Решение уравнение переноса излучения в нерассеивающей среде методом сферических гармоник



Applying the P1 approximation of spherical harmonics method for heat transfer equation

Numerical solution of heat transfer equation in the form (20) or (25) has showed, that while decreasing the absorption coefficient the field of heat density takes the form which is quiet different to the form of the energy sources. In addition, at low value absorption coefficient the field of heat density becomes sphere-like and qualitative picture holds on while decreasing absorption coefficient even more. This means, that there is a lower boundary for applying the P1 approximation of spherical harmonics method. Nevertheless, this method is very effective to find out such important characteristics like output heat emission and density flux, because this method is non time intensive. The probable solution of the problem mentioned above is using the approximation of higher order with the P1 approximation, or using ray-tracing method for the layers with the low optical thick.


Целью данной работы является нахождение таких радиационных характеристик для космического аппарата при входе в марсианскую атмосферу, как мощность тепловыделения в объеме и плотность потока к поверхности. С этой целью решается система уравнений газовой динамики и химической кинетики в купе с уравнением переноса излучения при помощи программного кода NERAT 2D. В частности, эта работа посвящена решению уравнения переноса излучения в двумерной осесимметричной геометрии методом сферических гармоник (МСГ) в P1 приближении.

радиационные характеристики, перенос излучения, мощность тепловыделения, плотность потока, уравнения газовой динамики, метод сферических гармоник


1. Суржиков С.Т. “Тепловые свойства газов и плазмы”, изд. МГТУ им. Баумана, Москва, 2004, С. 155.
2. Tannehill J.C., Anderson D.A., Pletcher R.H. Computational fluid mechanics and heat transfer, С. 266
3. Milos F.S., Chen Y.-K. “Mars Pathfinder Entry Data, Aerothermal Heating, and Heatshiekd material Response.