ChemPlasKin：用于统一气体和等离子体动力学模拟的通用程序
等离子体物理
2024-08-06 v1 应用物理
摘要
本工作介绍了ChemPlasKin，一个免费可用的求解器，专为非平衡等离子体环境中中性气体化学动力学的零维（0D）模拟而设计。通过在源代码级别将电子玻尔兹曼方程求解器CppBOLOS与开源燃烧库Cantera集成，ChemPlasKin在统一的气体-等离子体动力学框架中计算物质浓度和气体温度的时间分辨演化。该模型能够高保真地预测化学热效应和等离子体诱导加热，包括快速气体加热和较慢的振动-平动弛豫过程。此外，针对纳秒脉冲放电，特别是在针-针电极构型中，开发了一种新的热损失模型。凭借其多功能性，ChemPlasKin适用于从等离子体辅助燃烧（PAC）到燃料重整的广泛应用。在本文中，通过多个测试问题验证了ChemPlasKin的可靠性、准确性和效率，展示了其在推进气体-等离子体动力学研究方面的实用性。
引用
@article{arxiv.2405.04224,
title = {ChemPlasKin: a general-purpose program for unified gas and plasma kinetics simulations},
author = {Xiao Shao and Deanna A. Lacoste and Hong G. Im},
journal= {arXiv preprint arXiv:2405.04224},
year = {2024}
}
备注
20 pages, 11 figures