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空气中微波等离子体放电的ADI-FDTD全三维模拟。 (英语) Zbl 1344.76096号

摘要:近几十年来,人们对微波击穿过程中等离子体的形成和传播进行了广泛的研究。由于所涉及的时间和空间尺度不同,高频电磁波与等离子体之间强耦合的数值模拟仍然是一个具有挑战性的课题。本文提出了时域有限差分法的交替方向隐式(ADI)公式,用于通过电流求解麦克斯韦方程与简化等离子体模型耦合,随着FDTD方法稳定性的CFL准则被删除,导致计算成本显著降低。利用能量估计证明了ADI-FDTD蛙跳格式及其耦合公式的无条件稳定性。在一个简化的例子中研究了该方法的计算效率和准确性。该方法在空气中的二维微波击穿中得到了应用和验证,其计算效率允许进行全三维模拟,这是理解微波等离子体放电的复杂性质和演变及其作为气动流量控制方法的可能适用性的重要一步。

MSC公司:

76X05型 电磁场中的电离气体流动;浆流
76周05 磁流体力学和电流体力学
76M20码 有限差分方法在流体力学问题中的应用
35Q61问题 麦克斯韦方程组
65个M12 含偏微分方程初值和初边值问题数值方法的稳定性和收敛性
6500万06 含偏微分方程初值和初边值问题的有限差分方法
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全文: 内政部

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