非均匀密度空气中正流光放电的三维建模
等离子体物理
2023-10-05 v2
摘要
我们利用带有随机光电离的3D流体模型研究非均匀气体密度对空气中正流光放电的影响，推广了Starikovskiy与Aleksandrov（2019 Plasma Sources Sci. Technol. 28 095022）早前的2D轴对称模型工作。我们考虑多种平面与（半）球形气体密度梯度。流光从密度n0区域传播至更高或更低气体密度n1区域，其中n0对应300 K和1 bar。我们观察到流光总能传播进入更低气体密度区域。当流光进入更高气体密度区域时，可在密度梯度处发生分支，分支以花状图案沿梯度表面生长。依据气体密度比、梯度宽度及其他因素，窄分支能够传播进入更高密度气体。在平面几何中，我们发现此类传播在气体密度斜率达3.5n0/mm以内可行，尽管该值依赖于若干条件，如梯度角度。令人惊讶的是，由于一次流光半径增大，更高外加电压反而使流光更难穿透进入高密度区域。
引用
@article{arxiv.2305.07623,
title = {3D modeling of positive streamers in air with inhomogeneous density},
author = {Baohong Guo and Ute Ebert and Jannis Teunissen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2305.07623},
year = {2023}
}