化学反应器中的混沌可预测性:乱到极处,反而能算准未来
Chaos predictability in a chemical reactor
研究带物料回流的管式反应器:温度与浓度会混沌振荡,但论文证明间歇混沌与瞬态混沌两种情形下,反应器远期行为反而可以精确预测。
arXiv:2012.03783 · 2020年9月26日发布 · 机构未标注
等温化学反应器的形式化验证:用数学定理证明反应器“不会超标”
Formal Verification of Isothermal Chemical Reactors
用微分动态逻辑与定理证明器 KeYmaera X 符号化判定等温反应器的可达性,证明间歇釜与连续搅拌釜中浓度不会超过给定限值,并成功处理无闭式解的米氏动力学。
arXiv:2509.01130 · 2025年9月1日发布 · 机构未标注
化学反应器建模(一):静止反应器——当扩散主宰一切
Modeling Chemical Reactors I: Quiescent Reactors
建立任意维度、任意组分数的静止(无搅拌)反应器广义模型,发展算子分裂 RK-LDG 数值格式与基于熵的 hp 自适应,并用别洛乌索夫-扎博京斯基反应等算例验证。
arXiv:1012.5682 · 2010年12月28日发布 · 机构未标注
基于神经网络的显式模型预测控制:让神经网络“背诵”最优控制器
Neural Network Based Explicit MPC for Chemical Reactor Control
用深度神经网络学习全保真 MPC 的最优控制轨迹,得到无需在线优化的显式控制律,可在长预测时域下控制多组分反应器;仿真中 94.5% 的情形最优性损失小于 1%。
arXiv:1912.04684 · 2019年12月10日发布 · 机构未标注
化学反应器网络中的返混建模增强:给燃烧模拟装上“轴向扩散反应器”
Enhanced Modeling of Back-Mixing in Chemical Reactor Networks
在反应器网络软件 NetSMOKE 中实现轴向分散反应器(ADR)组件,它介于平推流与全混流两个理想极限之间,示例表明流动模型选择会显著改变组分预测结果。
arXiv:2305.11591 · 2023年5月19日发布 · 机构未标注
用人工化学反应器同时求解多个计算难题:让“分子碰撞”替你算 NP 难题
Simultaneously Solving Computational Problems Using an Artificial Chemical Reactor
把化学反应的隐喻做成分布式随机算法:一个“人工化学反应器”同时求解人类基因组 RH 作图、旅行商问题与飞机降落调度三个 NP 难题,质量与经典算法相当。
arXiv:1506.08361 · 2015年6月28日发布 · 机构未标注
Text2Model:用大语言模型把“一句话”变成可仿真的反应器模型
Text2Model: Generating dynamic chemical reactor models using large language models (LLMs)
微调 Llama 3.1 8B Instruct,把用户自然语言描述直接生成为可仿真的 Modelica 反应器动态模型:语法与语义准确率相比基线显著提升,但泛化到未见场景的能力不如 GPT4o。
arXiv:2503.17004 · 2025年3月21日发布 · 机构未标注
具有膜分离的同向/反向转运 P 系统:精确刻画复杂度类 P^#P
Symport/Antiport P Systems with Membrane Separation Characterize P^(#P)
证明带膜分离的同向/反向转运 P 系统在多项式时间内可解的问题类恰为 P^#P:构造求解 P^#P 完全问题 MIDSAT 的系统,并用长度不超过 3 的规则实现。
arXiv:2507.01657 · 2025年7月2日发布 · 机构未标注
甲烷-氢气混合气膜分离的分子模拟研究:沸石膜里,谁跑得快?
