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本書在論述氣體放電過程帶電粒子動力學行為數學模型的同時，詳盡闡明了相應的數值仿真方法並給出了仿真計算實例。本書將非線性動力學理論和方法引入氣體放電現象的研究領域，通過數值仿真分析挖掘了氣體放電過程蘊涵的粒子流混沌現象、放電軌跡的分岔行為、場函數時空演化規律及其相互耦合關系，為氣體放電現象的深入探索提供了一種嶄新的分析手段。
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前言
第1章緒論
1.1氣體放電現象研究簡要回顧
1.2氣體放電過程數值仿真方法
1.3撰寫本書的目的
參考文獻
第2章氣體放電過程數學表述
2.1連續介質的基本運動方程
2.1.1體積分的物質導數
2.1.2連續方程
2.1.3運動方程
2.1.4能量守恒方程
2.2基于動力學的氣體放電過程的數學表述
2.2.1 電子的產生、消失及其連續性方程
2.2.2負離子的產生和消失及其連續性方程
2.2.3正離子的產生和消失及其質量方程
2.3 中性粒子的質量方程
2.3.1中性粒子的動量輸運方程
2.3.2帶電粒子的動量輸運方程
2，3.3能量輸運方程
2.4電磁場方程
2.5氣體放電問題的邊界條件
參考文獻
第3章氣體放電基本理論
3.1湯遜碰撞電離理論
3.1.1電子碰撞電離的口過程
3.1.2γ過程和自持放電條件
3.2流注理論的物理概念
3.2.1光致電離模型
3.2.2Raether判據
3.2.3Meek判據
3.2.4流注形成機理
3.3帶電粒子在電場中的行為
3.3.1離子在電場中的遷移運動
3.3.2電子在電場中的運動規律
3.3.3電場中電子的速度分布
3.4氣體放電過程的復雜性
3.4.1納秒脈沖下氣體放電模型
3.4.2氣體放電過程的混沌現象
3.4.3氣體放電軌跡分岔現象
參考文獻
第4章氣體放電參數確定方法
4.1Boltzmann方程
4.1.1Boltzmann數值仿真微分法
4.1.2Boltzmann仿真積分變換法
4.2MonteCarlo法
4.2.1MonteCarlo仿真
4.2.2模型建立
4.3仿真實例
4.3.1電子碰撞概率模型
4.3.2粒子運動過程表述
4.3.3記錄數據
4.3.4仿真結果及討論
參考文獻
第5章基于電子崩理論的氣體放電仿真計算
5.1電子崩模型
5.2均勻電場下電子崩發展過程仿真
5.2.1均勻電場下電子崩數學模型
5.2.2仿真計算
5.3相關計算參數的選擇
5.3.1電離系數α的選取
5.3.2電子漂移速度的選取
5.3.3擴散系數的選取
5.4計算結果
5.4.1空氣中電子崩發展過程計算結果
5.4.2SF6氣體中電子崩發展過程計算結果
5.5計算結果討論
5.6非均勻電場下電子崩發展過程仿真
5.6.1模擬電荷法
5.6.2空氣正針尖電子崩發展過程計算結果
5.6.3空氣負針尖電子崩發展過程計算結果
5.6.4SF6正針尖電子崩發展過程計算結果
5.6.5SF6負針尖電子崩發展過程計算結果
5.6.6結果討論
參考文獻
第6章氣體放電FCT仿真方法
6.1氣體放電模型
6.2數值仿真FCT法
6.3計算實例
6.4均勻電場下SF6及其與N2混合氣體放電特性
6.4.1SF6正流注放電特性
6.4.2SF6負流注放電特性
6.5 SF6／N2混合氣體放電特性
6.5.150%—50% SF6／N2正流注放電特性
6.5.250%—50% SF6／N2負流注放電特性
6.5.3相關討論
參考文獻
第7章基于流體化學反應模型的空氣／SF6放電仿真
7.1非均勻場氣體放電物理過程
7.2氣體放電的化學反應形式
7.3氣體放電模型
7.3.1數值模型
7.3.2放電過程的化學反應
7.4空氣放電過程仿真分析
7.4.1空氣放電仿真模型
7.4.2空氣放電特性
7.4.3實驗
7.5 SF6氣體放電仿真
7.6相關結論
參考文獻
第8章納秒脈沖SF6放電PIC—MCC仿真
8.1研究現狀
8.2氣體放電分析方法
8.3PIC—MCC法
8.3.1PIC法
8.3，2MCC法
8.3.3PIC—MCC算法實現
8.4 SF6電子輸運參數
8.4.1碰撞截面對輸運參數的影響
8.4.2校正后的電子輸運參數
8.5納秒脈沖下SF6放電過程分析
8.5.1納秒脈沖下SF6放電過程
8.5.2初始條件對放電過程的影響
8.5.3結果討論
參考文獻
第9章電極介質覆蓋氣體放電的非線性行為
9.1混沌概念
9.1.1Hopf分岔
9.1.2混沌現象
9.1.3最大李雅普諾夫指數
9.2大氣壓短氣隙放電模型
9.2.1非電負性氣體放電過程表述
9.2.2電負性氣體放電過程表述
9.2.3非線性方程的SG算法
9.3短氣隙放電過程
9.3.1短間隙N2放電動力學特性
9.3.2短間隙空氣放電動力學特性
9.4大氣壓短氣隙放電的影響因素
9.4.1外施電壓幅值對短氣隙放電的影響
