晶格 Brusselator 系统中化学振荡的粗粒化模拟
统计力学
2011-04-18 v1 化学物理
摘要
用于模拟表面系统上非均相化学反应的加速粗粒化（CG）算法近来备受关注。在本文中，我们通过研究二维晶格气体 Brusselator 模型的振荡行为来探讨这一问题。我们采用了粗粒化动力学蒙特卡罗（CG-KMC）程序，其中将 个微观格点分组形成一个 CG 单元，CG 过程以明确定义的 CG 速率在该单元上发生。然而，我们发现，如果 CG 速率是通过简单的局部平均场（-LMF）近似获得的，由于该非线性系统中三分子反应导致的相邻单元间相关性的忽略，这种 CG 方法几乎失效。通过适当纳入这种边界效应，我们引入了所谓的 -LMF CG 方法。大量数值模拟表明，只要扩散常数不是太小，-LMF 方法就能很好地再现系统的振荡行为。此外，我们发现，在介于有效扩散长度和维持良好定义的时间振荡所需的最小尺寸之间的中间单元尺寸处，与 KMC 结果的偏差达到了接近零的最小水平。
引用
@article{arxiv.1104.3020,
title = {Coarse-grained Simulations of Chemical Oscillation in a Lattice Brusselator System},
author = {Ting Rao and Zhen Zhang and Zhonghuai Hou and Houwen Xin},
journal= {arXiv preprint arXiv:1104.3020},
year = {2011}
}
备注
8 pages, 6 figures