大气等离子体物理化学过程数值模拟

大气等离子体在诸多领域都有重要应用，如杀菌消毒、表面处理、污染控制和飞行器隐身等。本项目拟对真正大气中产生的等离子体的物理化学过程用数值模拟方法进行研究，这是一个粒子种类、反应数量（数十到数百种）和扩散行为都很复杂的过程。拟采用多组分三流体（电子、正离子和负离子）反应扩散模型对这个过程进行研究，考虑到研究系统的刚性问题，计算方法采用适合刚性问题的QSSA方法结合菱形差分格式求解相应的偏微分反应扩散方程组。拟主要研究两种情况：一是大气中DBD丝状放电时等离子体及中性粒子（含亚稳态粒子）的反应和横向扩散行为；二是一定海拔高度上产生的等离子体与大气的相互作用过程，主要包括非弹性碰撞和扩散，研究不同高度等离子体中各类带电粒子的演化特征、扩散范围；研究大气等离子体密度与放电参数间的优化关系。