Численное моделирование импульсно-периодического поверхностного барьерного разряда

Битюрин В.А. Бочаров А.Н.

18.06.18, Понедельник, 11:00, ИПМ им. М.В.Келдыша РАН, конференц-зал

Базовый семинар: Вычислительные методы и математическое моделирование

Основная цель работы – исследование механизмов возникновения течения под действием импульсно-периодического поверхностного диэлектрического барьерного разряда (ДБР) с помощью численного моделирования. Численная модель реализует решение двумерной системы уравнений в частных производных, включающей уравнения Навье-Стокса для среды в целом, уравнения переноса заряженных частиц и уравнение Пуассона для электрического поля. Помимо основных процессов в плазме (ионизация, рекомбинация, дрейф и диффузия) учитывается отложение заряда на поверхности. Установлено, что оба источника движения – электростатическая сила, обусловленная объемным зарядом, и тепловыделение от протекающих токов – способны индуцировать движение среды.

Одной из наиболее существенных особенностей поверхностного ДБР является его трехмерный характер. Трехмерное моделирование такого разряда, да еще и при высоких частотах все еще весьма проблематично. Некоторые особенности пространственной природы разряда удается понять в осесимметричном приближении. В частности, исследования эффектов окисления поверхности высоковольтного электрода выявили формирование пленки оксида металла с проникающими микронными отверстиями вплоть то металлической поверхности электрода. Предположительно, замыкание тока происходит именной по этим каналам. В этой связи осесимметричная формулировка задачи по моделированию эволюции разряда в окрестности одного канала выглядит вполне приемлемо. Вторая цель работы – численное исследование таких микро-разрядов и возможного появления высокочастотных колебаний характеристик разряда.

 

Предыдущий семинар: 04.06.2018 - Метод X-FEM и особенности его реализации при решении задач теории упругости (докладчики: Савенков Е.Б., Иванов Ант.Вал., Борисов В.Е.).