Прямая кинетическая задача

[EvgeniX]

Подскажите какие-нибудь химические программы, для решения прямой кинетической задачи. Желательно под Windows, чтобы могли решать жёсткие системы (где у некоторых промежуточных частиц очень маленькие концентрации) и чтобы стадий больше 30 поддерживали.

[Marxist]

Матлаб.

[EvgeniX]

Матлаб.

Я не совсем силён в математических программах, пытались использовать Mapple для численного счёта, по скорости оказалось медленнее DOS-программы (есть одна кинетическая программа - KSSN - Kinetic Solver System). Matlab в этом плане получше, чем Mapple будет? Система жёсткая и состоит из множества элементарных стадий (без упрощения больше 60, какие можно выкинуть - пока не очевидно).

[Marxist]

мой одногруппник пытался с помощью матлаба считать кинетику колебательной реакции на основании литературного механизма, где было около 50 стадий и куча неизвестных констант -- он их пытался оценивать, подгоняя под данные эксперимента. Система, разумеется, жёсткая. Но там значительная часть констант была известна из других источников, а некоторыми реакциями можно было пренебречь из общих соображений. Всё считалось в пределах суток.
Со скоростью счёта ведь какие проблемы главные: 1. используемый алгоритм; 2. железо. В Матлабе достаточно широкий набор алгоритмов и можно выбрать нужный, кроме того, программа авторитетная и, скорее всего, неплохо оптимизированная. Тем не менее, возможно, что система действительно очень большая и сложная -- тогда, возможно, придётся искать кластер. Но это не слишком сложно.

[EvgeniX]

У меня обратная задача. По данным ЯМР чуть ли не сразу получаются продукт (~ 10 минут), но явно очевидно, что через несколько промежуточных стадий. Никаких промежуточных частиц в ЯМР не зафиксировано. Квантово-химически посчитаны всевозможные пути, приводящие к продукту. С помощью моделирования кинетики хотел окончательно уточнить механизм, но кинетическим константам, полученным из теории ПС что-то не слишком доверяю (т.к. посчитаны DFT-методом). В итоге и константы могут быть не правильными, и механизм толком не известен, да и ещё программы считают долго, не дают быстро менять/подгонять константы.

[Marxist]

У меня обратная задача. По данным ЯМР чуть ли не сразу получаются продукт (~ 10 минут), но явно очевидно, что через несколько промежуточных стадий. Никаких промежуточных частиц в ЯМР не зафиксировано.

Ну вот сразу способ отсеять часть путей: у Вас же реакция в ампуле, так? значит, спектр промежуточных частиц не успевает зарегистрироваться. Вот сразу критерий отсева.

Квантово-химически посчитаны всевозможные пути, приводящие к продукту. С помощью моделирования кинетики хотел окончательно уточнить механизм, но кинетическим константам, полученным из теории ПС что-то не слишком доверяю (т.к. посчитаны DFT-методом). В итоге и константы могут быть не правильными, и механизм толком не известен, да и ещё программы считают долго, не дают быстро менять/подгонять константы.

То есть получается, что у Вас не одна система из 60 уравнений, а несколько, каждая примерно по 10? тогда должно быть всё просто. Уж порядок-то констант Вы сможете определить за разумное время. А потом, разве Ваш квантовый механизм даёт результаты, сильно отличающиеся от эксперимента?
Или найти кластер за разумные деньги.

[EvgeniX]

Но всё же если вернутся к теме вопроса. Для ускорения вычисления неплохо бы было, если бы программа меняла шаг численного решения. Matlab это делать умеет?

Что известно на счёт этих программ:

1. Fluent
2. Hysys
3. Chemkin
4. StarCD
5. CKS
6. Kineticus
7. AcuChem
8. ChemMathS
9. REACT

Смог скачать:

1. Chemkin (http://www.reactiondesign.com/support/m ... emkin.html)
2. Kineticus (http://www.kintecus.com/download.htm)
3. CKS (http://www.almaden.ibm.com/st/computati ... s-download)
4. REACT (http://chemicalsoft.com/download/React.ZIP)
5. ChemMaths (http://www.cesd.com/chemmathsv10.zip)

Решил уж окончательно разобраться в софте. Что есть, чего нет, какие возможности.

[Sacred]

К списку можно добавить Petro-Sim, Pro/II и Chem-Cad.

[antony.stasuk]

Но всё же если вернутся к теме вопроса. Для ускорения вычисления неплохо бы было, если бы программа меняла шаг численного решения. Matlab это делать умеет?

Что известно на счёт этих программ:

1. Fluent
2. Hysys
3. .......
...........

могу только сделать замечание, что в данном случае HYSYS не подойдет, он расчитан в первую очередь на моделирование технологических процессов. Однако при этом он отлично решает системы уравнение, правда их задание в явном виде в рамках программы не возможны.
Иными словами решение вашей кинетической задачи програмным пакетом HYSYS не возможно.
PS не удивительно, что вы не смогли скачать с инета эту софтину. Кроме того что она коммерческая, лицензия на нее просто очень дорогая!!! Дорогая на столько что ее позволяют себе купить только проектные институты и крупные заводя (ОНПЗ)

[Sacred]

ОНПЗ-это Омский НПЗ?

