Численная модель газового индукционного разряда в кислороде с учетом полной схемы колебательной кинетики молекул O2

Аннотация

В данной работе разработана двумерная модель индукцинного плазменного разряда в кислороде. Модель включает в себя гидродинамические уравнения в диффузионно-дрейфовом приближении для описания кинетики заряженных (электронов и ионов) и нейтральных частиц в плазме, уравнения Максвелла для вычисления электромагнитных полей, уравнения для расчета температуры и протока нейтрального газа, а также детальную схему плазмохимических реакций. Модель была протестирована на теоретических и экспериментальных данных в простой цилиндрической камере. Получены распределения плотности электронов и температуры в широком диапазоне вкладываемых в плазму мощностей (100–500 Вт) и сопоставлены с литературными данными. Также в модель была включена полная схема колебательной кинетики молекул O2. Рассчитаны колебательная функция распределения в индукционном разряде низкого давления, а также пространственные распределения параметров плазмы (плотность и температура электронов, возбужденных компонентов, температура нейтрального газа и др.) и потоков заряженных и активных нейтральных частиц на стенки реактора.