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J-GLOBAL ID：202202211416237383   整理番号：22A0012013

熱放射伝達の半陰的ハイブリッド離散[数式:原文を参照]近似【JST・京大機械翻訳】

Semi-implicit Hybrid Discrete [Formula : see text] Approximation of Thermal Radiative Transfer

著者 (3件)： McClarren Ryan G. (Department of Aerospace and Mechanical Engineering, University of Notre Dame, Notre Dame, IN, USA) ,  Rossmanith James A. (Department of Mathematics, Iowa State University, Ames, IA, USA) ,  Shin Minwoo (Department of Aerospace and Mechanical Engineering, University of Notre Dame, Notre Dame, IN, USA)
資料名： Journal of Scientific Computing  (Journal of Scientific Computing)
巻： 90  号： 1  ページ： 2  発行年： 2022年 
JST資料番号： T0626A  ISSN： 0885-7474  CODEN： JSCOEB  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： ドイツ (DEU)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 熱放射伝達(TRT)方程式は光子の伝搬と衝突相互作用を記述する積分微分系を形成する。TRT方程式の数値解を正確かつ効率的に計算することはいくつかの理由で挑戦的であり,その一つはTRTが時間,空間,速度の独立変数を含む高次元位相空間で定義されることである。位相空間の次元を減らすために,P[数式:原文を参照](球面調和)またはS[数式:原文を参照](離散座標)仮説のような古典的アプローチが,文献でしばしば用いられる。本研究では,放射熱伝達方程式に対するハイブリッド離散(H[数式:原文を参照])近似の新しいアプローチを紹介した。このアプローチは,P[数式:原文を参照]とS[数式:原文を参照]の両方の望ましい特性を獲得し,実際には,H[数式:原文を参照] P[数式:原文を参照]とH[数式:原文を参照] S[数式:原文を参照]のさまざまな限界でこれらの近似の各々に縮小する。H[数式:原文を参照]は,すべての[数式:原文を参照]と[数式:原文を参照]に対して双曲線偏微分方程式のシステムをもたらすことを証明した。TRTシステムの解決におけるもう一つの課題は,特に拡散(すなわち,高衝突)領域において,伝搬と衝突の間の大きな時間スケール分離による固有剛性である。この剛性課題は,陰的時間積分により部分的に克服できるが,完全陰的方法は,強い非線形性とシステムサイズにより計算的に高価になるかもしれない。一方,高衝突限界における漸近保存ではない陽的時間ステッピングスキームは,衝突間の平均自由経路を解決し,そのようなスキームを禁止的に高価にする。本研究では,空間でのノード不連続Galerkin離散化に基づく漸近保存数値法を開発して,時間における半陰的離散化と結合した。特に,ストリーミング項に対する二次陽Runge-Kuttaスキームと材料結合項に対する陰的Eulerスキームを用いた。さらに,各予測子と修正段階後に暗黙的に材料エネルギー方程式を解くため,Taylor展開を用いて温度項を線形化した。これは反復手順の必要性を回避し,従って効率を改善する。非物理的振動を低減するために,各時間ステップ後に傾斜リミッタを適用した。最後に,H[数式:原文を参照]仮説の精度,効率およびロバスト性,および数値離散化を検証するために,いくつかの数値実験を行った。Copyright The Author(s), under exclusive licence to Springer Science+Business Media, LLC, part of Springer Nature 2021 Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 位相空間 ,  数値解法 ,  相互作用 ,  *熱放射 ,  偏微分方程式 ,  放射熱伝達 ,  逐次近似 ,  剛性 ,  *近似法 ,  微分 ,  不連続性 ,  ロバスト性 ,  ストリーミング
準シソーラス用語： 独立変数 ,  離散化 , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (5件)： 熱放射伝達 ,  不連続Galerkin ,  離散ハイブリッド近似 ,  半陰的時間積分 ,  漸近保存

分類 (1件)： 対流・放射熱伝達  (PA02030K)

タイトルに関連する用語 (4件)： 熱放射 ,  数式 ,  参照 ,  近似