9.4.2外施電壓頻率對短氣隙放電的影響
9.4.3電介質及間距對氣隙放電的影響
9.5電極覆蓋短氣隙放電的混沌演化
9.5.1準周期道路通向混沌演化
9.5.2倍周期道路通向混沌演化
參考文獻
……
第10章氣體放電軌跡的分岔現象
附錄
第1章緒論
1.1氣體放電現象研究簡要回顧
1.2氣體放電過程數值仿真方法
1.3撰寫本書的目的
參考文獻
第2章氣體放電過程數學表述
2.1連續介質的基本運動方程
2.1.1體積分的物質導數
2.1.2連續方程
2.1.3運動方程
2.1.4能量守恒方程
2.2基于動力學的氣體放電過程的數學表述
2.2.1 電子的產生、消失及其連續性方程
2.2.2負離子的產生和消失及其連續性方程
2.2.3正離子的產生和消失及其質量方程
2.3 中性粒子的質量方程
2.3.1中性粒子的動量輸運方程
2.3.2帶電粒子的動量輸運方程
2，3.3能量輸運方程
2.4電磁場方程
2.5氣體放電問題的邊界條件
參考文獻
第3章氣體放電基本理論
3.1湯遜碰撞電離理論
3.1.1電子碰撞電離的口過程
3.1.2γ過程和自持放電條件
3.2流注理論的物理概念
3.2.1光致電離模型
3.2.2Raether判據
3.2.3Meek判據
3.2.4流注形成機理
3.3帶電粒子在電場中的行為
3.3.1離子在電場中的遷移運動
3.3.2電子在電場中的運動規律
3.3.3電場中電子的速度分布
3.4氣體放電過程的復雜性
3.4.1納秒脈沖下氣體放電模型
3.4.2氣體放電過程的混沌現象
3.4.3氣體放電軌跡分岔現象
參考文獻
第4章氣體放電參數確定方法
4.1Boltzmann方程
4.1.1Boltzmann數值仿真微分法
4.1.2Boltzmann仿真積分變換法
4.2MonteCarlo法
4.2.1MonteCarlo仿真
4.2.2模型建立
4.3仿真實例
4.3.1電子碰撞概率模型
4.3.2粒子運動過程表述
4.3.3記錄數據
4.3.4仿真結果及討論
參考文獻
第5章基于電子崩理論的氣體放電仿真計算
5.1電子崩模型
5.2均勻電場下電子崩發展過程仿真
5.2.1均勻電場下電子崩數學模型
5.2.2仿真計算
5.3相關計算參數的選擇
5.3.1電離系數α的選取
5.3.2電子漂移速度的選取
5.3.3擴散系數的選取
5.4計算結果
5.4.1空氣中電子崩發展過程計算結果
5.4.2SF6氣體中電子崩發展過程計算結果
5.5計算結果討論
5.6非均勻電場下電子崩發展過程仿真
5.6.1模擬電荷法
5.6.2空氣正針尖電子崩發展過程計算結果
5.6.3空氣負針尖電子崩發展過程計算結果
5.6.4SF6正針尖電子崩發展過程計算結果
5.6.5SF6負針尖電子崩發展過程計算結果
5.6.6結果討論
參考文獻
第6章氣體放電FCT仿真方法
6.1氣體放電模型
6.2數值仿真FCT法
6.3計算實例
6.4均勻電場下SF6及其與N2混合氣體放電特性
6.4.1SF6正流注放電特性
6.4.2SF6負流注放電特性
6.5 SF6／N2混合氣體放電特性
6.5.150%—50% SF6／N2正流注放電特性
6.5.250%—50% SF6／N2負流注放電特性
6.5.3相關討論
參考文獻
第7章基于流體化學反應模型的空氣／SF6放電仿真
7.1非均勻場氣體放電物理過程
7.2氣體放電的化學反應形式
7.3氣體放電模型
7.3.1數值模型
7.3.2放電過程的化學反應
7.4空氣放電過程仿真分析
7.4.1空氣放電仿真模型
7.4.2空氣放電特性
7.4.3實驗
7.5 SF6氣體放電仿真
7.6相關結論
參考文獻
第8章納秒脈沖SF6放電PIC—MCC仿真
8.1研究現狀
8.2氣體放電分析方法
8.3PIC—MCC法
8.3.1PIC法
8.3，2MCC法
8.3.3PIC—MCC算法實現
8.4 SF6電子輸運參數
8.4.1碰撞截面對輸運參數的影響
8.4.2校正后的電子輸運參數
8.5納秒脈沖下SF6放電過程分析
8.5.1納秒脈沖下SF6放電過程
8.5.2初始條件對放電過程的影響
8.5.3結果討論
參考文獻
第9章電極介質覆蓋氣體放電的非線性行為
9.1混沌概念
9.1.1Hopf分岔
9.1.2混沌現象
9.1.3最大李雅普諾夫指數
9.2大氣壓短氣隙放電模型
9.2.1非電負性氣體放電過程表述
9.2.2電負性氣體放電過程表述
9.2.3非線性方程的SG算法
9.3短氣隙放電過程
9.3.1短間隙N2放電動力學特性
9.3.2短間隙空氣放電動力學特性
9.4大氣壓短氣隙放電的影響因素
9.4.1外施電壓幅值對短氣隙放電的影響
9.4.2外施電壓頻率對短氣隙放電的影響
9.4.3電介質及間距對氣隙放電的影響
9.5電極覆蓋短氣隙放電的混沌演化
9.5.1準周期道路通向混沌演化
9.5.2倍周期道路通向混沌演化
參考文獻
……
第10章氣體放電軌跡的分岔現象
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