面向低维反应系统的高效多尺度建模：数值闭合过程研究
计算物理
2015-06-04 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
本文研究了如何为低维支撑上化学活性系统的动力学开发高效的多尺度模拟策略。这类反应出现在从多相催化到电化学或（膜）生物过程等多种情境中。我们在此背景下分析了重要多尺度方法——方程自由方法（EFM）框架内的不同技术，该方法通过仅使用宏观层面的信息构建微观配置来“弥合多尺度鸿沟”。我们考虑了一维晶格上的两个简单反应过程，其简单性使得能够深入理解控制该方法效率的参数。我们特别证明，仅基于晶格上粒子平均浓度的时间演化是不够的，还必须包括粒子簇的时间演化。我们还展示了仔细选择从测量的宏观量构建微观状态的过程对方法准确性的重要性。同时，我们证明某些误差无法通过增加观测宏观变量的数量来纠正。这项工作指出了应使用哪些程序来生成这些系统的高效可靠的多尺度模拟。
引用
@article{arxiv.1204.3507,
title = {Towards an efficient multiscale modeling of low-dimensional reactive systems: study of numerical closure procedures},
author = {Giacomo Mazzi and Yannick De Decker and Giovanni Samaey},
journal= {arXiv preprint arXiv:1204.3507},
year = {2015}
}
备注
15 pages, 11 figures