Сomputer simulation of positive streamer dynamics in uniform and non-uniform electric fields in air

Abstract

The results of numerical simulations of the propagation of a positive streamer in air in the uniform and strongly non - uniform electric fields are presented. It is shown that the dynamics of the streamer propagation in air retains the main features characteristic of a negative streamer in nitrogen. It is shown that the velocity of the streamer in a non - uniform electric field is higher than its velocity in an uniform field at given voltages on electrodes. It is shown that with decreasing needle radius the velocity of the streamer is increased at given voltages on electrodes. This growth continues until a critical radius, after which the growth of the positive streamer velocity practically stops.

Наведено результати числового моделювання поширення позитивного стримера в повітрі в однорідних і сильно неоднорідних електричних полях. Показано, що динаміка поширення стримера в повітрі зберігає основні риси, характерні для негативного стримера в азоті. Показано, що швидкість розповсюдження стримера в неоднорідному полі більше за його швидкість в однорідному полі при заданих потенціалах на електродах. Показано, що швидкість стримера зростає із зменшенням радіусу кривизни голки при заданих потенціалах на електродах. Це зростання триває до деякого критичного радіусу, після якого зростання швидкості позитивного стримера практично припиняється.

Приведены результаты численного моделирования распространения положительного стримера в воздухе в однородных и сильно неоднородных электрических полях. Показано, что динамика распространения стримера в воздухе сохраняет основные черты, характерные для отрицательного стримера в азоте. Показано, что скорость распространения стримера в неоднородном поле больше его скорости в однородном поле при заданных потенциалах на электродах. Показано, что скорость стримера растет с уменьшением радиуса кривизны иглы при заданных потенциалах на электродах. Этот рост продолжается до некоторого критического радиуса, после которого рост скорости положительного стримера практически прекращается.