математическое моделирование
В работе рассмотрена задача нагрева полупрозрачной серой среды под влиянием внешнего теплоподвода за счет излучения и конвекции. Целью задачи является определение температурных полей и радиационных потоков в слое с полупрозрачными границами. Перенос энергии в образце осуществляется за счет кондукции и излучения, слева конвекция равна естественному потоку на вертикальной стене, правая сторона образца нагревается за счет подвода интенсивного излучения и конвекции с коэффициентом конвективной теплоотдачи. Процесс продолжается до тех пор, пока температура правой границы не достигнет температуры фазового перехода Tf. Начиная с этого момента краевая задача решается с учетом постоянства температуры правой границы равной температуре фазового перехода и граничных условий задачи Стефана.
Краевая задача решается конечно-разностным методом, а нелинейная система неявных разностных уравнений – методом прогонки и итераций. Радиационные потоки представляют собой внутренние источники и определяются из решения уравнения переноса излучения с известным распределением температуры для плоского слоя излучающей и поглощающей среды. Для решения радиационной задачи методом средних потоков (СП-метод) используются итерации, на каждом шаге которых краевая задача решается методом матричной факторизации.
Полученные результаты позволяют оценить роль внешних граничных условий в формировании теплового поля образца в виде плоской пластины при его нагреве и оплавлении. Отсутствие поглощения излучения границами пластины по сравнению с вариантами полного поглощения излучения границами образца приводит к существенному замедлению процессов оплавления. Наличие незначительного поглощения облучаемой границы пластины, связываемого с возможными изменениями оптических свойств материала пластины при фазовом переходе, заметно ускоряют процессы по сравнению с вариантом непоглощающих границ.
Примечание. Тезисы докладов публикуются в авторской редакции
Ваши комментарии Обратная связь |
[Головная страница] [Конференции] |
© 1996-2005, Институт вычислительных технологий СО РАН, Новосибирск
© 1996-2005, Сибирское отделение Российской академии наук, Новосибирск