电流密度对大气压射频辉光放电等离子体特性影响的数值模拟

• 作者: 李和平 王志斌 聂秋月
• 来源期刊: 高电压技术
• 关键词: 大气压等离子体 射频辉光放电 放电电流密度 放电区 射流区
• 年，卷（期）: 2018,（3）
• 所属期刊栏目: 放电等离子体与脉冲功率
• 页码范围: 896-903
• 页数: 8页
• 语种: 中文
• DOI: 10.13336/j.1003-6520.hve.20180301030

摘要

由裸露金属电极结构发生器产生的大气压射频辉光放电(radio frequency atmospheric pressure glow discharge,RF APGD)等离子体射流具有活性粒子浓度高、射流温度较低且可控性强等特点.为研究电流密度对大气压射频辉光放电等离子体特性的影响规律,采用数值模拟的方法,以高纯氦为工作气体,通过流体模型分别对RF APGD放电区和射流区进行了一维非稳态和二维准稳态数值模拟.论文揭示了放电电流密度对RF APGD等离子体特性的影响规律.计算结果表明:在放电区,随着放电电流密度的增加,活性粒子数密度和气体温度均显著升高,当电流密度较高时,放电由α模式转化为γ模式;而在射流区,一方面,随着放电电流密度的增加发生器出口处的气体温度和等离子体密度提高,另一方面,由于气体温度的升高会提高射流区部分去电离反应的速率,导致射流区电子和离子衰减得更快,从而使得射流区不同空间位置处的活性粒子数密度并非随电流密度增加而单调增加.