Codes

Bibliothèque de calcul

La plateforme EDStar propose une bibliothèque de calcul éprouvée et maintenue : le Star-Engine.

Codes en production

La plateforme EDStar propose un service de maintenance des codes réalisés au cours des projets qu’elle accueille. Ce service assure la pérennité des codes ainsi produits afin de les inscrire dans le temps long. Ci-dessous, nous décrivons brièvement les logiciels actuellement accueillis au sein de la plate forme et candidats à ce service de maintenance.

High-Tune: RenDeRer

DZVAR

High Tune: RenDeRer est un logiciel de rendu qui illustre la mise en œuvre d’algorithmes Monte-Carlo de transfert radiatif dans des milieux inhomogènes. Cet applicatif synthétise l’image d’une scène composée d’une atmosphère, de nuages et d’un sol. Pour ce faire, il s’appuie sur les données spectrales de la scène telles que la pression et la température de l’atmosphère, la quantité d’eau liquide en suspension dans les nuages, et les propriétés optiques des gouttes d’eau.

Schiff

particles

Le programme Schiff calcule les propriétés radiatives pour des particules à faibles contrastes d’indice de réfraction. Il s’appuie sur la méthode de Monte-carlo pour résoudre les équations de Maxwell sous l’approximation de Schiff. Les principaux avantages d’utiliser Monte-Carlo sont : la possibilité de prendre en compte n’importe quelle forme de particules, et le fait d’obtenir non seulement des données mais aussi leur incertitude.

Solstice

themis

Solstice calcule la puissance totale collectée par une centrale solaire à concentration, et évalue plusieurs indices d’efficacité pour chacun de ses miroirs primaires. Il calcule entre autre les pertes engendrées par l’effet cosinus, l’ombrage et le masquage, l’orientation et les irrégularités de surfaces, la réflectivité en paroi et la transmission atmosphérique. Ces données fournissent de précieuses informations afin d’optimiser la conception d’une centrale solaire par concentration. Solstice s’appuie sur la méthode de Monte-Carlo et dès lors, l’ensemble de ses résultats sont fournis avec leur incertitude.

Stardis

teapot

Stardis évalue le propagateur (aka la fonction de Green) d’un système thermique couplé sous hypothèse de linéarité. Ici “couplé” fait référence au couplage des phénomènes de conduction, convection et de transfert radiatif, et linéaire signifie que chacun desdits phénomènes est représenté par un modèle linéaire en température. En interne, Stardis s’appuie sur la méthode de Monte-Carlo et peut donc traiter des géométries complexes ainsi que des sollicitations externes hautes fréquences définies sur une grande période.

Transfert Radiatif Atmosphérique

La chaîne d’outils liée à la thématique du transfert radiatif atmosphérique est constituée de plusieurs codes listés ci-après.

Kspectrum

k001

Kspectrum produit des spectres d’absorption synthétiques pour n’importe quel mélange de gaz, et dans n’importe quelles conditions thermodynamiques (pression, température, composition molaire). Ce code ne calcule pas les opacités liées à des applications spécifiques (absorption induite par collision, continua, etc) et n’effectue pas de simulations de transfert radiatif. Il s’agit ici de calculer et sommer les contributions des transitions énergétiques recensées dans les bases spectroscopiques.

Kdistribution

gk

Ce code produit les jeux de données formulées en k-distributions à partir des spectres à haute résolution spectrale produits par kspectrum. Les résultats de ce code ont donc vocation à être utilisés par des codes de transfert radiatif utilisant un modèle spectral en k-distributions.

HR_PPart

emission

HR_PPart réalise des simulations de transfert radiatif qui utilisent les spectres d’absorption à haute résolution produits par kspectrum. Ce code est basé sur des solutions analytiques à l’équation de transfert radiatif, et n’est donc utilisable que dans le cas des atmosphères purement absorbantes (sans diffusion). Dans le cas de l’atmosphère terrestre, cela signifie qu’on ne peut l’utiliser que dans les configurations “ciel clair”, et dans la plage infrarouge. Cette version est destinée au cas de l’atmosphère terrestre: elle calcule les épaisseurs optiques d’absorption induite par collision, ainsi que le continuum de vapeur d’eau, de façon à ajouter ces épaisseurs optiques aux spectres à haute résolution, avant de réaliser les calculs de transfert radiatif.

Karine

venus

Karine réalise des calculs de transfert radiatif dans le cadre d’un modèle spectral en k-distributions, pour la partie infrarouge du spectre. Ce code est basé sur un algorithme de Monte-Carlo, ce qui signifie que les effets de la diffusion (à la fois par le gaz et les nuages) sont pris en compte. Une atmosphère inhomogène est stratifiée comme une succession de mailles homogènes qui peuvent contenir des nuages d’eau et des aérosols.