一种气体击穿相似性原理数值仿真方法技术

本发明专利技术公开了一种微波频段不同尺寸器件内气体击穿相似性原理数值仿真方法，涉及微波脉冲传输仿真技术领域，包括：获取初始模型参数，包括外施微波参数、环境气体参数以及几何模型参数；根据初始模型参数和多个不同的缩比因子，确定多个不同尺度的相似缩比气隙模型参数；基于边界条件模型，利用有限元分析求解空间中初始模型和各相似缩比气隙模型的空间电场分布参数；对比初始模型和各相似缩比气隙模型的空间电场分布参数，验证微波频段相似性原理的有效性。本发明专利技术提出气体放电相似性原理对不同尺度器件进行相互代换，拥有易理解和操作、又节省时间和耗费的优势，具有极大的理论和应用价值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及微波脉冲传输仿真，具体而言，涉及一种微波频段不同尺寸器件内气体击穿相似性原理数值仿真方法。

技术介绍

1、大功率微波脉冲在微波电路系统里传输会导致低气压放电现象，同时产生大量的等离子体。由于微波等离子体具有复杂性和特殊性，国内外学者早期研究仅仅限于常规微波器件中，受限于建模实验难度和数值计算能力，关注复杂器件微波气体放电击穿特性及具体应用却很少。对于绝大多数极小尺度(如微波化学仪器)内或极大尺度(如大型托科马克装置)内的气体放电现象却始终缺乏高效的研究手段，严重限制了其发展。

2、针对极大尺度内的微波气体放电现象而言，常用的直接类研究方法都不适用，比如实验类方法，搭建大型实验平台过于困难，且造价昂贵；比如采用数值模拟方法，则存在内存过大、计算时间过程甚至无法建模等问题，如中国专利cn 111931324 b公开了一种分析高功率气体击穿过程中相频特性的数值仿真方法，通过电子流体模型计算击穿过程中不同时刻下的等离子体厚度，并结合等效介电常数获得相位变化，虽然该方法主要集中于单一粒子的仿真，仿真较为单一、内存和时间消耗较少，但是没有涉及本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种微波频段不同尺寸器件内气体击穿相似性原理数值仿真方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述微波频段不同尺寸器件内气体击穿相似性原理数值仿真方法，其特征在于，步骤S1中，外施微波参数包括波导中电磁波传播的选择、频率和功率；环境气体为氩气，环境气体参数包括压强；几何模型参数包括模型尺寸。

3.根据权利要求2所述微波频段不同尺寸器件内气体击穿相似性原理数值仿真方法，其特征在于，步骤S2中，对于两个几何形状相似的缩比气隙，如果它们的气压p与气隙长度d的乘积是相同的，即

4.根据权利要求2所述微波频段不同尺寸器件内气体击穿相似性原理数值仿真...

【技术特征摘要】

1.一种微波频段不同尺寸器件内气体击穿相似性原理数值仿真方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述微波频段不同尺寸器件内气体击穿相似性原理数值仿真方法，其特征在于，步骤s1中，外施微波参数包括波导中电磁波传播的选择、频率和功率；环境气体为氩气，环境气体参数包括压强；几何模型参数包括模型尺寸。

3.根据权利要求2所述微波频段不同尺寸器件内气体击穿相似性原理数值仿真方法，其特征在于，步骤s2中，对于两个几何形状相似的缩比气隙，如果它们的气压p与气隙长度d的乘积是相同的，即

4.根据权利要求2所述微波频段不同尺寸器件内气体击穿相似性原理数...

【专利技术属性】
技术研发人员：王林，吴佳敏，廖长江，
申请(专利权)人：西华师范大学，
类型：发明
国别省市：