Weryfikacja programu MES, cz. 1. promieniowanie cieplne

Porównanie rozwiązania otrzymanego w programie MES (lub z innego typu metody numerycznej) do rozwiązania dokładnego lub do tak zwanych benchmarków, powinno być obowiązkowym elementem pracy z tego typu programami. Działanie takie nazywa się weryfikacją programu. Oprócz sprawdzenia działania programu dokonujemy w ten sposób również sprawdzenia poprawności użytkowania programu przez nas samych, m. in. czy w odpowiedni sposób wprowadzamy dane i rozumiemy fizykę zagadnienia.

Pierwszą z prezentowanych tutaj weryfikacji jest sprawdzenie działania modułu odpowiadającego za wymianę radiacyjną ciepła. Model składa się z dwóch pierścieni między którymi jest próżnia (nie ma wymiany ciepła na drodze przewodzenia i konwekcji). Na wewnętrznej powierzchi wewnętrznego pierścienia panuje stała temperatura 0^oC, na zewnętrznej powierzchni zewnętrznego pierścienia 20^oC. Powierzchnie mają emisyjność 0,9 lub 0,1, co dla tego modelu daje cztery możliwe kombinacje warunków wymiany ciepła. Strumienie ciepła uzyskane w wyniku obliczeń wynoszą 44,10, 5,14, 8,29, 3,41 W (dla jednometrowego odcinka rury) i nie różnią się od wymaganych przez normę wartości więcej niż 0,1%. Norma dopuszcza różnice do 3%, zatem uzyskany przez nas wynik można uznać za bardzo dobry.