优秀研究生学位论文题录展示

大气压辉光放电的数值模拟方法研究

专 业: 计算数学
关键词: 辉光放电 大气压 数值模拟
分类号: O461  O242.1
形 态: 共 51 页 约 33,405 个字 约 1.598 M内容
阅 读: 全文阅读说明

内容摘要


大气压辉光放电是近年来发展非常快的一种放电模式。

它有许多特点优于其它放电类型。

这些优点使得大气压辉光放电更加具有研究价值。

然而,由于对大气压辉光放电等离子体缺乏有效的诊断手段,理论和计算机模拟也处在初始阶段。

这使得大气压辉光放电的物理过程和产生机理尚不清楚,放电参量选取盲目。

并且,实验中需要昂贵的真空设备,实验成本高。

这严重影响了大气压辉光放电的理论研究和在工业领域的应用。

近几年来,新的模型和数值算法不断涌现。

有关大气压辉光放电的数值模拟日益受到众多学者的重视。

因此,如何根据气体放电理论知识以及各数值方法的特点,采用快而精确的方法对气体放电进行数值模拟求解,已变得非常关键。

大气压辉光放电过程是一个典型的非线性的、多变量相互耦合的偏微分方程组。

这类方程很难得到解析解。

并且,所考虑的系统中,电子和离子密度量级相差很大,数值计算中容易出现刚性问题。

另外,由于电场对带电粒子的迁移作用比扩散作用大,进而导致磁雷诺数很大。

对于一个既有刚性问题同时是大磁雷诺数的问题,数值方法的选择既要符合精度要求,又能保证稳定性。

文章选取有限体积法、迎风格式、Crank-Nicholson格式和特征有限差分法四种代表性的差分格式进行数值实验,对各差分格式的内在性质-精度、稳定性、适用的条件等作了分析、证明和总结;然而,有关非线性方程差分格式稳定性的充分条件十分复杂,迄今尚待解决。

文章只对电子密度方程的稳定性条件作了证明。

关于离子的密度方程、电子能量方程的稳定性结论还需要今后进一步的研究。

同时,对辉光放电中常用的边界条件做了总结和归纳:

通过数值实验,分析了边界条件对各数值方法稳定性的影响。

得到的结论对于等离子体物理其它放电类型数值模拟方法的选取,同样具有指导意义..……

全文目录


文摘
英文文摘
1绪论
1.1研究背景
1.2大气压辉光放电放电的数值模拟
1.1.1气体辉光放电的流体模型建立
1.1.2方程化简及推导
1.1.3常用初始条件和边界条件
1.3各数值方法简介
1.3.1有限体积法Finite Volume Method
1.3.2迎风格式
1.3.3 Crank-Nicholson格式六点对称格式
1.3.4特征有限差分方法
1.4预备知识
2大气压辉光放电的数值求解
2.1有限体积法
2.1.1有限体积法
2.1.2电子动量方程有限体积法的稳定性分析
2.2迎风格式
2.2.1迎风格式
2.2.2电子动量方程迎风格式的稳定性分析
2.3 Crank-Nicholson格式六点对称格式
2.3.1 Crank-Nicholson格式
2.3.2电子动量方程Crank-Nicholson格式的稳定性分析
2.4特征有限差分方法
2.4.1特征有限差分方法
2.4.2电子动量方程的特征有限差分方法稳定性分析
3数值结果分析
3.1不同边界条件下各格式的误差分析
3.2相同边界条件下各格式的比较
4展望
参考文献

相似论文

  1. 多脉冲大气压辉光放电的数值模拟研究,50页,O461.21
  2. 基于谱方法的实时流体模拟,51页,O242.1 TP391.41
  3. 若干反问题模型的数值求解,116页,O242.1
  4. 学习向量量化算法的分析改进及在软件质量评价中的应用,78页,O242.1
  5. 仿真X射线谱及双能峰模型研究,45页,O242.1
  6. 基于Monte-Carlo计算的高能物理数值模拟系统SHIELD的改造及其应用,63页,O242.1 O572
  7. 若干实物粒子体系数学模型的建立和数值模拟,48页,O242.1
  8. 亚洲期权定价问题的数值求解,41页,O242 F830.91
  9. BB法和过滤技术在优化中的应用,50页,O242.23
  10. 求解非光滑方程组的近似NEWTON法,43页,O242
  11. 向量序列有理外推法的连分式插值方法,27页,O242 O231
  12. 一维单个守恒律的一类二阶、几乎熵耗散的格式,33页,O242
  13. 非线性微分方程求解的加速搜索延拓法和新外推瀑布式多网格法研究,35页,O242.21 O175.14
  14. 对含参量的实对称矩阵特征值反问题的研究,39页,O242.25
  15. 典则TSVD方法及其相关问题,51页,O242
  16. Thiele-Werner型连分式复向量有理插值若干问题及应用,100页,O242
  17. 求解椭圆型方程间断有限元方法的超收敛性,41页,O242.21 O175.25
  18. 一阶双曲方程时空全离散连续有限元的收敛性,38页,O242.21 O175.22
  19. 非凸优化问题整体最优解的确定性方法,140页,O242.26
  20. 蛋白质结构预测的若干研究,28页,O242 Q516
中图分类: > O461 > 数理科学和化学 > 物理学 > 真空电子学(电子物理学) > 气体放电(气体导电)
其他分类: > O242.1 > 数理科学和化学 > 计算数学 > 数学模拟、近似计算

© 2012 book.hzu.edu.cn