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一种模拟常压等离子体射流气体流动和放电的并行混合数值算法。 (英语) Zbl 1322.76075号

总结:提出了一种与气体流动模型(GFM)和等离子体流体模型(PFM)弱耦合的混合数值算法,用于模拟常压等离子体射流(APPJ)及其通过两种方法加速的过程。气体流动和放电之间的弱耦合是通过将GFM稳态解和PFM循环平均解的结果进行转换而引入的。减少总体运行时间的方法包括并行计算GFM和PFM解算器,以及使用时间多尺度方法(TMSM)进行PFM。在分布式内存机上,使用带消息传递接口(MPI)的区域分解方法实现了这两个解的并行计算。TMSM在对每个时间步长的重物种连续性方程进行时间积分时,忽略了迁移项,只考虑了化学反应,然后仅以时间步进的间隔恢复迁移项。将TMSM应用于本研究中的APPJ示例,总运行时间减少了47%。通过模拟平行板氦APPJ撞击基板,验证了该混合算法的应用,给出了第200次循环的循环平均特性。物种密度的分布模式与背景气体流动模式密切相关,这表明在APPJ模拟中考虑气体流动至关重要。

MSC公司:

76X05型 电磁场中的电离气体流动;浆流
2005年5月 并行数值计算
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全文: 内政部

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