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棒-板电极下缩比气隙辉光放电相似性的仿真研究

付洋洋 罗海云 邹晓兵 王强 王新新

棒-板电极下缩比气隙辉光放电相似性的仿真研究

付洋洋, 罗海云, 邹晓兵, 王强, 王新新
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  • 建立了棒-板电极下氩气直流放电的流体模型,利用有限元法对几何位形相似的两个气隙放电过程进行了数值求解. 两放电气隙外加电压相同,气隙线性尺寸的比值为10:1,气压分别为1 Torr 和10 Torr. 仿真得到了两相似气隙的放电的伏安特性曲线以及放电物理量(如电位、电场、电子密度、离子密度、电子温度等)的空间分布. 根据气体放电相似性的基本结论,检验了气隙对应物理量之间的数值关系. 结果表明:两相似气隙的放电类型为正常辉光放电,对应放电物理量之间存在相似性理论指出的比例关系,且在相同幅值的直流电压作用下,气隙放电的工作点相同. 这将为利用气体放电相似性来外推相似气隙的放电特性提供一定的理论依据.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:51377095,51107067)、全国优博论文专项资金(批准号:201336)和霍英东教育基金会(批准号:2142019)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2013-11-13
  • 修回日期:  2014-01-16
  • 刊出日期:  2014-05-05

棒-板电极下缩比气隙辉光放电相似性的仿真研究

  • 1. 清华大学电机工程与应用电子技术系, 北京 100084
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:51377095,51107067)、全国优博论文专项资金(批准号:201336)和霍英东教育基金会(批准号:2142019)资助的课题.

摘要: 建立了棒-板电极下氩气直流放电的流体模型,利用有限元法对几何位形相似的两个气隙放电过程进行了数值求解. 两放电气隙外加电压相同,气隙线性尺寸的比值为10:1,气压分别为1 Torr 和10 Torr. 仿真得到了两相似气隙的放电的伏安特性曲线以及放电物理量(如电位、电场、电子密度、离子密度、电子温度等)的空间分布. 根据气体放电相似性的基本结论,检验了气隙对应物理量之间的数值关系. 结果表明:两相似气隙的放电类型为正常辉光放电,对应放电物理量之间存在相似性理论指出的比例关系,且在相同幅值的直流电压作用下,气隙放电的工作点相同. 这将为利用气体放电相似性来外推相似气隙的放电特性提供一定的理论依据.

English Abstract

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