有限尺寸系统中非平衡辐射扩散的解析基准

Karabi Ghosh

有限尺寸系统中非平衡辐射扩散的解析基准

数学物理 2013-01-17 v2 高能天体物理现象 math.MP 等离子体物理

作者: Karabi Ghosh

摘要

非平衡辐射扩散是惯性约束聚变、天体物理等离子体、熔炉和热交换器中能量传输的重要机制。本文给出了有限厚度平面平板和球壳中非平衡 Marshak 扩散问题的解析解。利用拉普拉斯变换方法，获得了辐射能量密度和物质能量密度作为空间和时间的函数。研究还探讨了积分能量密度和泄漏电流的变化。为了使辐射输运和物质能量方程线性化，假设热容与物质温度的立方成正比。稳态能量密度在平面平板深度方向呈线性变化，而在球壳中则观察到非线性依赖关系。解析能量密度与使用小网格宽度和时间步长的有限差分法所得结果吻合良好。本工作获得的基准结果可用于验证和校验平面及球几何下的非平衡辐射扩散计算机代码。

关键词

非平衡辐射扩散 Marshak 扩散问题解析解拉普拉斯变换惯性约束聚变有限差分法基准

引用

@article{arxiv.1208.6400,
  title  = {Analytical benchmark for non-equilibrium radiation diffusion in finite size systems},
  author = {Karabi Ghosh},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1208.6400},
  year   = {2013}
}

备注

24 pages, 18 figures, under review in Annals of Nuclear Energy

有限尺寸系统中非平衡辐射扩散的解析基准

摘要

关键词

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