Wie in Kapitel 6.1.1 gezeigt wird, hat die
horizontale Verteilung der Laserleistung P, beim Auftreffen auf
die Wasseroberfläche, einen gau\3förmigen Querschnitt der Form
![]()
mit einer Breite
mm (6.1).
Die Laserstrahlung dringt in die Wasseroberfläche ein und wird
dort mit zunehmender Tiefe absorbiert. Nach Gleichung
(2.34) ergibt sich die Leistung an einem beliebigen
Punkt (x, y) in einer Tiefe
z zu
![]()
Die Eindringtiefe
der Strahlung bei
m beträgt
m (Tabelle
A.1). Aus
(4.26) und
(4.27) erhält man insgesamt die Verteilung der
Laserleistung in einem Wasservolumen als
![]()
Der Parameter
lä\3t sich aus der Normierung
berechnen. Die im gesamten Wasservolumen
deponierte Leistung mu\3 der Gesamtleistung des Lasers
(
=17.3Watt) entsprechen:

Mit den beiden Integralen ([Gradshteyn, Ryzhik, 80])

liefert Gleichung (4.29):
![]()
Damit ergibt sich die in einem Volumenelement dV deponierte
Laserleistung zu:
![]()
Die Wärmemenge dQ, die einem Volumenelement dV am Punkt
(x, y, z)
während eines Zeitintervalles dt zugeführt wird,
berechnet sich zu
![]()
Aus (4.30) und (4.31) ergibt sich die Erwärmungsrate

Dieser Wert stellt den Quellenterm der Transportgleichung
(4.4)
für die Simulation des Lasers dar. Er beschreibt die
Temperaturänderung pro Zeitschritt an einem bestimmten Punkt
des Simulationsvolumens. Die Implementierung für ein diskretes
Gitter wird in Abschnitt 5.3.2 beschrieben.