Geri Dön

Numerical analysis of plasma properties in the glow discharge: Accuracy and applicability of simple and extended fluid models

Işıltılı deşarjın plazma özelliklerinin nümerik analizi: Basit ve genişletilmiş akışkan modellerinin doğruluğu ve uygulanabilirliği

PDF İndir

  1. Tez No: 463591
  2. Yazar: KORAY KAYMAZLAR
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. İSMAİL RAFATOV
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2017
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 74

Özet

Bu çalışma, ışıltılı deşarj plazmasındaki fiziksel süreçlerin nümerik analizi ile ilgilidir. Nümerik modeller, plazmanın akışkan tasviri için yüklü parçacıkların akılarının sürüklenme ve yayınım yaklaşımı üzerine kuruludur. İlk olarak, electron ve iyonların devamlılık denklemlerini dahil eden ve elektrik alan için Poisson denklemine bağlı bir“yalın”akışkan modeli oluşturuldu. Daha sonra, elektron Boltzmann denklemi için bir modül eklenmesi ile elektron enerji dağılımı fonksiyonu kullanılarak elektron taşıma parametreleri (hareketlilik ve yayınım) ve elektronların katıldığı plazma-kimyasal reaksiyon hızları yerel elektrik alanın fonksiyonu olarak hesaplanarak model genişletilmiştir. Nümerik yöntem ayrıklaştırmanın koordinat uzayında (Boltzmann denklemi çözümü için enerji uzayında) Scharfetter-Gummel şemasında yapıldığı çizgiler yöntemidir (Method of Lines). Numerik kodlar MATLAB ortamında geliştirilmiştir. Hesaplama testleri argon ışıltılı deşarj plazma için yapılmıştır.“Yalın”ve“genişletilmiş”akışkan modellerinden hesaplanmış plazma verilerinin (elektron ve iyon yoğunlukları, elektrik alan, gerilim, akım-voltaj eğrisi gibi) birbirleri ve deneysel veriler ile karşılaştırılmaları doğruluk ve uygulanabilirlik bölgelerinin belirlenmesini mümkün kılmıştır.

Özet (Çeviri)

The work deals with numerical investigation of physical processes in the gas discharge plasma. Numerical models are based on the fluid description of plasma, with drift-diffusion approximation for charged particle fluxes. First, we developed a“simple”fluid model, consisted of continuity equations for electrons and ions, coupled to Poisson equation for electric field. Next, we extended this model by incorporating the electron Boltzmann equation module, such that the electron transport parameters (mobility and diffusion) as well as the rates of electron induced plasma-chemical reactions are determined as functions of the local electric field, from convolution of the electron energy distribution function. The numerical method is based on the Method of Lines, where discretization in the coordinate space (as well as in the energy space for Boltzmann equation) is done by the Scharfetter-Gummel scheme. All numerical codes are developed using MATLAB package. Computational tests are carried out for glow discharge plasma in argon. Comparison of computed plasma parameters (such as the electron and ion densities, the electric field and potential, the current-voltage curves) obtained by“simple”and“extended”fluid models with one another and with experimental data allow to determine the accuracy and the ranges of applicability of these models.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    474897

    Derivation of the parallel PIC/MCC numerical code and its application to the kinetic analysis of photoresonance plasma and the problem of identification of impurities within the PLES method

    Paralel PIC/MCC nümerik kodunun oluşturulması ve fotorezonans plazmanın kinetik analizi ile yabancı maddelerin tespitinde kullanılan PLES metoduna uygulanması

    CEMRE KUŞOĞLU SARIKAYA

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2017

    Fizik ve Fizik MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. İSMAİL RAFATOV

  2. Tez No

    129132

    Plazmada nitrürlenmiş Ti-6Al-4V alaşımının difüzyon kinetiği ve aşınma davranışının incelenmesi

    Investigation of diffusion kinetics and wear behaviour of plasma nitrided Ti-6Al-4V alloy

    ŞÜKRÜ TAKTAK

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2002

    Metalurji MühendisliğiSakarya Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. HATEM AKBULUT

  3. Tez No

    888704

    Yarıiletken malzemelerin bir mikroplazma hücredeki optik ve elektriksel davranışlarının incelenmesi

    Examination of the optical and electrical behaviours of semiconductors in a microplasma cell

    ERHAN ONGUN

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Fizik ve Fizik MühendisliğiGazi Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HATİCE HİLAL YÜCEL

  4. Tez No

    383267

    One dimensional numerical analysis of plasma properties in the discharge channel of a Hall effect thruster

    Hall etkili plazma itki sisteminin boşalma kanalındaki plazma özelliklerinin bir boyutlu sayısal analizi

    ÇINAR YÜNCÜLER

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2014

    Havacılık MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Havacılık Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HÜSEYİN NAFİZ ALEMDAROĞLU

    DOÇ. DR. İSMAİL RAFATOV

  5. Tez No

    516306

    Mikrodalga elektrotermal itki sistemi:tasarımı, üretimi ve performans analizi

    Design, manufacture and performance analysis of a microwave electrothermal thruster system

    MEHMET SERHAN YILDIZ

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2016

    Astronomi ve Uzay BilimleriHava Harp Okulu Komutanlığı

    Uzay Bilimleri Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MURAT ÇELİK

    YRD. DOÇ. DR. İBRAHİM KOÇ

Geri Dön