高强度放电灯与杜芬振子——相似性与差异

通过有限元模拟研究了高强度放电灯电弧管内部的物理过程。电弧管内气体混合物的行为由描述质量、能量和电荷守恒的微分方程，以及声压的亥姆霍兹方程和由浮力与声流驱动力驱动的流动的纳维-斯托克斯方程所控制。该模型高度非线性，需要一个递归过程来考虑声流对温度及其他场的影响。研究揭示了滞后现象及相应的跳跃现象的存在，这与杜芬振子非常相似。讨论了两者在非线性行为上的相似性，特别是高强度放电灯与杜芬振子的差异。在大振幅下，高强度放电灯表现出硬化效应，这与杜芬振子相反。