对于非线性灰色辐射转移方程的非线性统一气体动力学方案,非线性维护离散统一气体动力学方案
Xinliang Song1, Wenjun Sun1, Zhaoli Guo2
1Institute of Applied Physics and Computational Mathematics, P.O. Box 8009, Beijing 100088, China.
本研究介绍了一种使用离散统一气体运动方案 (DUGKS) 的非对称保存 (AP) 方案,以解决具有挑战性的辐射转移问题. 新方法准确地处理光学厚度和薄度区域的问题,提高计算效率.
科学领域:
- 计算物理 计算物理
- 辐射转移理论 辐射转移理论
- 数学方法 数学方法
背景情况:
- 解决非线性灰色辐射转移系统在与共存光学厚薄区域的多尺度问题中具有挑战性.
- 现有的方法与存在于此类问题的不同尺度作斗争,导致计算困难.
研究的目的:
- 提出一种基于离散统一气体运动方案 (DUGKS) 框架的新型非对称保存 (AP) 方案.
- 在多尺度场景中解决非线性灰色辐射转移系统的挑战.
- 开发一种准确且可靠的方法来解决光学厚度和薄度区域的问题.
主要方法:
- 使用简化的DUGKS来解决微观辐射转移方程 (RTE).
- 对于宏观的物质能量平衡方程,使用了符合DUGKS的有限体积方法.
- 该方案具有隐式的时间行进,并放松了相对于光子平均自由路径的网格大小的约束,确保了AP属性.
主要成果:
- 理论分析证实了拟议方案的非对称保存 (AP) 属性.
- 数字测试,包括单级和多级问题,证明了该方法的准确性和稳定性.
- 该方案有效地处理光学厚度差异很大的辐射传输问题.
结论:
- 拟议的基于DUGKS的AP方案为非线性灰色辐射转移系统提供了准确而强大的解决方案.
- 这种方法克服了传统方法在不同光学属性的多尺度问题上的局限性.
- 开发的方案为模拟复杂的辐射转移现象提供了显著的优势.
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