所有条目的总和必须是 1。
在"AF"模式下，只有条目"灰分"是总份数且与信息栏中的条目"灰分"相同。所有其它条目都是对应输入介质的无灰份数而言的。除"灰分"外的所有条目的总和必须是 1。
在工况（Profile）结构中，组份与其它规格值一样被继承。但也有一些区别：
通过"加载标准值"按钮可以从标准值数据库中加载预定义的组份。在按钮的下面显示最后加载的组份数据集的名称。
输入 - 组合框（左侧，信息栏和组份栏上方） 可以进行以下选择:
可以进行以下选择:
选项（16）仅用于在矩阵求解方法时使用材料方程进行模拟或验证校核。参见：EBSILON - 菜单：附加 --> 模型选项 --> 模拟 --> 迭代。
在计算气体（空气、烟气、气、粗煤气）的比容（即密度）时，只考虑气体态分。因为液体和固体组件密度较高，其组份在比容中的比例通常可以忽略不计。
一般来说，这些成分的比容无法计算，因为通常在元素组份或通用规格中，只对"灰分"进行了指定。
在规格值"由元素分析定义的馏分密度"（RHOELEM）中，已经可以为这部分（液体和固体组份）指定一个密度。
到第 10 版为止，密度规格（规格值 RHO）只用于油。为了标准化，RHOELEM 也应被用于油，所以 RHO 不再作为一个规格值使用。
RHO（总流量的平均密度）和 RHOELEM（由元素分析定义的馏分密度）都作为管道上的结果值。
如果密度（RHOELEM）的值为 0，那么在确定比容时，元素分析给出的份数将被忽略。
当非气体成份的化学组份已知时，比容由相应的材料数据确定。这适用于液态 H2O、NH3 和 CO2，Ebsilon 已经集成了相关的库，也适用于直接脱硫的新物质，使用以下常数：
如果在煤中有结合水（H2OB）存在，将被视为煤的一个组成部分，也就是说，假定这部分已经包含在 RHOELEM 中。然而煤管道上的 H2O（例如煤块之间的雨水）将用 H2O 的材料数据单独计算。
所有其它不参与燃烧的物质都可以在 Ebsilon 中用材料"灰"建模。可以给这些物质赋予不同的热力学属性，其中比热的修正系数通过组件 1 或 33 指定。然后从材料数据库中计算出的灰的 cp 值与这个系数相乘。与用户定义的流体中，系数是为整个模型全局定义的不同，对 cp 修正系数，可以在模型的不同点指定不同的值。不同的灰也可以相互混合。各管道的 cp 修正系数在计算后作为"CPCORR"项显示在"组份"表上。
由于直接脱硫的实施，可得到了更精确的"石灰"材料值。特别是，在规格中对烧石灰（CaO）和消石灰（Ca（OH2））作出了区分。当加载用第 10 版或更早的版本创建的模型时，"石灰"被识别为Ca（OH2）。如果不希望这样，必须手动更改。之前，对"石灰"，使用了与灰分相同的 cp 多项式。现在为 Ca(OH2)) 和 CaO 储存了其他数据，因此在指定的温度下会产生稍微不同的焓值。由于石灰份数通常很低，这在实践中不起主要作用。如果要重现以前的焓值结果，建议使用以下技巧：由于以前的物质"石灰"使用的 cp 多项式与灰使用的相同（其中，Ebsilon 中的"灰"是指所有未定义的固体不燃物质），可以使用"灰"来代替"石灰"。
为了进行直接脱硫，镁和钙的化合物被允许作为燃烧的添加剂（MgO、CaO等），但不是 Mg 和 Ca 元素本身，因为这些通常是不燃烧的金属。然而，由于新的吉布斯反应器组件以平衡方式处理这些元素，它们也被列入可用物质清单。
然而，在实施燃烧的 Ebsilon 组件中，这些元素总是被完全燃烧。因此，在废气和炉渣中没有未燃烧的镁或钙。组件 21 和 90 中有关燃烧效率和未燃烧物质分布的规格值仅（如前）适用于 C、H、O、N、S、Cl 元素。
在组件 21 和 90 中指定未被燃烧物质时，仍然只需指定 C、H、O、N、S 和 Cl 元素；未被燃烧的 Mg 和 Ca 不出现在废气中。
对于未包括在 EBSILONProfessional 流体表中的材料，用户可以自己用 cp 多项式定义流体。如果某种流体的系数是已知的，只要在 EBSILONProfessional（组件 1 或 33）中输入系数，该流体就可以在 Ebsilon 中使用。
注意：也允许为"热流体"指定用户定义的 cp 系数以及其他材料属性（密度、热导率、粘度）的系数。然而，对于"热流体"，不可能指定其化学组份。因此，不适合用于燃烧计算。
cp 为三级多项式：
cp = a0 + a1 * t + a2 * t^2 + a3 * t^3
注意，"t"被假定为以"℃"为单位的测量值。
重要提示：这个 cp 多项式只适用于流体中由元素分析定义的部分。如果在流体中加入气体部分，将像通常一样，用气体特定的 cp 计算。
示例：
这里的每种情况下，流体通过 cp 系数为常数 3（a0 = 3.0，a1 = a2 = a3 = 0）来定义，压力为 1 bar，温度为 20 °C。在数值十字标中，显示了每种情况下计算的焓值。
情况 1：只使用指定多项式。指定了一个元素分析（50% C，50% H）。在这种情况下，只使用指定的 cp 多项式。元素分析不影响热力学计算（但如果用这种流体进行燃烧计算，就会有所影响）。
情况 2：混合使用。此流体由一个具有给定元素分析（C，H）的部分和一个气体部分（N2，O2）组成。进行混合计算：对于气体部分，进行标准运算，而对于具有指定基本分析的部分，使用给定的 cp 多项式。
