30261

بررسي اثر ولتاژ بر پاسخ تخليه تابان با استفاده از مدل‌سازي عددي در يك بعد

كارشناسي ارشد

فيزيك پلاسما

1398

1402/7/29

دكتر محمد حسين مهديه

فيزيك

در اين پايان¬نامه، به مدل‌سازي و توسعه يك ابزار عددي به‌منظور توصيف رفتار تخليه¬ تابان در يك هندسه يك‌بعدي، پرداخته‌شده است. مدل عددي ارائه‌شده، يك مدل سيالي مرتبه دوم است كه در آن سه ممان اول معادله بولتزمن به روشي خودسازگار با معادله پواسون جفت مي‌شود. اين معادلات به روش اختلاف محدود ضمني گسسته و سپس با روش توماس حل شد. با توجه به پيچيدگي كدهاي عددي، نتايج اين كار با نتايج يك مرجع مقايسه و اعتبارسنجي شد. پس از تأييد كد عددي، رفتار تخليه تابان در ولتاژهاي متفاوت بررسي گرديد. نتايج نشان داد كه با افزايش ولتاژ، ناحيه مربوط به ستون مثبت افزايش و ناحيه غلاف كاتد و آند كاهش‌ و درنتيجه آن چگالي الكترون و يون افزايش مي‌يابد.

1402/10/03

Effect of voltage in glow discharge using one-dimensional numerical modelling

10/20/2024 12:00:00 AM

In this thesis, the modeling and development of a numerical tool to describe the DC glow discharge behavior in a one-dimensional geometry has been discussed. The presented numerical model is a second-order fluid model, in which the first three moments of the Boltzmann equation are coupled with the Poisson equation in a self-consistent way. These equations are discretized by the implicit finite difference method and finally solved by the Thomas method. Due to the complexity of numerical codes, the results of this work have been compared and validated with the results of a reference. After confirming the numerical code, the behavior of glow discharge at different voltages was investigated. The results showed that with increasing voltage, the positive column area increases and the cathode and anode sheath decreases, and as a result, the density of electrons and ions increases.

تخليه تابان , معادله بولتزمن , مدل سيالي مرتبه دوم , روش اختلاف محدود , تخليه الكتريكي

Glow discharge , Boltzmann equation , second order fluid model , finite difference method , electric discharge

Narges Ebrahimzadeh

Dr.Mohammad Hossein Mahdieh