построении комплексной модели физических процессов, протекаю-
щих в едином радиационном поле системы, надо решить прежде все-
го вопрос описания распространения излучения в системе. В практике
решения задач радиационного теплообмена в замкнутых системах по-
верхностей это делают обычно на основе обобщенного зонального
метода и его модификаций [4]. Существенное усложнение задачи воз-
никает, когда, как в данном случае, в качестве источников излучения
используется плазма разрядов с селективным спектром и объемным
характером излучения. Тогда используют такие методы, как аналити-
ческий, графоаналитический, на основе аппарата обобщенных и ло-
кальных угловых коэффициентов, а также алгоритмы, базирующиеся
на методе Монте-Карло [5]. При этом принимают ряд допущений,
основанных на представлениях о нитевидных источниках и абсолют-
но поглощающих приемниках, приближении изотропного источника
излучения с абсолютно поглощающей плазмой, зачастую ограничи-
ваются монохроматической оценкой оптической эффективности без
расчета детального энергетического баланса в системе. Кроме того,
методология указанных подходов предполагает известное спектраль-
ное распределение излучения источника, которое берут по данным
экспериментов для открытых излучателей, хотя в составе системы ха-
рактеристики плазмы существенно изменяются. Перечисленные ме-
тоды не позволяют провести полный анализ энергетики систем с ча-
стично прозрачными объемными излучателями, характеризующимися
сложным спектром лучистых потоков, который вдобавок сильно изме-
няется в течение импульса тока.
Для комплексного расчета установок необходимо построение уни-
версальных моделей и алгоритмов, начало которому было положено в
[6–7]
при разработке самосогласованного метода расчета систем накач-
ки. При этом моделируется замкнутый круг процессов, протекающих
в разряде, приемнике излучения и других элементах системы в едином
поле излучения сложного спектрального состава.
Абстрагируясь от конкретного конструктивного назначения эле-
ментов, светооптическую систему сложной геометрии удобно предста-
вить в виде совокупности подобластей, содержащих ряд излучающих
или поглощающих сред, которые определяются спектральными коэф-
фициентами поглощения, преломления и усиления, а в случае плаз-
мы — еще и термодинамическими, транспортными, теплофизически-
ми и энергетическими характеристиками. Подобласти ограничивают-
ся поверхностями первого или второго порядков, которые могут быть
отражающими (зеркально, диффузно) или преломляющими. В этой
модели система присутствует в виде своего оптического аналога [6].
Замкнутая модель системы строится как комбинация имитацион-
ной и аналитической моделей процессов. Каждая из излучающих под-
областей, рассматриваемая как пространственно неоднородная среда,
ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Приборостроение”. 2012
113
