Аннотация:
Предложена двухмерная модель тлеющего разряда постоянного тока с параллельными электродами. Модель включает уравнения неразрывности для концентраций электронов и ионов, связанные с уравнением Пуассона для электрического потенциала. Столкновительная ионизация и электрон-ионная рекомбинация описаны
с помощью эмпирических соотношений. Рассмотрены процессы колебательного возбуждения молекул N2. При описании колебательной кинетики азота учтены возбуждение электронным ударом, колебательный обмен и колебательно-поступательная релаксация. Описана конечно-разностная модель, использованная для решения кинетических уравнений. Получены результаты для двухмерной модели тлеющего разряда в азоте при давлении 5 Тор и ЭДС 2000 B. Проанализированы найденные поля распределения электронной температуры и заселенностей колебательных уровней азота. Полученные результаты позволяют оценить долю энергии электрического поля, поступающую на возбуждение колебательных состояний.
Образец цитирования:
A. С. Петрусёв, С. Т. Суржиков, Д. С. Шэнг, “Двухмерная модель тлеющего разряда с учетом колебательного возбуждения молекулярного азота”, ТВТ, 44:6 (2006), 814–822; High Temperature, 44:6 (2006), 804–813
S. T. Surzhikov, “Comparative Analysis of the Parameters of the Normal and Abnormal DC Glow Discharges”, Plasma Phys. Rep., 48:11 (2022), 1261
O. Emelyanov, A. Plotnikov, E. Feklistov, “Positive corona streamer interaction with metalized dielectric: Possible mechanism of cathode destruction”, Physics of Plasmas, 29:6 (2022)
Sukhov A.K., “Simulation of the Shock Wave Effect on the Plasma Electron Temperature of a Positive Discharge Column in Argon”, Mosc. Univ. Phys. Bull., 76:1 (2021), 47–50
Yang W., Zhou Q., Dong Zh., “Simulation Study on the Spatial and Temporal Characteristics of Focused Microwave Beam Discharge in Nitrogen”, J. Appl. Phys., 123:1 (2018), 013301
Surzhikov S.T., 11Th International Conference Aerophysics and Physical Mechanics of Classical and Quantum Systems (Aphm-2017), Journal of Physics Conference Series, 1009, ed. Surzhikov S., IOP Publishing Ltd, 2018
Sukhov A.K., “Simulation of Shock-Wave Propagation in the Argon Plasma of a Positive Column Discharge”, Mosc. Univ. Phys. Bull., 72:5 (2017), 480–484
Д. А. Сторожев, С. Т. Суржиков, “Численное моделирование двухмерной структуры тлеющего разряда в молекулярном азоте с учетом колебательной кинетики”, ТВТ, 53:3 (2015), 325–336; D. A. Storozhev, S. T. Surzhikov, “Numerical simulation of the two-dimentional structure of glow discharge in molecular nitrogen with an account for oscillatory kinetics”, High Temperature, 53:3 (2015), 307–318
Joseph J. Shang, George Huang, 52nd Aerospace Sciences Meeting, 2014
J.S. Shang, P.G. Huang, “Surface plasma actuators modeling for flow control”, Progress in Aerospace Sciences, 67 (2014), 29
L L Alves, L Marques, C D Pintassilgo, G Wattieaux, Et Es-sebbar, J Berndt, E Kovacević, N Carrasco, L Boufendi, G Cernogora, “Capacitively coupled radio-frequency discharges in nitrogen at low pressures”, Plasma Sources Sci. Technol., 21:4 (2012), 045008
Joseph Shang, 46th AIAA Aerospace Sciences Meeting and Exhibit, 2008
J. S. Shang, “Surface Direct Current Discharge for Hypersonic Flow Control”, Journal of Spacecraft and Rockets, 45:6 (2008), 1213