离子风中的表面效应

在离子风模拟中,收集电极和放电电极需要特定边界条件。

收集电极

假设收集电极边界处的离子无限快速中和,则零空间电荷密度 ρ (等于零摩尔浓度)将与零电势 ϕ 一起作为边界条件来应用。 假设收集电极接地。

放电电极

设为边界条件的起晕电场 ESC 通过以下公式计算:

1. EQUATION_DISPLAY
ESC=Aδ+Bδa
(4163)
其中:
  • ESC 为电晕开始时的临界电场强度
  • A B 是空气和负电晕的经验常数,其值通常分别为 32.3×105V/m 0.846×105V/m1/2
  • δ 为相对空气密度,假设为 δ=1
  • a 表示电极曲率的局部半径

在对称平面边界上,假设非独立变量在垂直于边界的方向上的梯度为零。

绝缘边界

假设在绝缘边界处(如离子风生成器的塑料外壳)不会发生离子中和,离子通量设为零。