КИНЕТИЧЕСКИЙ МЕТОД МОНТЕ-КАРЛО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ КИНЕТИКИ ГОМОГЕННЫХ ЖИДКОФАЗНЫХ РЕАКЦИЙ В МИКРОРЕАКТОРАХ

Опубликовано в ВЕСТНИК ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА · Страницы 154–161 · Рубрика: 3. Информатика, вычислительная техника и управление
DOI: https://doi.org/10.55421/3034-4689_2026_29_1_154
Получено: 31.01.2026 Одобрено: 31.01.2026 Опубликовано: 31.01.2026
Данная статья исследует возможность применения кинетического метода Монте-Карло (КММК) для моделирования кинетики гомогенных жидкофазных реакций в микрореакторах. Несмотря на успешное использование микрореакторов в многофазных процессах, интенсификация процессов в микрореакторах остаётся недостаточно изученной областью, требующей разработки новых подходов к моделированию. В работе представлен детализированный стохастический алгоритм КММК с учётом временной последовательности элементарных реакционных шагов, а также проведено его критическое сравнение с методом молекулярной динамики. Показано, что КММК позволяет более эффективно моделировать нелинейные эффекты, стохастические флуктуации и многошаговые реакционные механизмы на временных интервалах, недоступных традиционному молекулярному моделированию. Для верификации разработанного программного комплекса на Python выполнено численное моделирование реакции метанолиза с последующей параллельной проверкой результатов в программе Kinetiscope. Проведён комплексный количественный анализ расхождений с использованием средней абсолютной ошибки, косинусного сходства и коэффициента корреляции Пирсона. Полученные результаты демонстрируют высокую точность моделирования основных компонентов системы. Таким образом, разработанная модель доказала свою применимость для исследования и оптимизации процессов интенсификации химико-технологических систем в микрореакторах, создавая основу для разработки энергоэффективных и экологичных производственных технологий.
МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ, КИНЕТИЧЕСКИЙ МЕТОД МОНТЕ-КАРЛО, ГОМОГЕННЫЕ РЕАКЦИИ, ОПТИМИЗАЦИЯ ХИМИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ, МОДЕЛИРОВАНИЕ КИНЕТИКИ ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ, МИКРОРЕАКТОРЫ
Войти или Создать
* Забыли пароль?