为了提高计算效率，首先针对材料定义和边界条件设定做如下合理简化：
（1）实际的反应气体为碳源气体、掺杂成分和过量氢气的混合气体，在混合气体中，碳源气体和掺杂成分的含量仅为1%～4%，因此可以忽略其作用，仿真模型中的气体设为纯氢气。氢气是分子结构对称的双原子气体，因此氢气可以视为热辐射的透明气体，不参与辐射过程的计算，所有固体部件都设置为辐射的不透明体，即不考虑固体内部的辐射效应。
（2）金刚石薄膜试验沉积过程中反应气体的流量约为1 000～1 200 mL/min，仿真中涉及的最大流量约为2 300 mL/min，反应气体进出气口的直径约为10 mm，反应压力约为2 000～5 000 Pa，根据理想气体状态方程和连续性方程计算得到的反应腔内气体最高流速约为24.5 m/s，据此计算马赫数最大值约为0.072，远小于0.3，因此仿真中的反应气体可作为不可压缩气体处理。
（3）忽略沉积过程中的各种反应，比如氢气分解为氢原子的反应、碳源裂解成为含碳的活性基团的反应、基体表面的碳碳成键反应、基体表面氢原子对石墨的刻蚀作用、活化氢原子或含碳基团重新聚合的反应等。其中活化氢原子在基体表面附近的重新聚合会导致基体表面温度的明显升高，氢原子对基体的加热作用大约为热丝辐射加热作用的10%，可以占到基体总热量的5%左右，即对800～900℃的基体表面而言，氢原子加热作用产生的温升约为40～45℃。(www.xing528.com)
在上述简化基础上对各部分的材料进行定义，如表4-1所示。其中TR为室温，由于在仿真过程中同一材料可能处于不同的温度下，因此将主要的材料参数定义为随温度变化的数值。其中材料的密度对于热力学仿真计算结果影响很小，因此忽略其随温度变化的特性，硬质合金、碳化硅陶瓷、石墨和不锈钢的材料参数与其制造工艺及产品质量直接相关，表4-1中所采用的均为经验参数，所有材料的表面辐射率数值也是经验参数。反应气体入口设为速度入口，入口速度数值根据反应气体的实际流量确定，反应气体出口设为自由出流出口，固体和液体的接触面设为流固耦合面，其余表面均设为墙面。
表4-1 用于仿真的材料参数
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