ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Обоснование использования метода аналитического осреднения из "Топливо Кн1" Существующие методы расчета теплообмена в некоторых практически важных случаях не позволяют детально проанализировать влияние тех или иных параметров теплового режима и конструкщ1Й энергоустановки на процессы теплопередачи. В большей степени это относится к объектам с ярко выраженными факельными процессами, что приводит к необходимости учета положения факела относительно тепловоспринимающей поверхности, а также сложной конфигурации рабочего пространства. В этих условиях использование зональных методов как наиболее приемлемых наталкивается на ряд трудностей, связанных с учетом неоднородности оптических характеристик среды, а также сложной геометрии поверхностей и объемов при вычислении коэффициентов обмена. [c.403] При этом наиболее сложной вычислительной процедурой является определение обобщенных и разрешающих угловых коэффициентов излучения в реальных условиях рабочего пространства энерготехнологических агрегатов с усложненными параметрами излучения (наличие поглощающих и рассеивающих селективных сред, сложная геометрия, неоднородность полей температур, наличие горящих факелов и т.д.). [c.403] Большими возможностями при разрешении указанных трудностей обладает метод статистических испытаний (Монте-Карло), успехи которого в области численного анализа обьектов, не доступных классическим методам, общеизвестны. Развитый первоначально в приложениях к задачам переноса нейтронов и гамма-излучения, метод Монте-Карло завоевал впоследствии обширную сферу приложения и в области решения задач теплового излучения. Автором достаточно полных обзоров, а также ряда первых работ в этом направлении является Дж. Хауэлл. В его работах, как и в обзорах, на уровне алгоритмов обоснован математический аппарат метода Монте-Карло, предназначенный для разрешения нужд современных методов расчета лучистого теплообмена, в частности для учета неоднородности радиационных характеристик, селективности и анизотропии излучения [5.10, 5.12, 5.20]. [c.403] Во всех работах, рассматривающих сложные явления взаимодействия излучения с поверхностями и со средой, указывается на возрастание преимуществ метода Монте-Карло перед другими методами при исследовании геометрически сложных систем. Отмечаемые преимущества сводятся к двум основным менее сложен математический аппарат геометрических преобразований ясная физическая интерпретащм рассматриваемых задач делает процесс программирования более наглядным и легко контролируемым в стадии отладки вычислительной программы. Здесь интересно отметить, что распространение метода Монте-Карло на задачи со сложной объемной геометрией обеспечивается на основе зонального метода, что позволяет вести исследования радиационного и сложного теплообмена применительно к реальным энергетическим объектам. [c.404] Прежде чем изложить принципы построения алгоритма Монте-Карло с целью определения обобщенных угаовых коэффициентов для сложной геометрии, целесообразно рассмотреть математическую основу используемой в работе модификации метода, а именно методику аналитического осреднения. Рассмотрение этого материала интересно с точки зрения освещения некоторых различий в алгоритмах, используемых различными исследователями, а также необходимо для последующего обоснования алгоритмов узлового метода и метода учета рассеяния излучения. [c.405] Рассмотрим прохождение элементарной частицы (фотона) через слой однородной поглощающей среды (рис. 5.9). [c.405] Использование данного выражения для моделирования случайного процесса прохождения фотонов через слой и определения доли поглощенной в нем энергии может осуществляться двумя путями. Наиболее естественным для метода Монте-Карло является путь имитации поведения частицы в среде. [c.405] Описанный метод имитаций (5.78)-(5.82) обобщен в трудах Дж. Х элла [5.12] на случай неоднородных сред с учетом спектральных и направленных свойств излучения. [c.406] Вернуться к основной статье