Модуль «Плазма» для программы COMSOL Multiphysics®

Модуль «Плазма» расширяет возможности базовой платформы COMSOL Multiphysics^®, добавляя инструменты для моделирования физики плазмы и газовых разрядов.

Для моделирования плазмы доступны МГД-формулировка (магнитная гидродинамика) и флюидная формулировка. Кроме того, в модуль входят упрощенные интерфейсы для расчета электрического пробоя и коронарного разряда.

Мультифизическая МГД-формулировка позволяет моделировать системы, находящиеся в состоянии термодинамического равновесия, полной ионизации, атмосферного давления, ламинарного режима течения. При этом совместно учитываются электрические токи, магнитные поля, гидродинамические и тепловые эффекты, а также взаимосвязи между ними силы Лоренца, э/м нагрева, радиационных потерь, термоионной эмиссии и резистивного нагрева/охлаждения на катоде и аноде.

Области применения МГД-формулировки: равновесные разряды и эффекты пробоя в электронных компонентах типа разрядников или выключателей, термическая плазма и плазмотроны.

Флюидная формулировка позволяет моделировать неравновесные разряды при различном давлении, при этом происходит расчет транспортных уравнений для носителей зарядов (электронов и ионов) с учетом емкостной, индукционной или микроволновой связи (электрические/магнитные поля/СВЧ). Программа позволяет несколькими методами описывать химические реакции в среде, функцию распределения энергии электронов и генерацию носителей зарядов: интеграция с lxcat.net/импорт из CHEMKIN, стандартные распределения и двухчленная аппроксимация на основе уравнения Больцмана, сечения реакций и коэффициенты Таунсенда и т.п.

Области применения флюидной формулировки: тлеющие разряды, коронарные разряды, стримеры, индуктивно-связанная плазма, емкостно-связанная плазма, микроволновая плазма, химическое осаждение.