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内贾德（Lida A.M.）。

天体化学动力学问题刚性常微分方程解算器的比较。 （英语） 1081.85500兹罗提

天体物理学。空间科学。 299，第1期，1-29页（2005年）.
概述：由天体化学动力学问题产生的依赖时间的化学速率方程由刚性常微分方程（ODE）系统描述。本文使用三个物理和计算复杂度不同、刚度不同的天体化学模型，对ODEPACK集合中一组成熟的ODE解算器包（即LSODE、LSODES、VODE和VODPK）进行了全面的性能调查。为了完整性，我们将GEAR包的结果包含在其中一个测试模型中。结果表明，与许多天体化学家默认使用的GEAR相比，可以获得显著的性能改进。我们表明，对物种集进行简单适当的排序可以显著提高测试ODE解算器的性能。可以利用关联雅可比矩阵的稀疏性，使用稀疏直接解算器例程LSODES的结果显示，在不降低精度的情况下，CPU时间大大减少。我们将一个模型的性能和计算的丰度与175个物种集和88个物种的简化集进行了比较，保持所有物理和化学参数与这两个集相同。我们发现，使用两种不同尺寸模型计算的丰度非常吻合。然而，如果不需要额外的计算工作和更可靠的结果，使用更大的物种集，计算速度可能比简化集快很多倍，这取决于解算器的使用、排序和选择的选项。研究还表明，尽管具有某些选定参数的特定解算器可能会遇到严重困难，甚至无法在所需的积分时间内完成运行，但另一个解算器可以使用更广泛的控制参数和选项轻松完成运行。由于LSODES在解决天体化学动力学系统方面的卓越性能，我们通过用稀疏矩阵求解器例程取代标准VODE求解器的全数值矩阵线性代数组件，定制了VODE求解器的稀疏版本。预处理迭代求解器包VODPK的初步测试表明，我们的一个测试模型取得了非常好的结果，但并非所有模型都取得了很好的结果。

引用于1文件

MSC公司：

85A30型 天文学和天体物理学中的流体动力学和磁流体问题

关键词：

天体化学动力学;化学动力学;化学建模;刚性ODE

软件：

VODPK公司;齿轮;数据包;GEARBI公司;高铁;VODE（旁白）
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
\textit{L.A.M.Nejad}，天体物理学。空间科学。299，第1号，1--29（2005；Zbl 1081.85500）
全文： 内政部

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