工程应用中的介质热辐射问题是典型的多尺度问题.基于Boltzmann输运方程建立的各类气体动理学格式,在多尺度瞬态问题中得到了广泛应用.为了克服显式求解方案中CFL条件等的限制,文章通过气体动理学格式实现稳态辐射输运方程的直接求解.SD...工程应用中的介质热辐射问题是典型的多尺度问题.基于Boltzmann输运方程建立的各类气体动理学格式,在多尺度瞬态问题中得到了广泛应用.为了克服显式求解方案中CFL条件等的限制,文章通过气体动理学格式实现稳态辐射输运方程的直接求解.SDUGKS格式由离散统一气体动理学格式(discrete unified gas kinetic scheme,DUGKS)的核心思想发展而来,应用于稳态问题计算.将SDUGKS格式进一步拓展到多尺度的稳态热辐射输运计算.SDUGKS格式继承了DUGKS格式沿特征线离散实现的界面重构,并通过隐式增量格式的单元更新实现对辐射强度的较正,采用逐次迭代法将辐射强度渐近收敛到稳定值.选用多组一维和二维不同尺度的辐射传热算例,通过与特定的解析解以及其他数值方法结果对比,检验了SDUGKS的计算精度和计算效率,并论证了它在多尺度问题中的渐进保持性质.展开更多
文摘工程应用中的介质热辐射问题是典型的多尺度问题.基于Boltzmann输运方程建立的各类气体动理学格式,在多尺度瞬态问题中得到了广泛应用.为了克服显式求解方案中CFL条件等的限制,文章通过气体动理学格式实现稳态辐射输运方程的直接求解.SDUGKS格式由离散统一气体动理学格式(discrete unified gas kinetic scheme,DUGKS)的核心思想发展而来,应用于稳态问题计算.将SDUGKS格式进一步拓展到多尺度的稳态热辐射输运计算.SDUGKS格式继承了DUGKS格式沿特征线离散实现的界面重构,并通过隐式增量格式的单元更新实现对辐射强度的较正,采用逐次迭代法将辐射强度渐近收敛到稳定值.选用多组一维和二维不同尺度的辐射传热算例,通过与特定的解析解以及其他数值方法结果对比,检验了SDUGKS的计算精度和计算效率,并论证了它在多尺度问题中的渐进保持性质.
