Обновления модуля «Плазма»

Для пользователей модуля «Плазма» в COMSOL Multiphysics® версии 6.0 стали доступны новые функциональные возможности, среди которых реализация стабилизации и поддержка исследований Stationary и Frequency-Stationary для интерфейса Plasma, поддержка исследования Time Dependent для интерфейса Boltzmann Equation, Two-Term Approximation и т.п. Ниже приведена более подробная информация обо всех обновлениях модуля.

Локальная стабилизация

В интерфейсе Plasma теперь доступна локальная стабилизация (в англ. consistent stabilization) на основе диффузии по потоку как для электронных, так и для ионных уравнений. С её помощью теперь возможно решать постановки с высоким числом Пекле, в т.ч. моделировать коронные разряды и стримеры. Новые функциональные возможности проиллюстрированы в новых моделях Коронный разряд в конфигурации "отсрие-плоскость" и Двунаправленный стример в азоте.

Плотность электронов и эквипотенциальные линии в момент времени 2.5 нс при формировании стримера. Плотность электронов и эквипотенциальные линии в момент времени 2.5 нс при формировании стримера.

Поддержка исследований Stationary и Frequency-Stationary для интерфейса Plasma

Теперь вы можете использовать исследования Stationary и Frequency-Stationary для решения моделей с интерфейсом Plasma. Поиск установившихся конфигураций разрядов постоянного тока и с индуктивной связью теперь можно проводить значительно быстрее. Кроме того, стационарная формулировка отлично подходит для использования оптимизационных методик в COMSOL Multiphysics®. Так в новой модели Оптимизации катушки реактора плазмы с индукционной связью вы можете ознакомиться с использованием исследования Frequency-Stationary в процессе оптимизации магнитной системы для увеличения однородности плазмы.

Удельная мощность, поглощаемая электронами, в начальной (слева) и оптимизированной (справа) конфигурации реактора, визуализация с помощью цветовой палитры Inferno. Удельная мощность, поглощаемая электронами, в начальной (слева) и оптимизированной (справа) конфигурации реактора.

Улучшение стабильности для интерфейсов группы Equilibrium Discharge

За счёт изменения свойств моделей плазмы и жидкости, а также настроек солверов, решение МГД-задач с использованием интерфейсов группы Equilibrium Discharges стало быстрее и стабильнее. Обновления можно оценить в существующей модели Плазмотрона и в двух новых моделях: Образование разряда в процессе сварки, DC-режим и Образование разряда в процессе сварки, импульсный режим.

Скорость жидкости и линии тока в области разряда. Скорость жидкости и линии тока в области разряда.

Временная формулировка для решения уравнения Больцмана с двучленной аппроксимацией

Теперь доступная поддержка исследования Time Dependent для интерфейса Boltzmann Equation, Two-Term Approximation, т.е. можно исследовать постановки, в которых электрическое поле не может считаться постоянным в процессе соударений. Новая функциональная возможность проиллюстрирована в модели Нестационарная отрицательная подвижность и отрицательная дифференциальная проводимость в модели плазмы в ксеноне.

Временная эволюция скорости дрейфа электронов на одномерном графике. Временная эволюция скорости дрейфа электронов.

Новые учебные модели

В версии COMSOL Multiphysics® 6.0 добавлено несколько новых учебных моделей для модуля «Плазма».