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基于玻尔兹曼方程的不同密度等离子体电子弛豫相似性研究 被引量：1
1
作者 蔡新景 王新新 +1 位作者 邹晓兵 鲁志伟 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第10期3109-3115,共7页
了解等离子体的弛豫过程是低温等离子体应用领域所面临的共性关键科学问题。为了研究不同密度等离子体在交叉电磁场下弛豫特性，该文采用改进的多项近似法解玻尔兹曼方程计算电子的弛豫特性。对不同气体密度Reid模型气体进行电子弛豫特... 了解等离子体的弛豫过程是低温等离子体应用领域所面临的共性关键科学问题。为了研究不同密度等离子体在交叉电磁场下弛豫特性，该文采用改进的多项近似法解玻尔兹曼方程计算电子的弛豫特性。对不同气体密度Reid模型气体进行电子弛豫特性计算，发现：1）x轴方向体漂移速度WBx、z轴方向体漂移速度坼k和扩散系数Dii均随着时间t呈衰减震荡变化，而电子平均能量s随着时间t呈单调变化；2）电子弛豫至少有三个典型的弛豫时间：电子回旋时间搔动量弛豫时间Ym和能量弛豫时间γe，且满足托〈γg〈γm〈γe）当施加的约化电场强度E／n0和约化磁感应强度B／n0相同时，不同密度气体的体漂移速度WBx和WBx、电子平均能量s、扩散系数Dii与气体密度的组合参量noDjj随无量纲时间n0t的弛豫过程完全相同。最后从无量纲化和物理意义两个方面对电子弛豫的相似性作了解释。从无量纲化上看，体漂移速度WBi、电子平均能量s、not、n0Dii均为不变量或组合不变量；从物理意义上看，碰撞频率v∞n0，n0t∞vt为无量纲时间，体漂移速度WBi∞E/n0，电子平均能量ε仅与约化电场和磁感应强度相关，扩散系数Dii∞1／n0。 展开更多
关键词 多项近似 玻尔兹曼方程 电子输运 电子弛豫 相似性 无量纲化参量 不变量 碰撞频率
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