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第
19
卷第
3
期
2014
年
6
月
哈尔滨理工大学学报
JOURNAL
OF
HARBIN
UNIVERSITY
OF
SCIENCE
AND
TECHNOLOGY
N
2
负流柱放电过程仿真
赵文君
汪德才
2
郑殿春
3
Vo
l.
19
No.3
Jun.
2014
(1.四川省电力公司宜宾电业局,四川宜宾
644000:
2.
四川省电力公司西昌电业局,四川西昌
615
∞
0;
3.
哈尔滨理工大学电气与电子工程学院,黑龙江哈尔滨
15
∞
40)
摘
要:采用粒子连续性方程相合泊松方程构建氮气放电流体模型,使用有限元法对该模型求
解,获得窄间隙
(5
mm)
氮气放电过程粒子动力学特性.由仿真结果可知:在均匀电场中,流柱头部
粒子密度随放电过程的发展不断增大;流柱头部电子密度及电场强度随初始电子密度的增加而逐
渐增大;初始电荷分布直径大小直接影响流柱的发展速度;另外,对于负流柱放电,粒子密度梯度及
电场分布随外电场增大而增大.
关键词:氮气;等离子体通道;流注放电;流体模型;有限元法
中图分类号:
TM8
文献标志码
:A
文章编号:
1007-2683 (2014
)03-0089-06
Two-dimensional Simulation of the Negative Streamer
in
N
2
Between Parallel-plate Electrodes
ZHAO
Wen-j
μ
n
1
,
WANG De-cai
2
, ZHENG
Di
α
n-chun
3
( 1. Sichuan Power
Company
Yibin Power Bureau ,
Yibin
制
4000
,
China;
2. Sichuan Power
Company
Xichang
Power
Bureau , Xichang 615000 , China;
3. Harbin University of Science and Technology
, College
of
Electrical and Electronic Engineering, Harbin 150040, China)
Abstract:
N
2
gas discharge fluid model is built by employing the continuity equation-the Poisson' s
e
年Ia
tion
and the model is worked out by using finite element method. Thus obtained is the particle dynamics property of the
narrow-gap
(5
mm) N
2
during its discharge process. Through imitating the N
2
gas discharge process , the author
finds that in a uniform field , the space electric field and electrons density and ions density at the tip of the streamer
increase with the propagation of negative streamer; when the ionization density in the initial hemispheroid increase
,
the space electrons density and electric field at the tip of streamer increase. The propagation velocity and other
characteristics of the streamer are influenced by the diameter of the initial charge distribution. For
negativp
纯
ream
er
, the ionization density and electron density gradient and electric field at the tip increase with increasing applied
field.
Key
words:
N
2
gas; plasma
channel;
streamer discharge; fluid model; the finite element method
收稿日期:
2013
-04-04
基金项目:国家自然科学基金
(50777014).
作者简介:赵文君
(1985
一)
,男,硕士,工程师
.E-mail:zwj03303@126.com;
汪德才(1
982
一)
,男,硕士,工程师;
郑殿春(
1956
一)
,男,博士,教授,硕士研究生导师,
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