Travaux pratiques concernant la résolution de l'équation de transfert radiatif par la méthode de Monte Carlo

L'objectif de ce TP est de proposer une initiation à la méthode de Monte Carlo telle qu'elle est employée pour la simulation et l'analyse des transferts radiatifs. Le choix qui est fait est d'ammener les étudiants à coder entièrement une série de petits programmes illustrant chacun un des aspects les plus important de la méthode. Pour les premiers programmes, le choix est fait de simuler la propagation de particules se déplaçant sur un plan (alors que la propagation des photons est toujours tridimensionnelle dans les applications radiatives réalistes) : cela permet de laisser de côté toutes les difficultés géomériques associées à la manipulation des angles solides, sans rien enlever du coeur de la méthode. En complément, les exemples traités en TP ont tous été également programmés dans une version tridimensionnelle en utilisant l'environnement de développement EDStar et les codes commentés correspondants sont mis à disposition des étudiants. Il sera donc possible à chacun de traduire simplement, en géométrie tridimensionnelle, ce qu'il aura appris en bidimensionnel au cours du TP. Des exemples de codes commentés (beaucoup plus évolués) sont également proposés pour des applications au rayonnement solaire concentré. Ces codes illustrent la façon avec laquelle peuvent être abordés, sur les mêmes bases, des systèmes impliquant des surfaces géométriquement très complexes. Le TP est donc concentré sur l'appropriation des concepts nécessaires à une bonne maîtrise de la méthode de Monte Carlo, ceci à partir d'exemples académiques simples, mais tout est pensé pour permettre le passage effectif à des systèmes pleinement réalistes.

Les générateurs de nombres aléatoires utilisés dans les exemples fortran sont téléchargeables ici



Richard Fournier 2012-06-18