Coupling radiative, conductive and convective heat-transfers in a single Monte Carlo algorithm: A general theoretical framework for linear situations
In: ISSN: 1932-6203, 2023
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International audience ; It was recently shown that radiation, conduction and convection can be combined within a single Monte Carlo algorithm and that such an algorithm immediately benefits from state-of-the-art computer-graphics advances when dealing with complex geometries. The theoretical foundations that make this coupling possible are fully exposed for the first time, supporting the intuitive pictures of continuous thermal paths that run through the different physics at work. First, the theoretical frameworks of propagators and Green’s functions are used to demonstrate that a coupled model involving different physical phenomena can be probabilized. Second, they are extended and made operational using the Feynman-Kac theory and stochastic processes. Finally, the theoretical framework is supported by a new proposal for an approximation of coupled Brownian trajectories compatible with the algorithmic design required by ray-tracing acceleration techniques in highly refined geometry.
Titel: |
Coupling radiative, conductive and convective heat-transfers in a single Monte Carlo algorithm: A general theoretical framework for linear situations
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Autor/in / Beteiligte Person: | Tregan, Jean Marc ; Amestoy, Jean Luc ; Bati, Mégane ; Bézian, Jean-Jacques ; Blanco, Stéphane ; Brunel, Laurent ; Caliot, Cyril ; Charon, Julien ; Cornet, Jean-Francois ; Coustet, Christophe ; D’alençon, Louis ; Dauchet, Jeremi ; Dutour, Sebastien ; Eibner, Simon ; El-Hafi, Mouna ; Eymet, Vincent ; Farges, Olivier ; Forest, Vincent ; Fournier, Richard ; Ibarrart, Loris ; Galtier, Mathieu ; Gattepaille, Victor ; Gautrais, Jacques ; Lavieille, Pascal ; HE, Zili ; Hourdin, Frédéric ; Joly, Jean-Louis ; Lapeyre, Paule ; Lecureux, Marie-Helene ; Lluc, Jacques ; Miscevic, Marc ; Mourtaday, Nada ; Nyffenegger-Péré, Yaniss ; Pelissier, Lionel, Pélissier ; Penazzi, Lea ; Piaud, Benjamin ; Rodrigues-Viguier, Clément ; Roques, Gisele ; Roger, Maxime ; Saez, Thomas ; Terrée, Guillaume ; Villefranque, Najda ; Vourc’h, Thomas ; Yaacoub, Daniel ; LAboratoire PLasma et Conversion d'Energie (LAPLACE) ; Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP) ; Université de Toulouse (UT) ; Structural Models and Tools in Computer Graphics (IRIT-STORM) ; Institut de recherche en informatique de Toulouse (IRIT) ; Université Toulouse Capitole (UT Capitole) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J) ; Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3) ; Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP) ; Université de Toulouse (UT)-Toulouse Mind & Brain Institut (TMBI) ; Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3) ; Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse Capitole (UT Capitole) ; Centre de recherche d'Albi en génie des procédés des solides divisés, de l'énergie et de l'environnement (RAPSODEE) ; Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT École nationale supérieure des Mines d'Albi-Carmaux (IMT Mines Albi) ; Institut Mines-Télécom Paris (IMT)-Institut Mines-Télécom Paris (IMT) ; PhotonLyx Technology S.L. ; Laboratoire de Mathématiques et de leurs Applications Pau (LMAP) ; Université de Pau et des Pays de l'Adour (UPPA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) ; École Supérieure des Techniques Aéronautiques et de Construction Automobile (ESTACA) ; Université Clermont Auvergne (UCA) ; Méso-Star ; Laboratoire d'Energétique et Mécanique Théorique et Appliquée (LEMTA ) ; Université de Lorraine (UL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) ; Centre National d'Études Spatiales Toulouse (CNES) ; Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL) ; Université de Lyon ; Laboratoire de Météorologie Dynamique (UMR 8539) (LMD) ; Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-École polytechnique (X)-École des Ponts ParisTech (ENPC)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Département des Géosciences - ENS Paris ; École normale supérieure - Paris (ENS-PSL) ; Université Paris Sciences et Lettres (PSL)-Université Paris Sciences et Lettres (PSL)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL) ; Université Paris Sciences et Lettres (PSL)-Université Paris Sciences et Lettres (PSL) ; University of Waterloo Waterloo ; Education, Formation, Travail, Savoirs (EFTS) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-École Nationale Supérieure de Formation de l'Enseignement Agricole de Toulouse-Auzeville (ENSFEA) ; Université de Lorraine (UL) ; Electronique, LTZ ; Centre national de recherches météorologiques (CNRM) ; Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP) ; Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales Toulouse (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales Toulouse (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) ; French government research 1261 program "Investissements d'Avenir" through the IDEX-ISITE initiative 16-IDEX-0001 1262 (CAP 20-25) ; ANR-10-LABX-0016,IMoBS3,Innovative Mobility : Smart and Sustainable Solutions(2010) ; ANR-10-LABX-0022,SOLSTICE,Solar Energy, Science, Technology and Innovation for Energy Conversion(2010) ; ANR-18-CE46-0012,MCG-Rad,Calcul par Monte-Carlo des forçages radiatifs à l'échelle globale(2018) |
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Zeitschrift: | ISSN: 1932-6203, 2023 |
Veröffentlichung: | HAL CCSD ; Public Library of Science, 2023 |
Medientyp: | academicJournal |
DOI: | 10.1371/journal.pone.0283681 |
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