Fluid Dynamic and Kinetic Modeling of the Near-Cathode Region in Thermal Plasmas
Frank Scharf
Diese Publikation zitieren
Frank Scharf, Fluid Dynamic and Kinetic Modeling of the Near-Cathode Region in Thermal Plasmas (2009), Logos Verlag, Berlin, ISBN: 9783832597740
1
Accesses
Accesses
Beschreibung / Abstract
Die kathodennahe Randschicht hat maßgeblichen Einfluss auf die Entladungs- und somit die Leuchteigenschaften von Hochdruckgasentladungslampen (Englisch: High Intensity Discharge lamps). Solche Lampen finden vielfache Anwendung, zum Beispiel in Autoscheinwerfern, Videoprojektoren oder Beleuchtungsanlagen von Sportstadien.
Die vorliegende Arbeit untersucht die Randschicht mit fluiddynamischen und kinetischen Methoden. Das kinetische Modell, das mit Hilfe einer Orthogonalreihenzerlegung der Schwerteilchenverteilungsfunktionen in Hermite- und Laguerre-Polynome gelöst wird, zeigt dabei eine deutliche Verbesserung im Vergleich zum Fluidmodell.
High intensity discharge (HID) lamps are often found in high power lighting applications, such as car head lights, video projectors, or stadium lights. The characteristics of such discharges are mainly determined by the plasma in the near-cathode region.
This work investigates the near-cathode region with fluid dynamic and kinetic methods. The kinetic model, which is solved by expanding the heavy particle distribution functions into Hermite and Laguerre polynomials, proves to be more powerful and accurate
Die vorliegende Arbeit untersucht die Randschicht mit fluiddynamischen und kinetischen Methoden. Das kinetische Modell, das mit Hilfe einer Orthogonalreihenzerlegung der Schwerteilchenverteilungsfunktionen in Hermite- und Laguerre-Polynome gelöst wird, zeigt dabei eine deutliche Verbesserung im Vergleich zum Fluidmodell.
High intensity discharge (HID) lamps are often found in high power lighting applications, such as car head lights, video projectors, or stadium lights. The characteristics of such discharges are mainly determined by the plasma in the near-cathode region.
This work investigates the near-cathode region with fluid dynamic and kinetic methods. The kinetic model, which is solved by expanding the heavy particle distribution functions into Hermite and Laguerre polynomials, proves to be more powerful and accurate
Inhaltsverzeichnis
- BEGINN
- 1 Introduction
- 1.1 Modeling of High Intensity Discharges
- 1.2 Fluid Dynamic Modeling
- 1.3 Kinetic Modeling
- 2 Investigation of a Common Fluid Model
- 2.1 The Fluid Dynamic Model
- 2.2 Solution and Results
- 2.3 Summary and Interpretation of the Results
- 3 Expansion of the Fluid Model by Three Body Recombination
- 3.1 The Expanded Model
- 3.2 Solutions
- 3.3 Summary and Interpretation of the Results
- 4 Construction of a Kinetic Model
- 4.1 The Kinetic Model
- 4.2 Equations
- 4.3 Boundary Conditions and Conservation Laws
- 4.4 Mathematical Formulation of the Model
- 5 Solution for the Kinetic Model
- 5.1 The Equation System
- 5.2 Boundary Conditions
- 5.3 Discretization
- 5.4 Results
- 6 Summary and Outlook