采用双分布函数格子Boltzmann方法的直流氩等离子体流动与传热分析

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本文采用双分布函数格子Boltzmann方法(DDF-LB)模拟了直流氩电弧等离子体中的流动与传热问题.针对非局域热平衡状态下热等离子体中的原子、离子和电子三种组分,推导给出了不同组分的格子Boltzmann方程,通过耦合迭代求解得到各组分的温度和速度分布.文中采用随温度变化的松弛时间用以提高数值计算的稳定性.通过将本文的计算结果与文献结果进行比较,验证了DDF-LB方法求解等离子体中能量输运问题的稳定性和数值精度.“,”The present work is aimed to simulate the thermal and fluid dynamical behavior of direct current argon plasma by using double distribution function lattice Boltzmann method (DDF-LBM).The plasma consists of three components (electrons,ions and atoms),and considered to be in non-local thermodynamic equilibrium during simulation.Multi-component lattice Boltzmann equations were constructed for the flow and energy fields.Temperature-dependent rescaling coefficients were used to enhance the numerical stability of the model.Numerical performance of the DDF-LB model was then validated by comparing the present results with values calculated by the other method and experimental data.
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