流注放电COMSOL放电仿真等离子体仿真棒板电极空气流注流注放电需要拿去参考。流注放电这玩意儿在高压设备里常见得跟小区门口的便利店似的。实验室里整了个棒板电极结构空气里突然窜出条紫色闪电状放电通道这玩意儿就是流注本尊了。最近用COMSOL折腾了个流注放电仿真模型过程堪比在火锅里捞金针菇——刺激又容易翻车。先撸个基础模型20mm间距的棒板电极。几何建模直接上COMSOL的CAD工具画个半径0.5mm的圆柱当棒电极板电极直接拉个矩形完事。重点在物理场设置得同时打开等离子体模块和流体模块——这俩就像豆浆油条必须搭配着吃。材料属性设置有个坑空气的电离参数不能直接用默认值。得手动输入碰撞电离系数代码长这样sigma 3e-19*(E/1e6)^3.*exp(-(E/1e6).^(-1)); // 自定义电离截面 model.param.set(alpha, sigma/(e*N_gas)); // 电离系数计算这段代码其实是把Townsend电离系数公式给具象化了E代表电场强度N_gas是中性粒子密度。仿真时发现当局部电场超过3kV/mm时电离率会指数爆炸式增长跟双十一购物车似的根本刹不住车。边界条件设置讲究得很。棒电极设成电压边界板电极接地没啥问题但最容易翻车的是开放边界处理。用个完美匹配层PML包裹整个模型参数设置不对的话流注能给你演出个穿墙术。后来实测发现PML层厚度得是流注特征长度的3倍以上否则计算结果直接崩成马赛克。流注放电COMSOL放电仿真等离子体仿真棒板电极空气流注流注放电需要拿去参考。求解器设置才是真正的玄学。时间步长从1ns开始尝试结果发现流注发展到后期需要把步长缩小到0.1ns。用自适应网格细化时局部网格尺寸要能捕捉到10μm级的空间电荷层——这精度要求堪比在蚊子腿上雕清明上河图。结果出来后电场分布跟彩虹糖似的五彩斑斓。在流注头部电场强度飙到5kV/mm尾部却骤降到1kV/mm以下。电荷密度分布更有意思正负电荷像跳探戈似的交替分布动态图看着跟贪吃蛇游戏差不多。有个诡异现象仿真中的流注传播速度比文献值快了20%。排查三天三夜最后发现是电子迁移率参数用了纯氮气的值。把空气混合物参数修正后速度终于对上号了。这教训告诉我们仿真参数得比相亲对象的户口本查得还仔细。流注分叉的仿真至今没搞定每次分叉都像在代码里埋地雷。后来在初始种子电子分布里加了随机扰动终于看到分叉苗头——看来流注这货天生自带选择困难症得帮它做决定才行。