Coupling radiative, conductive and convective heat-transfers in a single Monte Carlo algorithm: a general theoretical framework for linear situations
Jean-Marc Tregan
(1)
,
Jean-Luc Amestoy
(1)
,
Mégane Bati
(2, 3, 4)
,
Jean-Jacques Bézian
,
Stéphane Blanco
(5)
,
Laurent Brunel
(6)
,
Cyril Caliot
(7, 8)
,
Julien Charon
(7, 9, 10, 11)
,
Jean-François Cornet
(11)
,
Christophe Coustet
(12)
,
Louis D’alençon
(13, 1)
,
Jérémi Dauchet
(11)
,
Sébastien Dutour
(1)
,
Simon Eibner
(7)
,
Mouna El-Hafi
(7)
,
Vincent Eymet
(12)
,
Olivier Farges
(14)
,
Vincent Forest
(12)
,
Richard Fournier
(5)
,
Mathieu Galtier
(15)
,
Victor Gattepaille
(11)
,
Jacques Gautrais
(16)
,
Zili He
(7)
,
Frédéric Hourdin
(13)
,
Loris Ibarrart
(7)
,
Jean-Louis Joly
(1)
,
Paule Lapeyre
(8, 17)
,
Pascal Lavieille
(5)
,
Marie-Hélène Lecureux
(18)
,
Jacques Lluc
(1)
,
Marc Miscevic
(5)
,
Nada Chems Mourtaday
(1)
,
Yaniss NYFFENEGGER-PERE
(1)
,
Lionel Pélissier Pelissier
(18)
,
Léa Penazzi
(14)
,
Benjamin Piaud
(12)
,
Clément Rodrigues-Viguier
(1)
,
Gisèle Roques
(1)
,
Maxime Roger
(15)
,
Thomas Saez
(19)
,
Guillaume Terrée
(7, 15)
,
Najda Villefranque
(20)
,
Thomas Vourc’h
(11)
,
Daniel Yaacoub
(11)
1
LAPLACE -
LAboratoire PLasma et Conversion d'Energie
2 IOGS - Institut d'Optique Graduate School
3 IRIT-STORM - Structural Models and Tools in Computer Graphics
4 UT3 - Université Toulouse III - Paul Sabatier
5 LAPLACE-GREPHE - Groupe de Recherche Energétique, Plasmas et Hors Equilibre
6 PhotonLyx Technology S.L.
7 RAPSODEE - Centre de recherche d'Albi en génie des procédés des solides divisés, de l'énergie et de l'environnement
8 PROMES - Procédés, Matériaux et Energie Solaire
9 Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées
10 UPVD - Université de Perpignan Via Domitia
11 IP - Institut Pascal
12 Méso-Star
13 LMD - Laboratoire de Météorologie Dynamique (UMR 8539)
14 LEMTA - Laboratoire Énergies et Mécanique Théorique et Appliquée
15 CETHIL - Centre d'Energétique et de Thermique de Lyon
16 CRCA - Centre de Recherches sur la Cognition Animale - UMR5169
17 University of Waterloo [Waterloo]
18 EFTS - Education, Formation, Travail, Savoirs
19 LTZ Electronique
20 CNRM - Centre national de recherches météorologiques
2 IOGS - Institut d'Optique Graduate School
3 IRIT-STORM - Structural Models and Tools in Computer Graphics
4 UT3 - Université Toulouse III - Paul Sabatier
5 LAPLACE-GREPHE - Groupe de Recherche Energétique, Plasmas et Hors Equilibre
6 PhotonLyx Technology S.L.
7 RAPSODEE - Centre de recherche d'Albi en génie des procédés des solides divisés, de l'énergie et de l'environnement
8 PROMES - Procédés, Matériaux et Energie Solaire
9 Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées
10 UPVD - Université de Perpignan Via Domitia
11 IP - Institut Pascal
12 Méso-Star
13 LMD - Laboratoire de Météorologie Dynamique (UMR 8539)
14 LEMTA - Laboratoire Énergies et Mécanique Théorique et Appliquée
15 CETHIL - Centre d'Energétique et de Thermique de Lyon
16 CRCA - Centre de Recherches sur la Cognition Animale - UMR5169
17 University of Waterloo [Waterloo]
18 EFTS - Education, Formation, Travail, Savoirs
19 LTZ Electronique
20 CNRM - Centre national de recherches météorologiques
Mégane Bati
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Jean-Jacques Bézian
- Function : Author
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Stéphane Blanco
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Cyril Caliot
- Function : Author
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Jean-François Cornet
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Louis D’alençon
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Jérémi Dauchet
- Function : Author
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Sébastien Dutour
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Simon Eibner
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Mouna El-Hafi
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Olivier Farges
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Richard Fournier
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Mathieu Galtier
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Jacques Gautrais
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Frédéric Hourdin
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Pascal Lavieille
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Marie-Hélène Lecureux
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Marc Miscevic
- Function : Author
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Yaniss NYFFENEGGER-PERE
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Lionel Pélissier Pelissier
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Léa Penazzi
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Clément Rodrigues-Viguier
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Maxime Roger
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Guillaume Terrée
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Najda Villefranque
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Thomas Vourc’h
- Function : Author
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- IdHAL : thomas-vourch
- ORCID : 0000-0002-4542-3643
Abstract
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.
Domains
Engineering Sciences [physics] Mechanics [physics.med-ph] Thermics [physics.class-ph] Physics [physics] Physics [physics] Computational Physics [physics.comp-ph] Physics [physics] Physics [physics] Biological Physics [physics.bio-ph] Engineering Sciences [physics] Chemical and Process Engineering Engineering Sciences [physics] Optics / Photonic Physics [physics] Physics [physics] Data Analysis, Statistics and Probability [physics.data-an] Computer Science [cs]
Origin : Files produced by the author(s)