流注放电的高阶流体模型：I. 模型推导与输运数据
等离子体物理
2013-11-13 v2
摘要
流注放电提出了等离子体物理学中的基本问题，因为它们具有极强的瞬态性、远离平衡态且具有高电离密度梯度；它们出现在科学与技术的众多领域。本文着重于推导流注的高阶流体模型。利用动量转移理论，流体方程作为玻尔兹曼方程的速度矩被导出；它们在局部平均能量近似下闭合，并与用于空间电荷产生电场的泊松方程耦合。能量通量方程中的高阶张量通过两个低阶矩的乘积来近似以闭合系统。利用多项玻尔兹曼方程的解，计算了分子氮中电子在弹性与非弹性碰撞中动量与能量转移的平均碰撞频率。随后我们特别讨论了：（1）输运数据在流注模型中的正确实现；（2）在流注研究背景下求解玻尔兹曼方程的两项近似的准确性；（3）高阶流体模型所需输入的电子平均能量相关碰撞速率的评估。在本系列的第二篇论文中，我们将基于本文推导的模型与输入数据，讨论流注高阶流体模型的解。
引用
@article{arxiv.1302.4114,
title = {High order fluid model for streamer discharges: I. Derivation of model and transport data},
author = {S. Dujko and A. H. Markosyan and R. D. White and U. Ebert},
journal= {arXiv preprint arXiv:1302.4114},
year = {2013}
}
备注
31 pages, 6 figures