Simulace streamerových výbojů v elektronegativních plynech a jejich interakce s dielektrickými překážkami

Mgr. Ján Tungli, Ph.D.

Disertační práce

Streamer discharge simulations in electronegative gases and their interaction with solid barriers

Anotace:

Tato práce se zabývá simulacemi streamerů ve vzduchu. Je primárně zaměřena na simulace streamerů v blízkosti pevných dielektrik. V blízkosti dielektrik je elektrické pole změněno, a povrch dielektrika se může vlivem streameru nabít. V práci zkoumáme efekt numerických metod a sítě na propagující se streamer. Použití nestrukturovaných sítí a numerických metod na těchto sítích je prozkoumáno, a chyby numerických metod dokumentovány. Speciální numerické metody jsou prozkoumány pro simulaci s dielektriky. Tyto metody jsou aplikovány pro výpočet Poissonovy rovnice a radiace, kde je použita metoda {discrete ordinates}. Simulace jsou porovnány s publikovanou literaturou.

Abstract:

This thesis deals with streamer simulation in air. It is primarily focused on simulation of streamers near solid dielectrics. Near dielectrics the electric field is modified, and the surface of the dielectric may be charged by the streamer. In this work we examine the effect of numerical schemes and meshes on streamer propagation. The use of unstructered meshes and numerical schemes on these meshes is examined and the errors are documented. Special numerical methods are examined for simulation with dielectrics. These methods are applied for the calculation of the Poisson's equation and radiation, for which the discrete ordinates method is demonstrated. Simulations are compared to published literature.

Keywords

streamer modelling, fluid dynamics, finite volume method, plasma physics, modelování streamerů, fluidní dynamika, metoda konečných prvků, fyzika plazmatu

Jazyk práce: angličtina

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 15. 4. 2024

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 11. 9. 2024
• Vedoucí: Mgr. Zdeněk Bonaventura, Ph.D.
• Oponent: PhD. Pedro Arsénio Nunes Aleixo Viegas, doc. RNDr. Mário Janda, Ph.D.

Masarykova univerzita

Přírodovědecká fakulta

Doktorský studijní program / obor:
Fyzika / Fyzika plazmatu