[发明专利]化合反应类型的硬球-拟颗粒耦合模拟方法

权利要求书

1.一种化合反应类型的硬球-拟颗粒耦合模拟方法，其特征在于，包括：

获取粒子A、粒子B和粒子C各自的粒子属性参数，并设置粒子C’的粒子属性参数，A+B→C，C’为化合反应过程中的中间产物，所述粒子属性参数包括粒子质量、粒子硬球半径、粒子类型编号和粒子半径增长速率；

设置化合反应模型的模型参数，以及所述粒子A、粒子B、粒子C’和粒子C的粒子数量和反应参数，所述模型参数包括模型反应温度、进程数和模型几何参数；

基于化合反应模型的所述模型参数，以及所述粒子A和粒子B各自的粒子属性参数，确定所述粒子A和粒子B各自的初始速度和初始位置；

根据所述模型参数，对化合反应模型进行进程划分、网格划分，以及硬球模拟子区和拟颗粒模拟子区划分，并对所述硬球模拟子区建立未来事件列表；

开始模拟计算过程，检测所述粒子A、粒子B、粒子C和粒子C’各自的反应状态、粒子半径和粒子位置的变化过程，并统计各个粒子的数量信息，当所述粒子A或所述粒子B的数量为0时，输出计算结果。

2.根据权利要求1所述的化合反应类型的硬球-拟颗粒耦合模拟方法，其特征在于，所述获取粒子A、粒子B和粒子C各自的粒子属性参数，并设置粒子C’的粒子属性参数，A+B→C，C’为化合反应过程中的中间产物，所述粒子属性参数包括粒子质量、粒子硬球半径、粒子类型编号和粒子半径增长速率之后还包括：

对所述粒子属性参数进行无量纲化处理。

3.根据权利要求1所述的化合反应类型的硬球-拟颗粒耦合模拟方法，其特征在于，所述基于化合反应模型的模型参数，以及所述粒子A和粒子B各自的粒子属性参数，获取粒子A和粒子B各自的初始速度和初始位置包括：

根据化合反应模型的所述模型反应温度，以及所述粒子A和所述粒子B各自的粒子质量，获取所述粒子A和所述粒子B各自的初始速度；

根据化合反应模型的模型几何参数，获取所述粒子A和所述粒子B各自的初始位置。

4.根据权利要求1所述的化合反应类型的硬球-拟颗粒耦合模拟方法，其特征在于，所述硬球模拟子区的数量为多个，多个所述硬球模拟子区之间通过所述拟颗粒模拟子区连接。

5.根据权利要求4所述的化合反应类型的硬球-拟颗粒耦合模拟方法，其特征在于，所述根据所述模型参数，对化合反应模型进行进程划分、网格划分，以及硬球模拟子区和拟颗粒模拟子区划分，并对所述硬球模拟子区建立未来事件列表包括：

基于所述进程数将化合反应模型划分为多个子模块，每个进程负责一个所述子模块的模拟计算；

对每个所述子模块进行网格划分，使得每个所述子模块的边界区域为所述拟颗粒子区，剩下区域为所述硬球模拟子区，所述拟颗粒子区围绕所述硬球模拟子区；

对所述硬球模拟子区建立未来事件列表。

6.根据权利要求5所述的化合反应类型的硬球-拟颗粒耦合模拟方法，其特征在于，所述开始模拟计算过程，检测所述粒子A、粒子B、粒子C和粒子C’各自的反应状态、粒子半径和粒子位置的变化过程，并统计各个粒子的数量信息，当所述粒子A或所述粒子B的数量为0时，输出计算结果包括：

检测是否有粒子发生碰撞，当检测到有两个粒子发生碰撞时，判断发生碰撞的粒子的种类；

当发生碰撞的粒子为所述粒子A和所述粒子B时，根据预设的反应原则，判断发生碰撞的所述粒子A和所述粒子B是否发生反应，并根据判断结果做出对应的处理，所述反应原则根据所述反应参数进行设定；当发生碰撞的粒子不是所述粒子A和所述粒子B时，则更新粒子碰撞后各自对应的速度、粒子半径和粒子位置；

统计各类粒子的数量信息，当所述粒子A或所述粒子B的数量为0时，输出计算结果。