氣體放電中非線性物理特性的數(shù)值研究.pdf

1、近年來(lái)，隨著等離子體技術(shù)的廣泛應(yīng)用，氣體放電中的非線性動(dòng)力學(xué)特性研究成為了低溫等離子體的研究熱點(diǎn)。本文分別從氣體放電等離子體角度和唯象的自組織斑圖角度研究了大氣壓介質(zhì)阻擋放電系統(tǒng)中所體現(xiàn)的非線性動(dòng)力學(xué)行為。
　　利用傳統(tǒng)的一維流體力學(xué)模型，研究了大氣壓氦氣均勻輝光放電中的非線性動(dòng)力學(xué)行為。在傳統(tǒng)的輝光放電中，系統(tǒng)只呈現(xiàn)一個(gè)唯一的均勻震蕩解。隨著放電間隙的增加，放電系統(tǒng)失穩(wěn)井經(jīng)歷一系列的分岔過(guò)程。第一個(gè)分岔過(guò)程為均勻震蕩態(tài)向非對(duì)稱放

2、電轉(zhuǎn)變的過(guò)程，井伴隨著軸對(duì)稱性的破缺。第二個(gè)分岔為時(shí)間倍周期分岔，此時(shí)系統(tǒng)由非對(duì)稱放電轉(zhuǎn)變成二倍周期放電態(tài)。
　　借鑒于氣體放電系統(tǒng)的特性，考慮表面電荷的作用，建立了一個(gè)唯象的三變量反應(yīng)擴(kuò)散模型。在圖靈空間內(nèi)數(shù)值模擬了復(fù)雜圖靈斑圖的形成。結(jié)果表明，當(dāng)?shù)诙€(gè)禁阻子的擴(kuò)散系數(shù)比較大時(shí)，活化子的幅度也比較大，此時(shí)系統(tǒng)只出現(xiàn)具有唯一空間波數(shù)的圖靈斑圖。當(dāng)?shù)诙€(gè)禁阻子的擴(kuò)散系數(shù)比較小時(shí)，系統(tǒng)可以產(chǎn)生具有兩個(gè)空間尺度的復(fù)雜斑圖，例如黑眼斑圖。