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Un estudio numérico en 3D de la fase inicial de la descarga de barrera dieléctrica en superficie

Autores: Mike, Jan; Soukup, Ivan; Pekárek, Stanislav

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2023

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Acceso abierto

Artículo científico
2023

Un estudio numérico en 3D de la fase inicial de la descarga de barrera dieléctrica en superficie


Categoría

Matemáticas

Subcategoría

Matemáticas generales

Palabras clave

Modelado numérico
Descarga de barrera dieléctrica en superficie
Geometrías de electrodos
Modelo numérico tridimensional
Velocidades de iones y electrones
Distribuciones de campo eléctrico

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 18

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Este estudio presenta los resultados de la modelización numérica de la descarga de barrera dieléctrica en superficie en configuración plana con electrodos activos de tiras. Se asume un semiperíodo positivo de la tensión de alimentación sinusoidal y el caso de dos especies en este estudio. Actualmente, muchos modelos numéricos de descarga de barrera dieléctrica en superficie tratan con diferentes geometrías de electrodos, escalas de tiempo más largas o excitaciones de descarga. Sin embargo, la principal innovación presentada en este estudio es el desarrollo de un modelo numérico tridimensional para la fase inicial del fenómeno de descarga y un enfoque más profundo en la teoría numérica detrás de ello. Basado en el modelo de fluidos, este estudio presenta una formulación matemática y numérica detallada del problema, una reconstrucción numérica estable de los campos de velocidad de iones y electrones y una explicación de la necesidad de la aproximación lineal de la tasa de ionización. Finalmente, calcula las distribuciones de potencial y campo eléctrico, densidades de electrones e iones y sus velocidades. Los resultados obtenidos de una simulación numérica que muestra trayectorias y velocidades de electrones e iones reflejan la región activa de la descarga. Una simulación numérica demuestra el método en un dominio tridimensional inspirado en un experimento de la vida real. El modelo puede ser utilizado para optimizar la geometría de los electrodos de la descarga.

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