Predictions of the P1 approximation for radiative heat transfer in heterogeneous granular media

辐射传输 粒度 均质化(气候) 热辐射 机械 传热 统计物理学 热的 散射 辐射 计算流体力学 物理 平滑的 计算物理学 热力学 数学 计算机科学 光学 操作系统 统计 生物多样性 生物 生态学
作者
Jelena Mačak,Christoph Goniva,Stefan Radl
出处
期刊:Particuology [Elsevier BV]
卷期号:82: 25-47 被引量:10
标识
DOI:10.1016/j.partic.2023.01.003
摘要

The P1 approximation is a computationally efficient model for thermal radiation. Here, we present a P1 formulation in the context of the combined computational fluid dynamics and discrete element method (CFD-DEM), including closures for dependent scattering and coarse-graining. Using available analytical and semi-analytical solutions, we find agreement for steady-state and transient quantities in size-disperse systems. Heat flux is identified as the most sensitive quantity to predict, displaying unphysical spatial oscillations. These oscillations are due to a temperature slip at the locations of abrupt change in solid fraction. We propose two techniques that mitigate this effect: smoothing of the radiative properties, and pseudo-scattering. Furthermore, using up to a million times enlarged particles, we demonstrate practically limitless compatibility with coarse-graining. Finally, we compare predictions made with our code to experimental data for a pebble bed under vacuum conditions, and in presence of nitrogen. We find that a carefully calibrated simulation can replicate trends observed in experiments, with relative temperature error of less than 10%.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
Sylus完成签到,获得积分10
1秒前
ww完成签到,获得积分10
2秒前
dl完成签到,获得积分20
2秒前
科研通AI5应助ergatoid采纳,获得30
2秒前
和谐的饼干完成签到,获得积分10
2秒前
等春树完成签到,获得积分10
3秒前
米西米西发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
thangxtz完成签到,获得积分10
3秒前
尤珩完成签到,获得积分10
4秒前
黄黄完成签到,获得积分10
4秒前
Itachi12138完成签到,获得积分10
5秒前
娜尼啊完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
lhl完成签到,获得积分10
6秒前
脑洞疼应助机灵柚子采纳,获得10
6秒前
7秒前
7秒前
7秒前
tracey完成签到 ,获得积分10
8秒前
科研通AI5应助wxshh采纳,获得10
8秒前
edenz发布了新的文献求助30
8秒前
8秒前
善学以致用应助苏苏苏采纳,获得10
8秒前
gwh68964402gwh完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
传奇3应助史梨愁采纳,获得10
9秒前
终梦应助羊较瘦3采纳,获得10
9秒前
orixero应助丹丹采纳,获得10
10秒前
文艺的白开水完成签到,获得积分10
11秒前
含糊完成签到 ,获得积分10
11秒前
灰灰完成签到 ,获得积分10
11秒前
22关注了科研通微信公众号
11秒前
cc发布了新的文献求助10
12秒前
wyq发布了新的文献求助10
12秒前
古离完成签到,获得积分10
12秒前
负责月光完成签到,获得积分10
13秒前
地表飞猪发布了新的文献求助10
13秒前
希望天下0贩的0应助rayce采纳,获得10
14秒前
婷婷大侠发布了新的文献求助10
14秒前
高分求助中
Mass producing individuality 600
Algorithmic Mathematics in Machine Learning 500
Разработка метода ускоренного контроля качества электрохромных устройств 500
Advances in Underwater Acoustics, Structural Acoustics, and Computational Methodologies 300
The duality of human existence: Isolation and communion in Western man 200
NK Cell Receptors: Advances in Cell Biology and Immunology by Colton Williams (Editor) 200
Effect of clapping movement with groove rhythm on executive function: focusing on audiomotor entrainment 200
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3827624
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3369888
关于积分的说明 10458886
捐赠科研通 3089665
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1699996
邀请新用户注册赠送积分活动 817573
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 770285