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普樂斯等離子體清洗機(jī)介紹，大氣壓下等離子體數(shù)值模擬淺析

來源：普樂斯瀏覽：次發(fā)布日期：2020-03-10 11:02【大中小】

文章導(dǎo)讀：普樂斯等離子體清洗機(jī)介紹，如果與低氣壓環(huán)境相比，大氣壓下的流體模型需要考慮的粒子種類更多。接下來，就與大家共同探討大氣壓下等離子體數(shù)值模擬的相關(guān)分析研究。

普樂斯等離子體清洗機(jī)介紹，如果與低氣壓環(huán)境相比，大氣壓下的流體模型需要考慮的粒子種類更多，涉及粒子產(chǎn)生與消失的連續(xù)性方程一般為多個(gè)，在討論活性粒子的產(chǎn)生的時(shí)候甚至可以達(dá)到二十多個(gè)，其源項(xiàng)里涉及的反應(yīng)可能上百種。這種規(guī)模的計(jì)算在大氣壓下流體模擬是可以完成的。接下來，就與大家共同探討大氣壓下等離子體數(shù)值模擬的相關(guān)分析研究。

如上圖所示，為基于流體模擬的大氣壓射頻氦氧放電的伏安特性曲線，在大氣壓射頻氦氧放電的模擬中，就考慮了十幾種粒子及其中幾十種主要的等離子體化學(xué)反應(yīng)。而且，需要特別指出的是，討論大氣壓放電中帶電粒子、短生存周期的活性粒子、長(zhǎng)生存周期的活性粒子分別對(duì)應(yīng)著不同的時(shí)間尺度，即從亞納秒到秒乃至分鐘量級(jí)。

普樂斯等離子體清洗機(jī)介紹，如何能高xiao而準(zhǔn)確地描述各種活性粒子，既能捕獲短生存周期粒子的快速演化，又可描述長(zhǎng)生存周期粒子的反應(yīng)與運(yùn)動(dòng)，同時(shí)不同時(shí)間尺度粒子之間的相互作用也可以正確地體現(xiàn)出來。這對(duì)流體模擬提出了新的要求，也是大氣壓氣體放電流體模擬需要迫切解決的問題。

另一方面，由于大氣壓下的放電非常容易由大體積均勻的放電轉(zhuǎn)化到集聚的放電或是絲狀的放電，再現(xiàn)并解釋這種轉(zhuǎn)化，進(jìn)而在實(shí)際應(yīng)用中避免這種轉(zhuǎn)化就成為數(shù)值模擬研究中的重要問題。而這需要二維乃至三維的數(shù)值模擬研究。借助于高xiao率的算法，基于流體的大氣壓放電的二維或三維模擬從目前來看都是可以實(shí)現(xiàn)的，這也是流體模擬的一大優(yōu)勢(shì)。

上圖所示為用于模擬大氣壓介質(zhì)阻擋徑向演化的二維模擬。當(dāng)然，由于放電比較劇烈，大氣壓下氣體放電流體模擬中的多尺度問題、計(jì)算的穩(wěn)定性問題等相較于低氣壓下放電而言都更為突出。

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