[antony.stasuk]

ОНПЗ-это Омский НПЗ?

Что уж греха таить... Да это Омский нефтеперерабатывающий завод

[Дилетант]

Можно попробовать Mathcad 14. Удобства: несложно записывать исходную систему дифур в виде вектора правых частей. Есть неплохой интегратор AdamsBDF, автоматически диагностирующий систему на жесткость.
О решении прямой задачи кинетики с помощью Mathcad можно также почитать: Коробов В. И. Математические пакеты в химических расчетах: прямая задача химической кинетики// ExponentaPro.#3-4, 2004.

[antony.stasuk]

Можно попробовать Mathcad 14...

На сколько я могу судить по личному опыту решения задач, маткад не самая оперативныя (быстрая) программа своего плана. На некоторых объектах MAPLE работает быстрее...

[Дилетант]

Возможно. Но Maple больше предназначена для проведения символьных расчетов, нежели численных. Инструментарий для численного решения систем ДУ в Maple достаточно громоздок. Хотя о вкусах не спорят.

[antony.stasuk]

Возможно. Но Maple больше предназначена для проведения символьных расчетов, нежели численных. Инструментарий для численного решения систем ДУ в Maple достаточно громоздок. Хотя о вкусах не спорят.

Дело вкуса, без вопросов, но MAPLE мне все же ближе ввиду реализации его в духе схожем с основными языками программирования...

[Дилетант]

Возможно. Но Maple больше предназначена для проведения символьных расчетов, нежели численных. Инструментарий для численного решения систем ДУ в Maple достаточно громоздок. Хотя о вкусах не спорят.

Дело вкуса, без вопросов, но MAPLE мне все же ближе ввиду реализации его в духе схожем с основными языками программирования...

Не возражаю. Но если вы умеете программировать, то зачем вам любые математические пакеты? Лично я действую по принципу "Химику-химиково, программисту-программистово". Посему при решении своих задач пытаюсь использовать уже готовые программы, оформленные в виде встроенных процедур и функций тех же Mathcad'a или Maple.

[ИСН]

Но если вы умеете программировать, то зачем вам любые математические пакеты?

Пакеты - чтобы не изобретать велосипед (ведь он уже есть, вот он), а умение программировать - чтобы ездить на этом велосипеде, а не юзать его как тачку для перевозки грузов, идя рядом и ведя его за руль. А то тоже... Раз с коллегой считали нечто в Mathematica - так-то корни находить он умел, но вот мне надолго запомнилось его выражение лица, когда он осознал, сколько его времени я сэкономил простым оператором For[].

[Дилетант]

Насчет велосипеда и тачки. Уметь пользоваться оператором for - это еще не значит уметь программировать. Любая программа, написанная химиком, пусть даже и работающая, будет вызывать смех у профессионала-программиста. Да и "корни находить" - это еще не значит воспользоваться арсеналом возможностей мат.пакета. Вернемся к исходному вопросу - Вы в состоянии самостоятельно напмсать программу для решения прямой кинетической задачи? Я уже об обратной не говорю.

[ИСН]

О, я и не говорю, что это значит "уметь программировать на уровне профессионала". И с другой стороны, наши расчёты на коленке явно не заслуживали называться "использованием всего арсенала возможностей мат. пакета". Речь только о том, что даже самые азы, простейшие кусочки умения программировать - могут очень здорово пригодиться как раз при работе с мат.пакетами.

[antony.stasuk]

Насчет велосипеда и тачки. Уметь пользоваться оператором for - это еще не значит уметь программировать. Любая программа, написанная химиком, пусть даже и работающая, будет вызывать смех у профессионала-программиста. Да и "корни находить" - это еще не значит воспользоваться арсеналом возможностей мат.пакета. Вернемся к исходному вопросу - Вы в состоянии самостоятельно напмсать программу для решения прямой кинетической задачи? Я уже об обратной не говорю.

О, я и не говорю, что это значит "уметь программировать на уровне профессионала". И с другой стороны, наши расчёты на коленке явно не заслуживали называться "использованием всего арсенала возможностей мат. пакета". Речь только о том, что даже самые азы, простейшие кусочки умения программировать - могут очень здорово пригодиться как раз при работе с мат.пакетами.

Господа, не совсем верные формулировки. Я полностью согласен с тем что такие программные пакеты как мапле и маткад безусловно созданы чтобы облегчить жизнь "пользователя" (не программера). Однако и судить об этом как о достаточном явлении не верно! Ведь насколько ко бы хороша не была программа, она не сможет в полной мере учесть все ваши потребности, а соответственно и не будет в полной мере соответствовать вашей задачи. Это понятно как нам- пользователям, так и им- разработчика. И в этой ситуации разумно, более чем разумно позволить существующий модуль как-то под себя подстраивать. Получается двойной + - не изобретаешь велосипед, и работаешь на том что почти создано для тебя! (ну и опять таки приятно то, что отчасти создано тобой:))