КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРИ ИЗУЧЕНИИ ФИЗИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В ТЛЕЮЩЕМ РАЗРЯДЕ В ВОЗДУШНОЙ СМЕСИ ПРИ НИЗКИХ ДАВЛЕНИЯХ

В соответствии с запланированным циклом исследований по развитию методов численного моделирования многокомпонентных газоразрядных сред, основанных на современной концепции нелокальной плазмы, построены простые тестовые численные модели газового разряда в воздухе при пониженных давлениях. В рамках полуэмпирического подхода рассчитана зависимость от давления падения напряжения на разрядном промежутке как суммы падений в прикатодном слое и на положительном столбе тлеющего разряда, вычисляемых в соответствии с их моделями, учитывающими ионизацию электронным ударом из основного состояния, рекомбинацию носителей на стенках разрядной трубки, ионно-электронную эмиссию с катода и потерю энергии электронами при столкновениях с невозбужденными молекулами. Рассчитанные зависимости падения напряжения от давления сопоставлены с результатами численного моделирования разряда, выполненного на основе решения системы гидродинамических уравнений для концентраций в двумерном случае при учете перечисленных процессов. В рамках вышесказанных приближений обе модели привели к удовлетворительно согласующимся между собой результатам, которые оказались существенно заниженными по сравнению с экспериментальными результатами в соответствующей нормальному тлеющему разряду области высоких давлений. Полученные расхождения могут объясняться недостаточной полнотой системы элементарных процессов, учитываемых при моделировании. Например, неучтенное присутствие в качестве примесей газов из трехатомных молекул может приводить к увеличению столкновительных потерь энергии электронов, что, в свою очередь, должно приводить к увеличению напряженности электрического поля в положительном столбе по сравнению с полученными в моделях значениями.