大气压下等离子体数值模拟浅析

同低气压下相比，大气压下的流体模型需要考虑的粒子种类更多，涉及粒子产生与消失的连续性方程一般为多个，在讨论活性粒子的产生的时候甚至可以达到二十余个，其源项里涉及的反应可能上百种。这种规模的计算在大气压下流体模拟是可以完成的。接下来，就与大家共同探讨大气压下等离子体数值模拟的相关分析研究。

如上图所示，为基于流体模拟的大气压射频氦氧放电的伏安特性曲线，在大气压射频氦氧放电的模拟中，就考虑了十几种粒子及其中几十种主要的等离子体化学反应。而且，需要特别指出的是，讨论大气压放电中带电粒子、短生存周期的活性粒子、长生存周期的活性粒子分别对应着不同的时间尺度，即从亚纳秒到秒乃至分钟量级。

如何能高效而准确地描述各种活性粒子，既能捕获短生存周期粒子的快速演化，又可描述长生存周期粒子的反应与运动，同时不同时间尺度粒子之间的相互作用也可以正确地体现出来。这对流体模拟提出了新的要求，也是大气压气体放电流体模拟需要迫切解决的问题。