真空科学与技术学报2024,Vol.44Issue(7) :627-635.DOI:10.13922/j.cnki.cjvst.202403017

非均匀电场条件下CO2等离子体流注的模拟研究

Simulation of CO2 Plasma Streamer in Non-Uniform Electric Field

李森 廖晓旭 赵悦彤 程卫民 马婷婷 戴健男
真空科学与技术学报2024,Vol.44Issue(7) :627-635.DOI:10.13922/j.cnki.cjvst.202403017

非均匀电场条件下CO2等离子体流注的模拟研究

Simulation of CO2 Plasma Streamer in Non-Uniform Electric Field

李森 1廖晓旭 2赵悦彤 2程卫民 2马婷婷 1戴健男3
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作者信息

  • 1. 常州大学石油与天然气工程学院能源学院 常州 213164;东北石油大学石油工程学院 大庆 163000
  • 2. 常州大学石油与天然气工程学院能源学院 常州 213164
  • 3. 江苏威诺检测技术有限公司 宿迁 223600
  • 折叠

摘要

CO2 等离子体中存在大量电子碰撞反应和化学反应,对CO2 流注放电进行深入仿真相当困难.建立针-平板电极非均匀电场模型,采用等离子体流体模型和自适应网格细化方法,对CO2 等离子体流注进行数值模拟研究.研究了外加电压、放电气压等参数对CO2 流注中的空间场强变化、流注中荷电粒子分布、流注速度等参数的影响.文章有助于深入理解CO2等离子体利用技术中流注的形成过程.

Abstract

There are many electron collisions and chemical reactions in CO2 plasma,making conducting in-depth simulations of CO2 streamer discharge quite challenging.In this article,we establish a non-uniform electric field model for a needle-flat electrode and use a plasma fluid model and adaptive mesh refinement method to numerically simulate the CO2 plasma streamer.We studied the effects of external voltage,discharge pressure,and other parameters on the spatial field strength variation,charged particle distribution,and flow velocity in the CO2 streamer.This study contributes to a deeper understanding of the formation process of streamers in CO2 plasma utilization technology.

关键词

CO2/等离子体/流注放电/数值模拟

Key words

CO2/Plasma/Streamer discharge/Numerical simulation

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基金项目

黑龙江省博士后面上项目(LBH-Z20188)

出版年

2024
真空科学与技术学报
中国真空学会

真空科学与技术学报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子:0.761
ISSN:1672-7126
参考文献量21
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