Открытый доступ Открытый доступ  Ограниченный доступ Платный доступ

Математическое моделирование электронных лавин в воздухе для уточнения условий лавинно-стримерных переходов

А. В. Галимова, А. А. Белогловский, С. В. Белоусов, Н. А. Лебедева

Аннотация


Стримерный разряд в воздухе применяется в некоторых природоохранных и медицинских технологиях. Он используется для конверсии газообразных примесей и инактивации бактерий в воздушной среде. Стримеры образуются в результате развития электронных лавин в газе. Но наиболее сильное воздействие на газ достигается на стадии стримерного разряда. Это объясняет интерес к математическому моделированию лавинно-стримерных переходов (ЛСП). В статье изложена математическая модель ЛСП, которую предложили и развивают авторы. Подробно рассмотрен вопрос о критерии ЛСП. Показано, что к моменту ЛСП в воздушных промежутках с однородным электрическим полем (ЭП) может быть достигнута сопоставимость ЭП лавины с внешним полем. Количественно оценить это понятие затруднительно. Поэтому представляется правильным применять критерий, требующий появления плазменной области между электронной лавиной и её следом.


Ключевые слова


электронная лавина, стример, лавинно-стримерный переход, математическое моделирование, критические параметры электронной лавины

Полный текст:

PDF

Литература


Бортник, И. М. Электрофизические основы техники высоких напряжений: учеб. / И. М. Бортник, А. А. Белогловский, И. П. Верещагин, Ю. Н. Вершинин, А. В. Калинин, Г. В. Кучинский, В. П. Ларионов, А. Е. Монастырский, А. В. Орлов, А. Г. Темников, Ю. С. Пинталь, Ю. Г. Сергеев, М. В. Соколова, С. И. Хренов, Л. А. Дарьян / под ред. И. П. Верещагина. — 3-е изд., перераб. и доп. — М.: Издательство МЭИ, 2018. — 732 с.

Белогловский, А. А. Оценка средствами компьютерного моделирования критических параметров электронных лавин в воздухе / А. А. Белогловский, А. В. Галимова // Инфорино-2018. Материалы IV Международной научно-практической конференции «Информатизация инженерного образования» (23 – 26 октября 2018 г., Москва). — М.: Издательство МЭИ, 2018. — С. 376 – 379.

Белогловский А. А. Об уточнении критерия однолавинно-стримерного перехода в воздухе в сильных однородных электрических полях / А. А. Белогловский // Вестник МЭИ. — 2020. — № 6. — С. 29 – 38.

Rabie, M. A Study of the Avalanche-to-Streamer Transition in Arbitrary Gases by Particle Simulation / M. Rabie, C. M. Franck // J. Phys. D: Appl. Phys. 2016. — Vol. 49. — P. 175202.

Базелян, Э. М. Искровой разряд: Учебное пособие для втузов / Э. М. Базелян, Ю. П. Райзер. — М.: Издательство МФТИ, 1997. — 320 с.

Соколова, М. В. Обобщенные данные по коэффициентам элементарных процессов разрядов в газе / М. В. Соколова, Ю. Г. Сергеев // Теория и практика электрических разрядов в энергетике / Под ред. А. Ф. Дьякова. — Пятигорск: Издательство ЮЦПК РП «Южэнерготехнадзор», 1997. — С. 26 – 56.

Сергеев, Ю. Г. Учёт фотоионизации при математическом моделировании газового разряда / Ю. Г. Сергеев. — М.: Издательство МЭИ, 1996. — 84 с.

Верещагин, И. П. Влияние фотоионизации на распространение катодонаправленных стримеров в воздухе / И. П. Верещагин, А. А. Белогловский, М. А. Колобайцев, Г. З. Мирзабекян // Вестник МЭИ. — 2012. — № 2. — С. 67 – 72.

Белогловский, А. А. Трёхмерное математическое моделирование стримерного разряда в воздухе с учётом ветвления: экономичный расчёт электрического поля / А. А. Белогловский, И. П. Верещагин // Электричество. — 2011. — № 11. — С. 17 – 24.

Самарский, А. А. Численные методы: учебное пособие для вузов / А. А. Самарский, А. В. Гулин. — М.: Наука, 1989.

Юргеленас, Ю. В. Алгоритм расчёта динамики заряженных частиц в диффузионно-дрейфовой модели стримера // Физико-технические проблемы передачи электрической энергии. Сборник научных статей / Под ред. А. Ф. Дьякова. — М.: Издательство МЭИ, 1998. — С. 121 – 160.

Галимова, А. В. К вопросу об уточнении критерия лавинно-стримерных переходов в воздухе / А. В. Галимова, А. А. Белогловский, С. В. Белоусов, Н. А. Лебедева // Фёдоровские чтения — 2023: LIII Всероссийская научно-практическая конференция с международным участием (с элементами научной школы для молодежи) (Москва, 15 – 17 ноября 2023 г.) / под общ. ред. Ю. В. Матюниной. — М.: Издательство МЭИ, 2023. — С. 276 – 282.

Белогловский, А. А. Численный расчёт критических параметров электронной лавины в воздухе / А. А. Белогловский, Ю. Г. Ильина // Фёдоровские чтения — 2015. XLV Международная научно-практическая конференция с элементами научной школы (Москва, 11 – 13 ноября 2015 г.); Под общ. ред. Б. И. Кудрина, Ю. В. Матюниной. — М.: Издательский дом МЭИ, 2015. — С. 166 – 170.




DOI: http://dx.doi.org/10.34831/EP.2024.19.26.006

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


                                                  

© 1998 — 2024 НТФ "Энергопрогресс"

Адрес редакции: 129090, г. Москва, ул. Щепкина, д. 8
Телефон редакции   234-7449.

E-mail: prom_energy@rambler.ru; prom_energy1@mail.ru