情况 3：不使用 cp 多项式。在这里，流体只由气体（N2，O2）组成，被精确地计算为气体（情况 4）。根本没有使用多项式。
情况 4：空气中有 80% 的氮气和 20% 的氧气。其表现行为与情况 3相同。
二元混合物由一种溶剂和一种冷却剂组成。冷却剂的质量份数是通过参数 XI 指定的。
二元混合物包括：
水/溴化锂库的特点是，如果水含量太低，溴化锂盐就会结晶出来（库中没有这个范围的数值），由于溴化锂的蒸汽压力极低，所以在气相中不再有溴化锂，只有纯水。
下列冷却剂 / 水的混合物也可用作二元混合物：
这种流体提供了从现有材料数据库中的自由选择。也可以选择几个库。请注意，在这种情况下，每个库都是分别单独计算。可以把这种情况想象成独立的部分流动，它们被一个灵活的不透水的薄膜相互隔开。然后，在各个分支流动之间可以进行压力和温度的平衡，但不进行物质的交换。
如果要进行混合计算，所有要混合的物质必须包含在同一个库的条目中。
对于通用流体，必须首先在规格表中指定要使用的材料数据库。然后在"规格"栏中输入所需的组份和其他参数。这里要输入的组份是指由各库计算的部分流量中的质量份数（或（鼠标右键）摩尔份数）。哪些物质可以选择，哪些需要额外的输入参数，取决于选择的库。
对于通用流体，有大量的设置和组合选项，但不是所有的选项都有物理意义。必须指出的是，有些组合和数值范围，材料数据库并没有提供解决方案。因此，在使用通用流体时，要特别小心。在对大型循环进行建模之前，最好先在小范围内测试一下相应的计算是否可行。
TREND 库也可用于"通用流体"管道类型。
有一种新的流体类型"湿空气"。它允许直接使用 LibHuAir_Xiw 来处理空气（不需要通过通用流体）。有了这个库，就不需要指定空气的组份。它只包含一个水含量的参数。
请注意，这个库基于与 FDBR 空气不同的焓值零点定义。在 LibHuAir 中，H2O 的焓零点是 0°C 时的液态水。对于 FDBR，H2O 的焓零点是在 0°C 时的气态水。因此在 FDBR 中，液态水的焓值为负值。所以说，例如两种类型的管道之间的混合是不可能的。
组件60（通用混合器）已经升级，以进行相应的计算。必须将"湿空气"类型的管道连接到混合流进口（引脚 3）。作为主进口（引脚 1）和出口（引脚 2），可以使用空气、烟气、原料气、油、煤、煤气和用户定义的流体。对于组件 21（带热量输出的燃烧室），现在也可以使用"湿空气"而不是"空气"的管道类型。但必须将该组件切换到新的计算模式 FCALC = 3。（见组件 21-用户输入值）。
对于"湿空气"的管道类型，现在也可能指定相对湿度。（这需要在同一个组件中同时指定压力和温度。）
当对潮湿空气使用 LibHuAir_Xiw 时，必须将含水量（水在总质量中的质量份数）指定为参数 xi。
注：与 LibHUAir_Xiw 不同，LibHuAir 同样由 Zittau/Görlitz 大学开发，它使用绝对湿度（每质量的干空气中水的质量份数）作为输入参数，并提供与每质量的干空气相对应的焓和熵作为结果。然而，这个库没有被集成到 Ebsilon 中，因为 LibHUAir_Xiw 更符合 Ebsilon 的设计理念。
当使用 LibAmWa 处理氨 / 水混合物时，应将氨含量（总质量中氨的质量份数）指定为参数 xi。
当对水/溴化锂混合物使用 LibWaLi 时，水含量（水在总质量中的质量份数）应被指定为参数 xi。
当使用 LibH2 计算氢气时，必须考虑到氢气在低温下的热属性取决于 H2 分子中核自旋的相对方向。在对氢的情况下，自旋是反方向的，在正氢的情况下自旋是平行方向的。通常是两种变体的混合（"正常氢"）。时，对氢对于核磁共振成像 MRI 是特别有意义。正常氢或对氢可以通过一个标志来设置。
在使用 Refprop 库时，存在切换参考状态的种种可能性。作为一个标准，Ebsilon 使用 Refprop 指定的参考状态作为"默认"。
对于通用流体，可以之后在输入屏幕中改变要使用的库。
对于所有材料，还可以额外地指定一个 cp 修正系数。这是一个常数，比热容 cp 与之相乘，从而也与焓 H 和熵 S 相乘。可以用于这样的情况：某种材料的确切数据不详，
但知道一种类似的材料，其热力学属性可以通过调整一下比热容而得到足够准确的描述。
对"空气"、"烟气"、"气"、"粗煤气"、"煤"、"油"和"用户定义"等类型管道的处理已经标准化。因此每条管道中都可以有相同的物质存在。由此而增加的物质会在选择框中下方进行显示，所以输入过程中的处理无需改变。
这种标准化允许混合不同的燃料（如油和气），可以应用组件 60（通用混合器）和组件 28（储罐（混合点））。其优点是，由此不再需要为每种情况下的不同燃料类型建立单独的燃烧室模型。
对于热流体，Jarytherm 公司的几种流体和 HITEC 盐已经被集成（见章节 EBSILON Professional 文档 / 背景 / 计算细节）。
为了测试 Ebsilon 在制糖业的应用，已经集成了糖水溶液的物理属性函数。但这些函数还没有完成且仅用于测试目的。这个库只在通用流体中可用。
组份的输入栏用于根据上述的设置来指定流体组份。选择一个行并点击数字进行编辑，可以输入一个新的值。如果在表中选择了一个或多个行，鼠标右键会提供某些方便的功能：