Fast kd‐tree‐based hierarchical radiosity for radiative heat transport problems
Fast kd‐tree‐based hierarchical radiosity for radiative heat transport problems
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基于快速 kdâtreeâ 的分层光能传递解决辐射热传输问题
DOI：
10.1002/nme.3091
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发表时间：
2011
影响因子：
2.9
通讯作者：
M. Krafczyk
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
S.Bindick;M. Stiebler;M. Krafczyk
在本文中，我们提出了一种新的有效的方法，辐射传热模拟在工程中的各种应用，结合现有的方法，从不同领域的计算机科学和传热。对于这些应用领域，我们假设在辐射非参与介质中灰色，漫射表面之间的辐射交换。为了解决复杂的时空行为的辐射在3D域中，我们使用层次辐射度方法。这里的基本思想是分层细分曲面，形成四叉树结构，直到达到细化标准。辐射度方法的基本操作是可见性检测，这可以通过使用输入表面的空间划分方法来有效地解决。出于这个原因，我们选择了kd树，这是最知名的加速结构，用于不规则分布表面上的可见性检测。这些方法将辐射问题的复杂度从n3降低到O（（k2+n）logk），其中n是输入曲面的个数，n是精化曲面的个数。我们验证了几个非平凡的例子的方法，并证明该计划是二阶精度。版权所有© 2011约翰威利父子有限公司.
In this paper we present a new efficient approach for radiative heat transfer simulations for various applications in engineering, combining existing approaches from different fields of computer science and heat transfer. For these application fields we assume radiative exchange between gray, diffuse surfaces in a radiatively nonparticipating medium. To solve the complex space–time behavior of radiation in 3D domains we use the hierarchical radiosity method. Here, the basic idea is to hierarchically subdivide surfaces forming a quad‐tree structure until a refinement criterion is reached. The fundamental underlying operation of the radiosity method is visibility detection which can be solved efficiently by using a space partitioning approach for the input surfaces. For this reason we choose a kd‐tree which is the best known acceleration structure for visibility detection on irregularly distributed surfaces. These approaches dramatically decrease the complexity of the radiation problem fromn3toO((k2+n)logk), wherekis the number of input surfaces andnis the number of refined surfaces. We validate the approach for several non‐trivial examples and demonstrate that the scheme is second‐order accurate. Copyright © 2011 John Wiley & Sons, Ltd.
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DOI：
--
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DOI：
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期刊：
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--
作者：
Michael F. Cohen;D. Greenberg;Shenchang Eric Chen;John R. Wallace;John R. Wallace;K. Elmquist
通讯作者：
Michael F. Cohen;D. Greenberg;Shenchang Eric Chen;John R. Wallace;John R. Wallace;K. Elmquist
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