N2-O2 混合气体中稳态与停滞正流光的数值研究
等离子体物理
2022-07-13 v1
摘要
本文探讨两个主要问题：空气中正流光的稳态传播场，以及低于稳态传播场时流光的减速。我们利用轴对称流体模型在空气中生成恒速正流光，依据流光速度初始调节外加电压。在初始瞬态后，我们观察到速度为 m/s 至 m/s 的稳态传播，其间流光属性与背景场不变。该传播模式并非完全稳定，即流光属性或背景场的微小变化最终会导致加速或减速。一个重要发现是，较快的流光能在显著低于较慢流光的背景场中传播，表明不存在唯一的稳定场。我们将流光半径、速度、最大电场与背景电场关联于电导率损失的特征时间尺度。通过研究氧含量低于空气的 N2-O2 混合物中的流光，该关系在定性上得到确认。在此类混合物中，由于附着与复合速率的降低，稳态流光需要更低的背景场。我们还研究流光减速，这对预测其在低场中能传播多远十分重要。停滞流光通过施加恒定外加电压模拟。我们展示了这些流光的属性如何与稳态情形相关联，并给出一个带拟合系数的现象学模型来描述速度与半径的演化。最后，我们将停滞流光的长度与基于常规稳定场的预测进行比较。
引用
@article{arxiv.2201.11257,
title = {A computational study of steady and stagnating positive streamers in N2-O2 mixtures},
author = {Xiaoran Li and Baohong Guo and Anbang Sun and Ute Ebert and Jannis Teunissen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2201.11257},
year = {2022}
}