模拟非附着和附着气体中流注放电的保正格式

大气电学光谱诊断方法中电场空间非均匀性分析

Analysis of the spatial non-uniformity of the electric field in spectroscopic diagnostic methods of atmospheric electricity phenomena

空气放电中电场的空间非均匀性，如流光，会影响光谱诊断方法的准确性，从而影响峰值电场的估计。在这项工作中，我们使用一个自洽流光放电模型来研究流光头部和流光辉光的空间非均匀性。我们集中我们的分析在大气压力和在中间层的低压下的空气放电。这种方法是有用的调查空间不均匀性的实验室放电，以及精灵流光和蓝色射流流光，两种类型的瞬态发光事件（TLE）发生在雷暴云。空气放电中电场的空间非均匀性的这种表征允许我们开发两种不同的光谱诊断方法来估计冷等离子体中的峰值电场。由于电场的高度空间非均匀性，通常采用的导出拖缆头部中的峰值电场的方法将电场低估了约40- 50%。我们的诊断方法将这种低估降低到约10- 20%。然而，我们的方法是不准确的比以前的方法流光辉光，其中的电场是均匀分布在空间。最后，我们将我们的诊断方法应用于SPRITE 95和96活动期间Armstrong等人（1998）记录的精灵的$N_2$的第二正系统和$N_2^+$的第一负系统中的测量光学信号。

一种用于多尺度流光放电模拟的具有时空自适应性和误差控制的新数值策略

A new numerical strategy with space-time adaptivity and error control for multi-scale streamer discharge simulations

提出一种基于二阶时间自适应积分和空间自适应多分辨率的数值策略，通过时空精度控制高效模拟多尺度流光放电，突破标准稳定性约束。

SoPlasmaFoam：基于OpenFOAM的用于流光和介质阻挡放电的求解器及自适应网格细化

SoPlasmaFoam: an OpenFOAM-based solver for streamer and dielectric barrier discharges with adaptive mesh refinement

研究基于OpenFOAM构建求解器SoPlasmaFoam，通过耦合泊松方程求解带电粒子输运。评估对流方案，分析泊松输运耦合，引入边界条件。该求解器经验证并展示多区域能力，为多物理模拟提供模块化基础。

Comment on "Comparison of six simulation codes for positive streamers in air"(Plasma Sources Sci. Technol. 27 (2018) 095002)

Recently, a comparison of six codes for streamer discharge simulations were performed in [1]. In this comment, we discuss about the big differences between the results obtained by the different codes using the same deterministic model, and raise questions on the convergence of the codes and the minimum spatial resolution that are required for a converged results.

具有拉锋一般特征的流注放电的空间混合计算：I。平面波前

Spatially hybrid computations for streamer discharges with generic features of pulled fronts: I. Planar fronts

流光是火花和闪电的第一阶段;它们的生长是由于尖端强烈增强的电场;这个电场是由薄的弯曲空间电荷层产生的。当用密度来近似电子时，这些多尺度已经具有挑战性。然而，电子能量分布的前沿和非热拉伸尾部的电子密度波动（作为X射线发射的原因）需要一个粒子模型来跟踪电子运动。由于超粒子方法会产生错误的统计数据和数值伪影，因此对流光中的单个电子动力学进行建模仅限于总电子数仍然有限的早期阶段。所选择的方法是空间中的混合计算，其中在高电场和低密度的区域中跟随单个电子，而电子的体积由密度（或流体）近似。我们在这里开发的混合耦合平面前。首先，为了在混合计算中获得一致的粒子和流体模型之间的界面处的通量，广泛使用的经典流体模型被替换为扩展的流体模型。然后详细介绍了空间混合模型的耦合算法和数值实现，特别是模型界面的位置和缓冲区的构造。该方法具有拉锋的一般特征，可以应用于类似的问题，如人口前沿的大偏差等。

Simulation of positive streamers in CO$_2$ and in air: the role of photoionization or other electron sources

Positive streamer discharges have been studied and modelled extensively in air. Here we study positive streamers in CO$_2$ with and without oxygen admixtures; they are relevant for current high voltage technology as well as for discharges in the atmosphere of Venus. We discuss that no efficient photoionization mechanism is known for gases with a large CO$_2$ fraction, as photons in the relevant energy range are rapidly absorbed. Hence positive streamers can propagate only due to some other source of free electrons ahead of the ionization front. Therefore we study positive streamer propagation …

光电离随机性对三维流光模拟的影响

The effect of the stochasticity of photoionization on 3D streamer simulations

正流光放电需要在它们前面的自由电子源以用于它们的生长。在空气中，这些电子通常由光电离提供。在这里，我们调查如何随机波动，由于电离光子的离散性影响空气中的正流光。我们模拟正流光两个平面电极与三维等离子体流体模型，使用随机和连续光电离的方法。随机光电离，波动是可见的流光的方向，最大电场，速度和电子密度。流光不分支，我们发现平均随机结果和连续光电离的结果之间有很好的一致性。流保持大致轴对称，我们表明，与轴对称模型得到的结果确实同意与三维结果。然而，我们发现，积极的流光是敏感的光电离量。当光电离量加倍时，随机和连续结果之间甚至有更好的一致性，但随着光电离量的一半，随机波动变得更加重要，流光分支开始发生。

一种用于负拖缆模拟的自适应网格加密策略

An adaptive grid refinement strategy for the simulation of negative streamers

在非附着气体的电击穿过程中，负流光的演化可以用电子和正离子的双流体模型来描述。它包括带电粒子在局部电场中的漂移、扩散和反应的连续性方程，耦合到电势的泊松方程。该模型产生的场增强和陡峭的传播电离前端的尖端不断增长的电离丝。本文提出了一种自适应网格加密方法来模拟这类结构。它使用有限体积空间离散化和显式时间步进，这允许从泊松方程的连续性方程的网格解耦。标准的细化方法，其中的细化标准是基于本地错误监控失败，由于拖缆前端的拉字符传播到一个线性不稳定状态。我们提出了一个细化方法，处理所有这些功能。一维流光前以及三维流光圆柱对称（因此有效的2D数值目的）的测试成功地进行。在细网格上的结果表明，这种自适应网格方法是必要的，以捕捉流光的特性。这种细化策略使我们能够充分计算纯气体中的负流光的参数制度出现的物理不稳定性：分支流光。

负拖缆的三维粒子、流体和混合模拟的比较

A comparison of 3D particle, fluid and hybrid simulations for negative streamers

在放电流注头部的高场区，电子能量分布发展出一个长的拖尾。在负流光中，这些电子可以逃逸并有助于高能过程，如地球伽马射线和电子闪光。此外，电子密度波动可以加速流光分支。为了跟踪相关区域中单个电子的能量和位置，我们开发了一个3D混合模型，该模型将高场和低电子密度区域中的粒子模型与其余区域中的流体模型耦合。在这里，我们验证了我们的3D混合模型的3D（超）粒子模型的负流光在overvolted间隙，我们表明，它几乎达到了3D流体模型的计算效率。我们还表明，扩展的流体模型近似的粒子和混合模型，直到随机波动变得重要，而经典的流体模型低估了速度和电离密度。我们比较密度波动和发病的模型之间的分支，我们比较了前速度与分析近似。