อ่าน 2 นาที
วิธีลำดับแยก
ในทฤษฎีการถ่ายเทรังสี ไม่ว่าจะเป็นรังสีความร้อน [ 1 ] หรือรังสีนิวตรอน [ 2 ] มักจะต้องการฟังก์ชันความเข้มที่ขึ้นอยู่กับตำแหน่งและทิศทางเพื่ออธิบายสนามรังสี โดยหลักการแล้ว...
วิธีลำดับแยก
ในทฤษฎีการถ่ายเทรังสี ไม่ว่าจะเป็นรังสีความร้อน[ 1 ]หรือรังสีนิวตรอน[ 2 ]มักจะต้องการฟังก์ชันความเข้มที่ขึ้นอยู่กับตำแหน่งและทิศทางเพื่ออธิบายสนามรังสี โดยหลักการแล้ว สนามความเข้มสามารถหาคำตอบได้จากสมการการถ่ายเทรังสีเชิง อนุพันธ์แบบอินทิกรัล (RTE) แต่โดยทั่วไปแล้วการหาคำตอบที่แน่นอนนั้นเป็นไปไม่ได้ และแม้แต่ในกรณีของระบบที่มีรูปทรงเรขาคณิตที่เรียบง่าย ก็อาจมีฟังก์ชันพิเศษที่ผิดปกติ เช่นฟังก์ชัน H ของ Chandrasekharและฟังก์ชัน X และ Y ของ Chandrasekhar [ 3 ] วิธีการของลำดับแบบไม่ต่อเนื่องหรือวิธีการ S nเป็นวิธีหนึ่งในการแก้ RTE โดยประมาณโดยการทำให้ โดเมน xyzและตัวแปรเชิงมุมที่ระบุทิศทางของรังสีเป็นแบบไม่ต่อเนื่อง วิธีการเหล่านี้ได้รับการพัฒนาโดยSubrahmanyan Chandrasekharเมื่อเขากำลังทำงานเกี่ยวกับการถ่ายเทรังสี
สมการการถ่ายเทรังสี
ในกรณีของรังสีเอกสีที่ไม่ขึ้นกับเวลาในตัวกลางที่มีการกระเจิงแบบยืดหยุ่น RTE คือ[ 1 ]
โดยที่พจน์แรกทางด้านขวามือคือส่วนที่เกิดจากการแผ่รังสี พจน์ที่สองคือส่วนที่เกิดจากการดูดกลืน และพจน์สุดท้ายคือส่วนที่เกิดจากการกระเจิงในตัวกลาง ตัวแปรเป็นเวกเตอร์หน่วยที่ระบุทิศทางของการแผ่รังสี และตัวแปรเป็นตัวแปรสมมติสำหรับการคำนวณการกระเจิงจากทิศทางหนึ่งไปยังอีกทิศทางหนึ่ง
การแบ่งส่วนเชิงมุม
ในวิธีการพิกัดแบบไม่ต่อเนื่อง มุมตันทั้งหมดจะถูกแบ่งออกเป็นช่วงเชิงมุมแบบไม่ต่อเนื่องจำนวนหนึ่ง และตัวแปรทิศทางต่อเนื่องจะถูกแทนที่ด้วยชุดเวกเตอร์ทิศทางแบบไม่ต่อเนื่องจากนั้นปริพันธ์การกระเจิงใน RTE ซึ่งทำให้การแก้ปัญหามีปัญหา จะกลายเป็นผลรวม[ 1 ] [ 2 ]
โดยที่ตัวเลขเหล่านั้นคือสัมประสิทธิ์ถ่วงน้ำหนักสำหรับเวกเตอร์ทิศทางต่างๆ ด้วยวิธีนี้ RTE จึงกลายเป็นระบบสมการเชิงเส้นสำหรับวัตถุที่มีหลายดัชนี โดยจำนวนดัชนีจะขึ้นอยู่กับมิติและคุณสมบัติสมมาตรของปัญหา
สารละลาย
เป็นไปได้ที่จะแก้ระบบเชิงเส้นที่ได้มาโดยตรงด้วยการกำจัดแบบเกาส์-จอร์แดน [ 2 ] แต่วิธีนี้มีปัญหาเนื่องจากต้องใช้หน่วยความจำจำนวนมากในการจัดเก็บเมทริกซ์ของระบบเชิงเส้น อีก วิธีหนึ่งคือการใช้วิธีการวนซ้ำ โดยจำนวนการวนซ้ำที่ต้องการสำหรับระดับความแม่นยำที่กำหนดจะขึ้นอยู่กับความแรงของการกระเจิง[ 4 ] [ 5 ]
แอปพลิเคชัน
วิธีการลำดับแยก หรือรูปแบบต่างๆ ของวิธีนี้ ถูกนำมาใช้เพื่อแก้ปัญหาความเข้มของการแผ่รังสีในโปรแกรมจำลองทางฟิสิกส์และวิศวกรรมหลายโปรแกรม เช่นCOMSOL Multiphysics [ 6 ]หรือFire Dynamics Simulator [ 7 ]
ดูเพิ่มเติม
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ วิธีลำดับแยก
ในทฤษฎีการถ่ายเทรังสี ไม่ว่าจะเป็นรังสีความร้อน [ 1 ] หรือรังสีนิวตรอน [ 2 ] มักจะต้องการฟังก์ชันความเข้มที่ขึ้นอยู่กับตำแหน่งและทิศทางเพื่ออธิบายสนามรังสี โดยหลักการแล้ว...
สมการการถ่ายเทรังสี
ในกรณีของรังสีเอกสีที่ไม่ขึ้นกับเวลาในตัวกลางที่มีการกระเจิงแบบยืดหยุ่น RTE คือ [ 1 ]
การแบ่งส่วนเชิงมุม
ในวิธีการพิกัดแบบไม่ต่อเนื่อง มุมตันทั้งหมดจะ ถูก แบ่งออกเป็นช่วงเชิงมุมแบบไม่ต่อเนื่องจำนวนหนึ่ง และตัวแปรทิศทางต่อเนื่องจะถูกแทนที่ด้วยชุดเวกเตอร์ทิศทางแบบไม่ต่อเนื่องจากนั้นปริพันธ์การกระเจิงใน RTE ซึ่งทำให้การแก้ปัญหามีปัญหา จะกลายเป็นผลรวม [ 1 ] [ 2 ] 4...
สารละลาย
เป็นไปได้ที่จะแก้ระบบเชิงเส้นที่ได้มาโดยตรงด้วย การกำจัดแบบเกาส์-จอร์แดน [ 2 ] แต่วิธีนี้มีปัญหาเนื่องจากต้องใช้หน่วยความจำจำนวนมากในการจัดเก็บเมทริกซ์ของระบบเชิงเส้น อีก วิธี หนึ่งคือการใช้วิธีการวนซ้ำ...