[发明专利]分解反应的分析方法

说明书

本公开涉及一种分解反应的分析方法，包括：建立分解反应的模拟体系，并设置模拟体系的反应条件；确定模拟体系中各粒子的属性参数；根据各粒子的属性参数和模拟体系的反应条件，确定各粒子的初始速度和初始位置；对模拟体系进行划分形成多个进程，对各进程进行划分，形成硬球模型区域和拟颗粒模型区域，并建立硬球模型区域的未来事件列表；基于未来事件列表处理硬球模型区域内粒子间的碰撞和反应，基于反应的时间步处理拟颗粒模型区域内粒子间的碰撞和反应；统计反应物粒子、中间产物粒子和生成物粒子信息，生成统计结果，当模拟体系中的反应物粒子的数量为零时，统计结果为分解反应的分析结果。该分析方法能显著提高对分解反应的分析速度和效率。

技术领域

本公开涉及分子动力学领域，尤其涉及一种分解反应的分析方法。

背景技术

目前，在分子动力学领域，通常采用高斯原理和第一性原理等量化计算方法对电子层面上的微观化学反应进行计算，但是采用该方法对全模拟体系的演化进行模拟和分析时，通常需要巨大的计算量。并且，采用该方法进行分析时，需要对反应过程中化学键的形成和断裂进行建模，并且在每个时间步均需要使模拟体系达到电荷的动态平衡，从而导致其计算速度较慢。其次，采用该方法进行分析的时候，其能够计算的原子总数量较小，从而适得其计算的规模较小，进而导致分析的准确性较低。最后，采用该方式进行分析时，只能够针对特定的反应过程，从而导致其分析的通用性较差。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本公开目的在于提供一种分解反应的分析方法，该分析方法能够显著提高对分解反应的分析速度和分析效率，并且具有较好的通用性。

本公开提供了一种分解反应的分析方法，包括：

建立所述分解反应的模拟体系，并设置所述模拟体系的反应条件；

确定所述分解反应的模拟体系中各粒子的属性参数；

根据所述各粒子的属性参数和所述模拟体系的反应条件，确定所述各粒子的初始速度和初始位置；

对所述模拟体系进行划分以形成多个进程，并对每个所述进程进行划分，以形成硬球模型区域和拟颗粒模型区域，并建立所述硬球模型区域的未来事件列表；

基于所述未来事件列表处理所述硬球模型区域内粒子间的碰撞和反应，并基于反应的时间步处理所述拟颗粒模型区域内粒子间的碰撞和反应粒；

统计所述模拟体系中的反应物粒子、中间产物粒子和生成物粒子信息，并生成统计结果，当所述模拟体系中的反应物粒子的数量为零时，所述统计结果为所述分解反应的分析结果。

在本公开的一种示例性实施例中，所述确定所述分解反应的模拟体系中各粒子的属性参数包括：

对各所述粒子进行编号，设置各所述粒子的质量、计算各所述粒子硬球半径，并对各所述粒子的质量和硬球半径进行无量纲化处理，以得到各所述粒子的属性参数。

在本公开的一种示例性实施例中，所述建立所述分解反应的模拟体系，并设置所述模拟体系的反应条件，包括：

根据所述分解反应的类型，确定所述模拟体系在各方向上的尺寸；

根据所述模拟体系在各方向上的尺寸，建立所述模拟体系；

设置所述模拟体系的反应温度、反应活化能和每种编号的粒子的数量，以形成所述模拟体系的反应条件。

在本公开的一种示例性实施例中，所述根据所述各粒子的属性参数和所述模拟体系的反应条件，确定所述各粒子的初始速度，包括：

根据所述反应温度和所述各粒子的质量，计算所述各粒子的热速度；