Membrane separation study for methane-hydrogen gas mixtures by molecular simulations
用非平衡分子动力学模拟甲烷/氢气透过纯硅沸石膜(MFI、LTA、DDR)的稳态输运,发现 CH4 的渗透选择性高于纯组分渗透率比,且输运选择性与平衡吸附选择性显著不同。
arXiv:1706.07250 · 2017年6月22日发布 · 机构未标注
薄膜理论耦合 Spiegler-Kedem-Katchalsky 模型的膜分离推导
Derivation of film theory coupled Spiegler-Kedem-Katchalsky model for membrane separation and purification
推导考虑浓差极化的膜分离微分方程组:浓差极化层的对流-扩散方程耦合膜层的 Spiegler-Kedem-Katchalsky(SKK)模型,并给出解析解,可用于评估浓差极化程度、预测通量与截留率。
arXiv:1912.11753 · 2019年12月26日发布 · 机构未标注
复合模型+部分物理知识:多产品化学反应器的贝叶斯优化「既省钱又安全」
Bayesian Optimization of a Multi-Product Chemical Reactor Using Composite Models and Partial Physics Knowledge
用高斯过程预测产物浓度与反应器温度、利润解析计算,再借稳态能量平衡构造「物理残差」惩罚项,让贝叶斯优化既省实验又守安全约束——在非等温多产品反应器基准仿真上,经济性能优于信赖域安全 BO,且不违反温度约束。
arXiv:2606.08611 · 2026年6月7日发布 · 机构未标注
机器学习驱动的化学反应器网络建模:把 Sandia-D 湍流火焰「降维」成 7 个反应器
Machine Learning-Driven Chemical Reactor Network Modeling of the Sandia-D Flame
先用 PCA 把高维热化学 CFD 数据压到二维潜空间、k-means 聚类给出反应器网络初值,再用有限差分梯度下降绕开不可微的 Cantera 仿真做精修——30 个 RANS 算例下,7 反应器 ERN 最大温度 R²=0.7945,比 CFD 快约 6000 倍。
arXiv:2606.14729 · 2026年6月1日发布 · 机构未标注
高盐高压下离子去配位的分子细节与自由能垒:膜分离的「离子过门」玄机
Molecular details and free energy barriers of ion de-coordination at elevated salinity and pressure and their consequences for membrane separations
用分子模拟估算卤水处理相关的高压高盐条件下各种离子在体相溶液中的「去配位」自由能:高压几乎不改阳离子水合壳的稳定性与大小,高盐度反而降低阳离子降低配位数的能垒,阴离子则基本不受影响——这些趋势为膜分离(如从盐湖卤水提锂)的选择性提供了分子级依据。
arXiv:2501.19344 · 2025年1月31日发布 · 机构未标注
迈向化学反应器基础模型:元学习+物理信息适配,让一个模型「快速学会」新反应
Towards Foundation Model for Chemical Reactor Modeling: Meta-Learning with Physics-Informed Adaptation
用 Reptile 元学习在三类经典反应器(CSTR/批式/PFR)的大量反应动力学上预训练,再以物理信息微调做少样本适配——对未见过的反应只需极少数据即可快速建模仿真,为化工领域的基础模型迈出第一步。
arXiv:2405.11752 · 2024年5月20日发布 · 机构未标注
带解析雅可比的反应器变步长指数积分器:给化学动力学「换个时间积分玩法」
Variable time-stepping exponential integrators for chemical reactors with analytical Jacobians
提出新的变步长指数时间积分器 EPI3V 并用于均相等压反应混合物仿真:对 GRI3.0 与正丁烷机理表现与经典 BDF 隐式方法相当甚至略优,对正十二烷机理则性能退化但仍收敛——为刚性化学动力学积分提供了新选项与改进方向。
arXiv:2307.00136 · 2023年6月30日发布 · 机构未标注
深度高斯过程多保真贝叶斯优化:给 3D 打印盘管反应器「挑个好身材」
Deep Gaussian Process-based Multi-fidelity Bayesian Optimization for Simulated Chemical Reactors
用深度高斯过程(DGP)同时建模 5 档网格精度的盘管反应器 CFD 仿真,在多保真贝叶斯优化框架里按「不确定度+仿真成本」自动挑选评估档位——在 3D 打印反应器实测数据校准下,以更少算力找到接近高保真最优的几何构型。
arXiv:2210.17213 · 2022年10月31日发布 · 机构未标注
有限时间内膜分离最小能耗的测地线下界:最优分离协议=几何空间里的「最短路」
Geodesic bound of the minimum energy expense to achieve membrane separation within finite time
把「有限时间内完成膜分离所需的最小超额能耗」转化为几何空间中找最短路径的问题:超额能耗正比于初末态几何距离的平方、反比于操作时间,且最优协议竟是「对称破缺」的——两块膜以不同速度相向移动。
arXiv:2209.07269 · 2022年9月14日发布 · 机构未标注
双体纯态催化转化概率:给纠缠态转化算一笔「催化」的账
Catalytic Conversion Probabilities for Bipartite Pure States
对两个给定的双体纠缠纯态,推导出借助催化可实现转化概率的最小上界(least upper bound)的表达式,并给出该上界小于 1 时能否达到的判定方法。
arXiv:0706.3654 · 2007年6月25日发布 · 机构未标注
LID 与 NMP 结构域的动态耦合:腺苷酸激酶「开门关门」的协同舞步
Dynamic coupling between the LID and NMP domain motions in the catalytic conversion of ATP and AMP to ADP by adenylate kinase
用大规模原子级分子动力学轨迹分析、协方差分析与多维自由能计算,发现腺苷酸激酶催化循环中 LID 结构域必须先打开到一定程度,NMP 结构域才开始打开——两个结构域的运动存在有趣的动力学耦合。
arXiv:1101.0041 · 2010年12月30日发布 · 机构未标注
纯量子态的自催化转化:让「自己」当自己的催化剂
Self-catalytic conversion of pure quantum states
探索「初始态本身能否充当催化剂」的自催化转化:给出显式例子与必要条件/充分条件讨论,数值估计其出现频率,并发现增加催化用的拷贝数能提高转化概率但无法使其确定化。
arXiv:1504.06364 · 2015年4月23日发布 · 机构未标注