Computer simulation of positive streamer dynamics in strongly non-uniform electric fields in air. Effect of applied voltage on a streamer velocity for different needle radii

Abstract

The results of numerical simulations of the propagation of a positive streamer in air are presented. The positive streamer dynamics in the strongly non-uniform electric fields in air was investigated for wide set of applied voltages and needle radii. It is shown that qualitatively the dynamics of positive streamer in air does not differ from the negative streamer dynamics in nitrogen. Namely, streamer velocity has the same behavior in time during propagation in discharge gap, and the same trends with applied voltage increase and with decrease of needle radius.

Представлены результаты численного моделирования распространения положительного стримера в воздухе. Динамика положительного стримера в сильно неоднородных электрических полях исследована для широкого набора приложенных напряжений и радиусов иглы. Показано, что качественно динамика положительного стримера в воздухе не отличается от динамики отрицательного стримера в азоте. А именно, скорость положительного стримера в воздухе при распространении через разрядный промежуток ведет себя во времени так же, как и скорость отрицательного стримера в азоте, кроме того, скорость стримера увеличивается с увеличением приложенного напряжения и с уменьшением радиуса иглы.

Представленo результати числового моделювання поширення позитивного стримера в повітрі. Динаміка позитивного стримера в сильно неоднорідних електричних полях досліджена для широкого набору прикладених напруг і радіусів голки. Показано, що якісно динаміка позитивного стримера в повітрі не відрізняється від динаміки негативного стримера в азоті. А саме, швидкість позитивного стримера в повітрі, при поширенні через розрядний проміжок поводиться у часі подібно до швидкості негативного стримера в азоті, крім того, швидкість стримера збільшується зі збільшенням прикладеної напруги і зі зменшенням радіусу голки.