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BRTSim:面向水文、生物地球化学与生态系统动态的通用计算求解器

计算工程、金融与科学 2019-03-19 v1

摘要

本文介绍了 BRTSim(BioReactive Transport Simulator,生物反应输运模拟器)近期发布的 v3.1a 版本,这是一个通用多相多组分液体、气体与热流求解器,用于模拟多孔及非多孔介质中反应-平流-弥散过程,可应用于水文学与生物地球化学。在 BRTSim 平台的设计理念下,用户可以定义:(1) 任意化学与生物物种;(2) 任意化学与生物反应;(3) 任意平衡反应;以及 (4) 组合相与热流求解器,以及如生物堵塞和趋化作用等专门生物过程求解器。这些能力补充了其他通用代码目前尚不具备的一系列过程与过程反馈求解器。除了可灵活设计任意复杂的反应网络,并通过一个输入文本文件配置和同步求解器外,BRTSim 还能轻松与第三方软件通信。本文报道了四个结合实验观测与 BRTSim 建模的案例研究:(i) 非均质含水层在多变水文气象条件下的地下水位动态;(ii) 细胞与胞外聚合物造成的土壤生物堵塞;(iii) 硝酸盐的生物降解与同位素分馏;(iv) 农业作物中莠去津除草剂的弥散与生物降解。

关键词

引用

@article{arxiv.1903.07015,
  title  = {BRTSim, a general-purpose computational solver for hydrological, biogeochemical, and ecosystem dynamics},
  author = {Federico Maggi},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1903.07015},
  year   = {2019}
}

备注

25 pages, 8 figures