离子风
离子风是用于描述因电晕放电导致的电动力学流体的术语。
在高压电晕电极处产生离子时,施加在离子上的库仑力将形成离子风。 电晕电极可以是正极(如下例所示),也可以是负极。 在库仑力的作用下,离子加速向电性相反的集流器电极运动。 离子与不带电气体发生碰撞,从而提高流向上的总体速度。 通常,集流器会中和离子,以便超出集流器电极范围的电流密度接近零。
高曲率带电导体(电晕电极)周围流体的电离会导致放电,称为电晕放电。 当电极电势很高,足以在电极周围形成薄等离子体片,但不足以在二者之间形成电弧时,将发生电晕现象。
可在 Simcenter STAR-CCM+ 中对离子风模拟进行建模,并修改设置以尽可能提高对流流动同时尽可能减少能耗。 例如,可改变电极之间的电压或距离等方面,然后确定其对出口处颗粒流速度的影响。 对于许多应用,目的是尽可能减小超出集流器电极范围的离子损失。 当然,还可以调整设置以尽可能提高超出集流器电极范围的电流密度 — 例如,生成用于清洁应用的集中离子流。
在 Simcenter STAR-CCM+ 中,可创建表面积分报告来测试在域中传输的电荷是否守恒。 Boundary Specific Electric Current(边界单位电流) 场函数可用于表面积分报告,以及组成模拟离子风域(设为零部件)的所有区域的边界。 在完全收敛的稳态模拟中,与单个边界的最大积分值相比,跨所有边界的总表面积分预期较小。
要对离子风进行建模,可遵循使用静电势模型对离子通量进行建模的步骤。 请参见离子组分通量建模。