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先进的能源系统具有高度复杂性和多尺度现象的特点,并要求具有极高效率和近零排放。一般情况下,应用于宏观现象的连续性数学描述在微观尺度上具有一定的局限性,而在全部宏观域中采用微观尺度上的进化规则如动力学蒙特卡罗(kMC)、格子-Boltzmann(LB)或分子动力学(MD)等方法则计算代价太过高昂。合理划分系统尺度并各自采用有效的模拟算法能有效解决复杂系统存在的计算代价和组织复杂性这两大瓶颈问题。先进能源利用系统在实现能量转换和环境控制中大多要涉及多种类型的化学反应过程,对于在微观尺度上模拟反应-扩散过