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通过重加权和重建马尔可夫链加速蒙特卡罗分子模拟:对不同温度和密度条件下的正则系综平均值和二阶导数的外推。 (英语) Zbl 1349.65015号

小结:准确测定石油储层流体的热力学性质在许多应用中具有重要意义,特别是在石油工程和化学工程中。分子模拟具有许多吸引人的特点,特别是它需要较少的可调参数但却具有更好的预测能力;然而众所周知,与状态方程方法相比,分子模拟的CPU开销很大。最近,我们引入了一种高效的热力学一致性技术,以从使用昂贵的经典模拟预先计算的现有数据点,在不同热力学条件下快速再生蒙特卡罗-马尔可夫链(MCMC)。这种技术可以将模拟速度提高一百多万倍,使再生分子模拟的速度几乎与状态方程接近的速度一样快。本文首先简要回顾了这一技术,然后对其在不同相邻热力学条件下预测原始模拟MCMCs初级量系综平均值的能力进行了数值研究。此外,这种外推技术被扩展到预测二阶导数性质(例如热容和流体压缩性)。该方法通过对Lennard-Jones粒子正则系综中生成的MCMC进行重新加权和重构来实现。本文从原始模拟点外推了系统的势能、压力、等容热容和等温压缩系数沿等容线、等温线以及温度和密度变化的路径。最后,针对甲烷、氮和一氧化碳的单站点模型,提出了一组优化的Lennard-Jones参数(varepsilon,sigma)。

MSC公司:

65二氧化碳 蒙特卡罗方法
60J22型 马尔可夫链中的计算方法
80A10号 经典热力学和相对论热力学
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全文: 内政部

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