Серия «Компьютерные модели физической механики». Москва, Изд-во
МГТУ им. Н.Э.Баумана, 2004, 544 с.
Уже в начале прошлого века было известно, что процесс переноса излучения в атмосферах звезд описывается интегро-дифференциальным уравнением в частных производных. Математически задача оказалась чрезвычайно сложной и основные усилия математиков и астрофизиков первой половины прошлого века были сосредоточены на создании аналитических методов решения уравнения в упрощенных постановках задачи.
В начале 40-х годов прошлого века было показано, что размножение нейтронов в ядерных бомбах и ядерных реакторах описывается тем же самым уравнением, но с дополнительной особенностью, учитывающей замедление нейтронов при столкновениях с ядрами среды. И, что для решения уравнения можно воспользоваться механическими счетными машинками. Собственно, желание физиков, конструкторов и военных ускорить вычислительный процесс и послужило одним из двух побудительных толчков для бурного развития численных методов, языков программирования и электронной компьютерной техники. (Другим побудительным толчком была проблема дешифровки закодированных секретных сообщений).
Параллельно с использованием в астрофизике, ядерных технологиях и радиационной газовой динамике ядерного взрыва, теория переноса излучения получила развитие в изучении радиационно-теплового баланса Земли (климат), в атмосферной оптике (задачи зондирования атмосферы), при разработке тепловой защиты аэрокосмической техники, при разработке плазменных устройств и технологий, в медицинской технике (рентгеновская томография).
Реалии сегодняшнего дня - это решение прямых и обратных многомерных задач переноса селективного излучения с различными по своей природе физическими механизмами испускания, поглощения и рассеяния излучения на частицах среды с помощью мощных компьютеров и современных информационно-компьютерных технологий. В книге введены основные понятия законы и уравнения теории переноса лучистой энергии в горячих газах и низкотемпературной плазме. Представлены методы интегрирования уравнения переноса излучения по частоте, угловым и пространственным переменным.
Для научных сотрудников и инженеров в области теплообмена излучением, физической газовой динамики и физики низкотемпературной плазмы, а также для студентов и аспирантов физико-технических специальностей университетов.
Оглавление
Основные характеристики теории переноса теплового излучения.
Фундаментальные законы теплового излучении.
Уравнение переноса селективного теплового излучения
Основные понятия теории моделирования радиационных процессов
Модели и методы переноса селективного теплового излучения в условиях ЛТР
Методы сферических гармоник
Метод конечного объема для решения задач теории переноса теплового излучения
Методы дискретных ординат, характеристик и дискретных направлений
Потоковые методы
Статистическое моделирование переноса теплового излучения в неоднородных объемах светорассеивающих горячих газов
Методы учета спектральной зависимости коэффициентов поглощения в теории теплообмена излучением
Методы интегрирования уравнения переноса по частоте электромагнитного излучения
Модели нелокального усреднения
Модели полос. Статистические модели
Список литературы
Предметный указатель
Уже в начале прошлого века было известно, что процесс переноса излучения в атмосферах звезд описывается интегро-дифференциальным уравнением в частных производных. Математически задача оказалась чрезвычайно сложной и основные усилия математиков и астрофизиков первой половины прошлого века были сосредоточены на создании аналитических методов решения уравнения в упрощенных постановках задачи.
В начале 40-х годов прошлого века было показано, что размножение нейтронов в ядерных бомбах и ядерных реакторах описывается тем же самым уравнением, но с дополнительной особенностью, учитывающей замедление нейтронов при столкновениях с ядрами среды. И, что для решения уравнения можно воспользоваться механическими счетными машинками. Собственно, желание физиков, конструкторов и военных ускорить вычислительный процесс и послужило одним из двух побудительных толчков для бурного развития численных методов, языков программирования и электронной компьютерной техники. (Другим побудительным толчком была проблема дешифровки закодированных секретных сообщений).
Параллельно с использованием в астрофизике, ядерных технологиях и радиационной газовой динамике ядерного взрыва, теория переноса излучения получила развитие в изучении радиационно-теплового баланса Земли (климат), в атмосферной оптике (задачи зондирования атмосферы), при разработке тепловой защиты аэрокосмической техники, при разработке плазменных устройств и технологий, в медицинской технике (рентгеновская томография).
Реалии сегодняшнего дня - это решение прямых и обратных многомерных задач переноса селективного излучения с различными по своей природе физическими механизмами испускания, поглощения и рассеяния излучения на частицах среды с помощью мощных компьютеров и современных информационно-компьютерных технологий. В книге введены основные понятия законы и уравнения теории переноса лучистой энергии в горячих газах и низкотемпературной плазме. Представлены методы интегрирования уравнения переноса излучения по частоте, угловым и пространственным переменным.
Для научных сотрудников и инженеров в области теплообмена излучением, физической газовой динамики и физики низкотемпературной плазмы, а также для студентов и аспирантов физико-технических специальностей университетов.
Оглавление
Основные характеристики теории переноса теплового излучения.
Фундаментальные законы теплового излучении.
Уравнение переноса селективного теплового излучения
Основные понятия теории моделирования радиационных процессов
Модели и методы переноса селективного теплового излучения в условиях ЛТР
Методы сферических гармоник
Метод конечного объема для решения задач теории переноса теплового излучения
Методы дискретных ординат, характеристик и дискретных направлений
Потоковые методы
Статистическое моделирование переноса теплового излучения в неоднородных объемах светорассеивающих горячих газов
Методы учета спектральной зависимости коэффициентов поглощения в теории теплообмена излучением
Методы интегрирования уравнения переноса по частоте электромагнитного излучения
Модели нелокального усреднения
Модели полос. Статистические модели
Список литературы
Предметный указатель