等离子体模块更新

COMSOL Multiphysics® 5.5 版本为“等离子体模块”的用户改进了电子能量分布函数 (EEDF) 功能,引入了新的物理场接口用于模拟静电除尘器以及检测是否会发生电击穿。请阅读以下内容,进一步了解“等离子体模块”的新增功能和更新功能。

电子能量分布函数

以前,电子能量分布函数 (EEDF) 需要是一个假设函数。在 5.5 版本中,用户可以使用玻尔兹曼方程的两项近似来计算空间相关模型的 EEDF。您可以在与两项玻尔兹曼方程耦合的 GEC ICP 反应器模型中看到这一新功能。

GEC 参比电池中不同垂直高度上 EEDF 与能量关系的一维绘图。 GEC 参比电池中的 EEDF GEC 参比池中不同垂直高度上计算的电子能量分布函数。

新增静电除尘器建模工具

新的电晕放电 物理场接口采用近似方法计算电荷分布,比完全自洽的等离子体模型更容易求解。“粒子追踪模块”中提供一个新的电荷累积 特征,用于计算粒子在具有非零空间电荷密度的流体中的电荷累积。这些工具可用于有效地模拟静电除尘器。您可以在静电除尘器正负电晕放电模型中查看这些新特征的应用演示。

通过彩虹色表显示空间电荷密度分布的表面图。 空间电荷密度表面图 静电除尘器中的空间电荷密度分布。

新增电击穿检测物理场接口

新的电击穿检测 物理场接口沿电场线对汤森系数进行积分,以预测是否会发生电击穿。这种方法比自洽等离子体模型的求解速度更快,并能显示给定设计中可能发生电击穿的位置。您可以在两个球体之间的电击穿模型中查看这一新特征的应用演示。

两个球体轮廓的模型,两个球体之间的电场用蓝色、蓝绿色和洋红色线表示。 使用“电击穿检测”接口的示例 在确实会形成流注的电压情况下的电场线(流线)和击穿预测器(表面)。

新的教学案例

5.5 版本新增了多个教学案例。

静电除尘器
从 0 到 1 的颗粒收集效率与 0 到 5 微米的颗粒半径之间关系的一维绘图。 颗粒收集效率 vs. 颗粒半径 静电除尘器中颗粒收集效率与颗粒半径的关系。

“案例库”标题:
electrostatic_precipitator
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正负电晕放电
从 -0.5 到 1.3 的空间电荷密度与从 0 到 10 厘米的 r 坐标关系的一维绘图。 空间电荷密度 vs. r 坐标 使用近似方法和完全自洽模型得到的正负电晕的空间电荷密度分布。

“案例库”标题:
positive_and_negative_corona_discharges
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与两项玻尔兹曼方程耦合的直流辉光放电
EEDF 与能量关系的一维绘图,其中两项玻尔兹曼用蓝色实线表示,麦克斯韦用绿色虚线表示。 EEDF vs. 能量:EEDF 计算值与麦克斯韦 EEDF 正柱区中两个不同位置的 EEDF 计算值与麦克斯韦 EEDF 的比较。

“案例库”标题:
positive_column_1d_boltzmann
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与两项玻尔兹曼方程耦合的 GEC ICP 反应器
GEC 参比电池中不同 z 位置上 EEDF 与能量关系的一维绘图。 EEDF vs. 能量:GEC 参比电池 GEC 参比池中不同位置的 EEDF 图。

“案例库”标题:
argon_gec_icp_boltzmann
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两个球体之间的电击穿
两个球体的模型,其中约化电场以彩虹色表中的流线表示。 两个球体之间的电击穿 综合汤森系数的表面图。流线显示约化电场的方向和大小。

“案例库”标题:
breakdown_between_spheres
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