Паралельне моделювання та оптимізація процесу розщеплення енантиомерів

Abstract

Роботу присвячено паралельному моделюванню та оптимізації динамічних процесів, що описуються еволюційними рівняннями в частинних похідних. Запропоновано модель і систему обмежень, які дозволили дослідити одночасну кристалізацію обох типів речовини, що значно прискорило симуляцію процесів розщеплення. Розглянуто питання зведення розв’язання еволюційних рівнянь в частинних похідних до систем звичайних диференційних рівнянь з дискретизацією за просторовими змінними. Для розв’язання отриманої задачі Коші запропоновано багатоточкові колокаційні блокові різницеві схеми, орієнтовані на ефективну паралельну реалізацію, що дозволяє забезпечувати управління кроком інтегрування. Прикладна реалізація розроблених алгоритмів здійснювалася на розроблених і обґрунтованих моделях розподілу енантиомерів у відповідності до фізичного змісту процесів та експериментально отриманих результатів.The work is devoted to parallel modeling and optimization of dynamic processes described by evolutionary equations in partial derivatives. A model and a system of constraints are proposed, which made it possible to study the simultaneous crystallization of both types of substances, which significantly accelerated the simulation of the splitting processes. The problems of reducing the solution of partial differential evolution equations to systems of ordinary differential equations with discretization in spatial variables are considered. To solve the obtained Cauchy problem, multi-point collocation block difference schemes are proposed that are oriented to an effective parallel implementation and allow providing control over the integration step. Applied implementation of the developed algorithms was carried out on the developed and substantiated models of the distribution of enantiomers in accordance with the physical meaning of the processes and experimentally obtained results.