Научный отчет № 3392

Название

Прямое численное моделирование теплопроводности в концентрированных хаотических дисперсных системах.

Авторы

Зинченко А.З.

Аннотация

Исследуется задача о вычислении эффективной теплопроводности двумерной концентрированной хаотической двухфазной системы, состоящей из параллельных цилиндров, погруженных в среду теплопроводности, отличной от теплопроводности цилиндров ("частиц"). Предлагаемый метод включает численное решение краевой задачи теплопроводности для каждой случайной реализации системы с периодическими граничными условиями и последующее осреднение полученного теплового потока по большому числу слабокореллированных случайных реализаций. Краевая задача сводится к бесконечной алгебраической системе относительно коэффициентов Фурье для распределения температуры на каждой поверхности. На основе анализа скорости убывания коэффициентов найден экономичный способ редукции задачи к конечной алгебраической системе, учитывающий характер взаимодействия между высокочастотными гармониками. Конечная система эффективно решается итерационным методом. Осреднение полученного теплового потока по реализациям производится методом Монте-Карло с помощью построения марковской цепи случайных конфигураций с известным статистическим весом. Исследуется сходимость результатов расчета эффективной теплопроводности концентрированной системы при увеличении числа частиц в основной ячейке Монте-Карло.

Год публикации

1987 г.

Объём

71 с.

Научный руководитель

Стулов В.П.

Ключевые слова

прямое численное моделирование, метод Монте-Карло, тепловое взаимодействие, концентрированная хаотическая система, цепь Маркова.