化學(xué)振蕩反應(yīng)機(jī)理模型的研究.pdf

1、該文比較系統(tǒng)地研究了化學(xué)振蕩領(lǐng)域中的數(shù)學(xué)方法、程序軟件及其機(jī)理模型的進(jìn)展?fàn)顩r,并在這些研究的基礎(chǔ)上提出了兩個(gè)新的模型來模擬相應(yīng)的振蕩反應(yīng)體系,最后對(duì)化學(xué)振蕩的共性模型進(jìn)行了探索與討論.全文共分六個(gè)部分.第一部分總結(jié)了已應(yīng)用于化學(xué)振蕩研究領(lǐng)域的數(shù)學(xué)方法和程序軟件.其中在數(shù)學(xué)方法部分主要介紹了兩種常用于求解化學(xué)振蕩反應(yīng)數(shù)學(xué)模型的吉爾(Gear)法和龍格-庫塔(Runge-Kutta)法及其優(yōu)缺點(diǎn),并簡要描述了三種研究化學(xué)振蕩反應(yīng)機(jī)理模型的數(shù)

2、學(xué)分析方法-穩(wěn)定性分析、靈敏度分析和主成分分析.同時(shí)結(jié)合作者的實(shí)踐,給出了用兩種功能強(qiáng)大的符號(hào)型數(shù)學(xué)運(yùn)算軟件-Mathematica和Maple來求解振蕩反應(yīng)數(shù)學(xué)模型的方法.文章還簡要介紹了用來模擬化學(xué)振蕩機(jī)理的遺傳算法和蒙特卡羅(Monte Carlo)算法以及MECHEM和Chemical Kinetic Simulator(CKS)軟件.第二部分比較詳細(xì)地總結(jié)了化學(xué)振蕩機(jī)理和模型的研究進(jìn)展,其主要包括以下方面的內(nèi)容:(1)化學(xué)振蕩

3、的理論基礎(chǔ):非線性熱力學(xué)及其數(shù)學(xué)背景,化學(xué)振蕩的動(dòng)力學(xué)分析理論-穩(wěn)定性理論、分岔理論與漲落理論.(2)化學(xué)振蕩機(jī)理和模型的研究狀況.(3)討論了該領(lǐng)域研究的特點(diǎn)和存在的問題,并展望了進(jìn)一步發(fā)展的方向.(4)最后介紹了選題的意義.文章的第三部分給出了一個(gè)用C語言編寫的變步長的龍格-庫塔(Runge-Kutta)來求解化學(xué)振蕩模型中的非線性微分方程組的算法程序.該程序克服了以往龍格-庫塔程序不能變步長的缺點(diǎn),并且其求解動(dòng)力學(xué)微分方程組的能力

4、大大加強(qiáng).文章的第四、五部分詳細(xì)地研究了BR(Briggs-Rauscher)振蕩反應(yīng)體系與BL(Bray-Liebhafsky)振蕩反應(yīng)體系的特點(diǎn)與存在的問題,并從元素電極電勢圖角度分別對(duì)兩個(gè)振蕩體系提出了新的反應(yīng)機(jī)理及其模型.新的數(shù)學(xué)模型能夠較好的模擬和解釋相應(yīng)振蕩體系的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,尤其是新的數(shù)學(xué)模型能解釋與模擬一些以前相關(guān)的模型所沒有模擬過的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象.文章的第六部分對(duì)化學(xué)振蕩的共性模型進(jìn)行了探索與討論,并在研究兩個(gè)變量振蕩模型的基礎(chǔ)