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基于能量密度分布的辐射源粒子空间抽样方法研究

李树 邓力 田东风 李刚

基于能量密度分布的辐射源粒子空间抽样方法研究

李树, 邓力, 田东风, 李刚
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  • 利用隐式蒙特卡罗方法模拟热辐射光子在物质中的输运过程时, 物质辐射源粒子是需要细致处理的物理量. 传统的物质辐射源粒子抽样方法是体平均抽样方法, 对于大多数问题, 这样处理不会带来大的偏差. 但是对于一些辐射吸收截面大、单一网格内温差显著的问题, 体平均抽样方法的计算结果偏差较大. 分析了产生偏差原因, 提出一种基于辐射能量密度分布的辐射源粒子空间位置抽样方法, 并推导了相应的抽样公式以解决此类问题. 数值实验表明, 新方法计算结果明显优于原方法且与解析结果基本一致.
    • 基金项目: 国家高技术研究发展计划(批准号:2012AA01A303)和中国工程物理研究院科学技术发展重点基金(批准号:2012A0102005)资助的课题.
    [1]

    Zhang J, Chang T Q 2004 Fundaments of the Target Physics for Laser Fusion (Beijing: National Defense Industry Press) p1 (in Chinese) [张均, 常铁强2004激光核聚变靶物理基础 (北京: 国防工业出版社)第1页]

    [2]

    Bowers R L, Wilson J R 1991 Numerical Modeling in Applied Physics and Astrophysics (Boston: Jones and Bartlett Publishers) p347

    [3]

    Peng H M 2008 Radiation Transport and Radiation Hydrodynamics in Plasmas (Beijing: National Defense Industry Press) p38 (in Chinese) [彭惠民2008等离子体中辐射输运和辐射流体力学(北京: 国防工业出版社)第38页]

    [4]

    Fleck J A, Cummings J D 1971 J. Comput. Phys. 8 313

    [5]

    Wollaber A B 2008 Ph. D. Dissertation (Ann Arbor: University of Michigan)

    [6]

    Li S, Li G, Tian D F, Deng L 2013 Acta Phys. Sin. 62 249501 (in Chinese) [李树, 李刚, 田东风, 邓力 2013 物理学报 62 249501]

    [7]

    Evans T M, Urbatsch T J 2002 MILAGRO: A Parallel Implicit Monte Carlo Codefor 3-D Radiative Transfer (Los Alamos: Los Alamos National Laboratory) NM 87545

    [8]

    Feng T G, Lai D X 1996 Sci. China: E 39 461

  • [1]

    Zhang J, Chang T Q 2004 Fundaments of the Target Physics for Laser Fusion (Beijing: National Defense Industry Press) p1 (in Chinese) [张均, 常铁强2004激光核聚变靶物理基础 (北京: 国防工业出版社)第1页]

    [2]

    Bowers R L, Wilson J R 1991 Numerical Modeling in Applied Physics and Astrophysics (Boston: Jones and Bartlett Publishers) p347

    [3]

    Peng H M 2008 Radiation Transport and Radiation Hydrodynamics in Plasmas (Beijing: National Defense Industry Press) p38 (in Chinese) [彭惠民2008等离子体中辐射输运和辐射流体力学(北京: 国防工业出版社)第38页]

    [4]

    Fleck J A, Cummings J D 1971 J. Comput. Phys. 8 313

    [5]

    Wollaber A B 2008 Ph. D. Dissertation (Ann Arbor: University of Michigan)

    [6]

    Li S, Li G, Tian D F, Deng L 2013 Acta Phys. Sin. 62 249501 (in Chinese) [李树, 李刚, 田东风, 邓力 2013 物理学报 62 249501]

    [7]

    Evans T M, Urbatsch T J 2002 MILAGRO: A Parallel Implicit Monte Carlo Codefor 3-D Radiative Transfer (Los Alamos: Los Alamos National Laboratory) NM 87545

    [8]

    Feng T G, Lai D X 1996 Sci. China: E 39 461

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出版历程
  • 收稿日期:  2014-04-16
  • 修回日期:  2014-05-19
  • 刊出日期:  2014-12-05

基于能量密度分布的辐射源粒子空间抽样方法研究

  • 1. 北京应用物理与计算数学研究所, 北京 100094;
  • 2. 中国工程物理研究院, 绵阳 621900
    基金项目: 

    国家高技术研究发展计划(批准号:2012AA01A303)和中国工程物理研究院科学技术发展重点基金(批准号:2012A0102005)资助的课题.

摘要: 利用隐式蒙特卡罗方法模拟热辐射光子在物质中的输运过程时, 物质辐射源粒子是需要细致处理的物理量. 传统的物质辐射源粒子抽样方法是体平均抽样方法, 对于大多数问题, 这样处理不会带来大的偏差. 但是对于一些辐射吸收截面大、单一网格内温差显著的问题, 体平均抽样方法的计算结果偏差较大. 分析了产生偏差原因, 提出一种基于辐射能量密度分布的辐射源粒子空间位置抽样方法, 并推导了相应的抽样公式以解决此类问题. 数值实验表明, 新方法计算结果明显优于原方法且与解析结果基本一致.

English Abstract

参考文献 (8)

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