Отправить статью по E-mail Методика расчета лучистого переноса энергии в приближении «вперед-назад»
- Авторы: Круковский А.Ю.1, Ладонкина М.Е.1, Повещенко Ю.А.1, Попов И.В.1
-
Учреждения:
- Институт прикладной математики им. М.В. Келдыша РАН
- Выпуск: Том 24, № 4 (2022)
- Страницы: 436-451
- Раздел: Прикладная математика и механика
- Статья опубликована: 23.11.2022
- URL: https://journals.rcsi.science/2079-6900/article/view/366801
- DOI: https://doi.org/10.15507/2079-6900.24.202204.436-451
- ID: 366801
Цитировать
Полный текст
Аннотация
В данной работе представлена методика расчета лучистого переноса энергии в приближении «вперед-назад» для случая цилиндрически симметричного течения. Представлена схема расчета лучистого теплообмена в среде с сильно меняющейся в пространстве и времени непрозрачностью. Предлагаемая для многопараметрических вычислительных экспериментов численная методика дает возможность получить зависимость плотности энергии излучения в виде квадратуры от коэффициента непрозрачности и излучательной способности плазмы. В двухтемпературной модели радиационной газовой динамики и магнитной гидродинамики это определяет вклад лучистого теплообмена в баланс энергии электронной компоненты плазмы. В настоящей работе рассматриваются способы повышения точности решения системы разностных уравнений путем качественного улучшения аппроксимации коэффициентов поглощения излучения. На примерах тестовых расчетов, которые моделируют пространственную неоднородность поля излучения, проводится численное сравнение предложенного метода с несколькими методами диффузионного типа. Показано, что расчеты, выполненные по рассматриваемой в настоящей работе методике, в отличие от аналогичных выполненных методом диффузионного приближения, дают качественно правильное совпадение с аналитическим решением. Существенным преимуществом приближения «вперед-назад» является то, что интегральность заложена в его структуре.
Об авторах
Александр Юрьевич Круковский
Институт прикладной математики им. М.В. Келдыша РАН
Email: alexander-krukovskiy@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-4188-6904
доктор физико-математических наук, старший научный сотрудник
Россия, 125047, Россия, г. Москва, Миусская пл., д. 4Марина Евгеньевна Ладонкина
Институт прикладной математики им. М.В. Келдыша РАН
Автор, ответственный за переписку.
Email: ladonkina@imamod.ru
ORCID iD: 0000-0001-7596-1672
кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник
Россия, 125047, Россия, г. Москва, Миусская пл., д. 4Юрий Андреевич Повещенко
Институт прикладной математики им. М.В. Келдыша РАН
Email: hecon@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-9211-9057
доктор физико-математических наук, ведущий научный сотрудник
Россия, 125047, Россия, г. Москва, Миусская пл., д. 4Игорь Викторович Попов
Институт прикладной математики им. М.В. Келдыша РАН
Email: piv2964@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-7347-8174
кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник
Россия, 125047, Россия, г. Москва, Миусская пл., д.4Список литературы
- Hansen S. B., Gomez M. R., Sefkow A. B., Slutz S. A., Sinars D. B., Hahn K. D., Harding E. C., Knapp P. F., Schmit P. F., Awe T. J., McBride R. D., Jennings C. A., Geissel M., Harvey-Thompson A. J., Peterson K. J., Rovang D. C., Chandler G. A., Cooper G. W., Cuneo M. E., Herrmann M. C., Hess M. H., Johns O., Lamppa D. C., Martin M. R., Porter J. L., Robertson G. K., Rochau G. A., Ruiz C. L., Savage M. E., Smith I. C., Stygar W. A., Vesey R. A., Blue B. E., Ryutov D., Schroen D. G., Tomlinson K. Diagnosing magnetized liner inertial fusion experiments on Z // Physics of Plasmas. 2015. Vol. 22. DOI: https://doi.org/10.1063/1.4921217
- Gonsalves A. J., Nakamura K., Daniels J., Benedetti C., Pieronek C., de Raadt T. C. H., Steinke S., Bin J. H., Bulanov S. S., van Tilborg J., Geddes C. G. R., Schroeder C. B., TOth Cs., Esarey E., Swanson K., Fan-Chiang L., Bagdasarov G., Bobrova N., Gasilov V., Korn G., Sasorov P., Leemans W. P. in a laser-heated capillary discharge waveguide // Physical Review Letters. 2019. Vol. 122, no. 8. DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.122.084801
- Зельдович Я. Б., Райзер Ю. П. Физика ударных волн и высокотемпературных газодинамических явлений. М.: Физматлит, 2008. 653 с.
- Оцисик М. Н. Сложный теплообмен. М.: Мир, 1976. 305 с.
- Гасилов В. А., Захаров С. В. Смирнов В. П. О генерации мощных потоков излучения и получения мегабарных давлений в лайнерных системах // Письма в ЖЭТФ. 1991. Т. 53, № 2. С. 83–86.
- Гасилов В.А., Захаров С,В., Круковский А.Ю., Скороваров К.В. Генерация интенсивных потоков излучения и мегабарных ударных волн сжимающимися лайнерами // Физика плазмы. 1995. Т. 21, № 5. С. 399–406.
- Гасилов В. А., Круковский А. Ю. О расчете лучистого теплообмена в композитном Z-пинче // Матем. моделирование. 2022. Т. 34, № 9. С. 21–36. DOI: https://doi.org/10.20948/mm-2022-09-02
- Четверушкин Б. Н. Математическое моделирование задач динамики излучающего газа // М.: Наука, 1985. 304 с.
- Рекин А. Д. Уравнения переноса излучения в приближении ШустераШварцщильда для задач со сферической и цилиндрической симметрией // ТВТ. 1978. Т. 16, № 4. С. 811–818.
- Романов Г. С., Сметанников А. С. Численное моделирование слойного импульсного разряда с учетом переноса энергии излучения // ЖТФ. 1982. Т. 52, № 9. С. 1756–1762.
Дополнительные файлы
