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[转载]COMSOL热等离子体

已有 4005 次阅读 2020-5-30 16:30 |个人分类:COMSOL|系统分类:科研笔记| COMSOL, 等离子体 |文章来源:转载

简介


      低压放电的特征在于电子温度远高于中性气体温度。随着气压增大,电子与中性粒子

之间的碰撞数增加。在足够高的气压下,电子温度逐渐与气体温度相同。此时,等离

子体处于局部热力学平衡状态,可以使用简单得多的 MHD 模型对等离子体进行建模。

      本例模拟中等压力 (2 torr) 下的等离子体,此时不能假定气体温度恒定,且等离子体仍

处于局部非热力学平衡状态。图 1 绘制了电子 (蓝色)和气体 (黑色)温度随压力变

化的情况。在低压下,两个温度解耦,但是随着压力的升高,温度趋向于相同的极限。

由于精确的温度和压力很大程度上取决于所讨论的气体,因此绘图中没有给出确定的

坐标轴。

       由于以下原因,分子气体比原子气体更容易加热:

• 分子持续解离和重组,电子碰撞反应可将分子解离成原子成分。当发生这种反应

时,电子损失的能量在复合过程中以热能的形式返回给气体。

• 振动激励和松弛。振动激励的阈值能量比解离的阈值能量小得多,分子的持续振动

激励和松弛会导致气体温度升高。


模型定义



        通过求解一组电子密度和平均电子能量的漂移扩散方程来计算电子密度和平均电子能

量。由于流体运动而引起的电子对流被忽略了。有关电子传输的详细信息,请参见

Plasma Module User’s Guide 中的 Theory for the Drift Diffusion Interface。

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等离子体化学

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电激励

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结果


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