3.4.3. Программное обеспечение моделирования
Термодинамические
расчеты по теме настоящей работы в 1980-1990 г.г. выполнялись с помощью
вычислительной программы GIBBS, разработанной на кафедре геохимии МГУ
Ю.В.Шваровым. Их результаты отражены в публикациях [Гричук, Борисов, 1983;
Гричук и др., 1985; Гричук, 1988; Гидpотеpмальные сульфидные руды.., 1992].
Программа GIBBS предназначена для расчета равновесий в химических системах
произвольной фазовой сложности [Методы геохимического моделирования.., 1988], и
была реализована на больших ЭВМ серий "Минск" и ЕС. Программа GIBBS не
предусматривала организацию модельных расчетов по каким-либо динамическим
схемам.
В
1991-1992 г.г. автором совместно с М.Ю.Коротаевым была разработана программа
GBFLOW для IBM-совместимых персональных компьютеров, ориентированная на расчет
равновесно-динамических моделей методом проточного ступенчатого реактора. Все
последующие модельные расчеты выполнялись автором с помощью этой программы.
Программа GBFLOW включает блок минимизации свободной энергии системы,
разработанный ранее Ю.В.Шваровым в составе упрощенной версии программы GIBBS
для малых ЭВМ1. В дальнейшем программа GBFLOW была оптимизирована
автором для расчета моделей методом МПСР, что увеличило ее быстродействие в
таких задачах примерно на порядок. Использованная для выполнения приведенных в
настоящей работе расчетов версия GBFLOW v.3.1 (1995 г.) включает блок
изотопно-химического моделирования (см. главу
5), а протокол ее выводных файлов
ориентирован на последующую графическую обработку результатов пакетом Excel. На
основе программы GBFLOW автором были разработаны версии, предназначенные для расчета
моделей со специализированными динамическими схемами:
-
GRDEP - для расчета модели растущего рудного тела (раздел
4.3.2); ввиду
большого объема вычислений для таких моделей программа GRDEP выполнена
переносимой в операционную среду UNIX, и расчеты по ней выполнялись на Sun
Station 20 с операционной системой Solaris;
-
PENG - для расчета кипящих систем (глава
6).
Точность
работы вычислительных программ может быть определена сравнением результатов
расчета одной и той же задачи параллельно несколькими программами. В отношении
программы GBFLOW такая проверка проведена М.В.Борисовым с сотрудниками с
помощью программы GIBBS, которая, в свою очередь, сравнивалась с программой
"СЕЛЕКТОР", разработанной в СибГЕОХИ (см., в частности, [Борисов, Ходаковский,
1989]). Программы дают одинаковые результаты при расчете термодинамических
равновесий в пределах декларированной точности расчета (для программы GBFLOW -
0,001o/o от концентрации вещества при содержаниях в системе слагающих его
элементов более 10-7 моль/кг H2O).
При
выполнении настоящей работы был использован банк термодинамических данных
UNITHERM, созданный на кафедре геохимии МГУ Ю.В.Шваровым при участии
М.В.Борисова и автора. Обработка экспериментальных данных для получения
термодинамических характеристик растворенных веществ выполнялась автором с
помощью программ UT-HEL и UT-RYZ, разработанных Ю.В.Шваровым.
|
