In recent decades, radiative transfer in participating binary stochastic mixtures (i.e., the particulate high-Z material randomly admixed into the low-Z background material) has received great attention in many scientific and engineering disciplines, it still lacks in benchmark simulations in multidimensions. In this work, we have developed a tool for accurately and efficiently simulating RAdiative tRansfEr in Binary stochastIc mixTures in Two Dimensions (RAREBIT2D). On this basis, we first present 2D benchmark simulations for cases studied by Olson et al. and Brantley et al.. It is found that results with Olson et al. parameters weakly depend on the mixing, in contrast, a remarkable dependence of the radiation flux on the mixing is seen for Brantley et al. parameters. Tabulate data are presented. The inconsistency is understood by a simple criteria between the mean free path and the mixing width. Secondly, nonlinear effects are studied, and we see that the scattering significantly alters the non-equilibrium between the radiation and material, but can hardly affect the radiation transmission. Temperature-dependent opacities have a considerable effect on the radiative transfer process. Finally, we propose a new perspective to interpret the particle size effect on the radiation flux. Our work is expected to supply benchmark results to verify the developed homogenized models and/or other codes for radiative transfer in participating binary stochastic mixtures in two dimensions.

radiative transfer;,participating binary stochastic mixtures;,Particle Size