流注放电的高阶流体模型 II：平面锋面的数值求解与研究
等离子体物理
2013-11-13 v2
摘要
本文采用前文建立的高阶流体模型研究纯氮气中负平面流注锋面的传播。该模型由电子密度、平均电子速度、平均电子能量和平均电子能流的平衡方程组成。这些平衡方程是玻尔兹曼方程的速度矩，在此与用于空间电荷电场的泊松方程耦合。本文展示并比较了高阶模型、PIC/MC（Particle in cell/Monte Carlo）模型以及基于流体动力学漂移扩散近似的一阶流体模型的模拟结果。与 MC 模型的比较清楚地验证了本文的高阶流体模型，从而支持了其正确的理论推导和数值实现。如流注放电中通常所用的基于局部场近似的一阶流体模型的结果显示出相当大的偏差。此外，本文研究了将输运数据不一致地实现到高阶流体模型中所导致的模拟结果的不准确性。本文还通过与忽略该项的结果进行比较，证明了高阶模型中能流项的重要性。最后，正如本文所考虑的，对于高达 1000 Townsend 的约化电场，能流方程中高阶张量的近似结果与 PIC/MC 结果吻合良好。
引用
@article{arxiv.1302.4115,
title = {High order fluid model for streamer discharges. II. Numerical solution and investigation of planar fronts},
author = {A. H. Markosyan and S. Dujko and U. Ebert},
journal= {arXiv preprint arXiv:1302.4115},
year = {2013}
}
备注
26 pages, 11 figures