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
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
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.
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.