用于多尺度辐射传热的修正稳态离散统一气体动理学格式
计算物理
2022-11-22 v1 数值分析
数值分析
摘要
本文提出一种稳态离散统一气体动理学格式(SDUGKS)来求解稳态辐射传递方程(RTE)，它是对原始 SDUGKS [X. F. Zhou et al., J. Comput. Phys. 423, 109767 (2020)] 的改进。正如非稳态 DUGKS 一样，所提方法在单元界面能量通量重构中采用了梯形法则而非原始 SDUGKS 中使用的矩形法则。通过这种方式，修正 SDUGKS 的特征线长度与 DUGKS 中的 Courant-Friedrichs-Lewy (CFL) 数建立了关系，从而保证了修正 SDUGKS 的精度。此外，特征线长度不再像原始 SDUGKS 那样受消光系数限制。因此，对于稳态辐射问题，修正 SDUGKS 比原始 SDUGKS 更精确、更鲁棒，且比 DUGKS 更高效。进一步地，对于光滑和不连续光学厚度的问题分别采用光滑线性插值和 van Leer 限制器。进行了多个光学厚度从光学薄到光学厚的数值测试以验证本格式。数值结果表明，修正 SDUGKS 可作为研究参与性介质中多尺度稳态辐射传热的有效工具。
引用
@article{arxiv.2211.10650,
title = {Modified steady discrete unified gas kinetic scheme for multiscale radiative heat transfer},
author = {Xinliang Song and Yue Zhang and Xiafeng Zhou and Chuang Zhang and Zhaoli Guo},
journal= {arXiv preprint arXiv:2211.10650},
year = {2022}
}
备注
23pages,16 figures,2 tables