Взаємодiя сферичної частинки з безструмовою аргоновою плазмою атмосферного тиску Шiї Гао, Андрiй Момот, Iгор Крiвцун, Данило Антонiв, Оксана Момот
DOI:
https://doi.org/10.26565/2312-4334-2025-1-48Ключові слова:
аргонова плазма атмосферного тиску, безструмова аргонова плазма, чисельне моделювання плазми, сфе- рична частинка в плазмi, взаємодiя плазма-частинкаАнотація
Чисельно вивчалася взаємодiя сферичної частинки радiусом 10−5 − 10−3 м з безструмовою аргоновою плазмою атмосферного тиску в рамках гiдродинамiчного пiдходу. Нелiнiйна задача розв’язувалася з урахуванням температурної залежностi транспортних i кiнетичних коефiцiєнтiв. Використовувалася двотемпературна модель, яка враховує теплову та iонiзацiйну нерiвноважнiсть плазми поблизу частинки. Детально обговорюється гранична умова для теплового потоку електронiв на зовнiшнiй межi шару просторового заряду. Визначено та проаналiзовано просторовi розподiли характеристик плазми поблизу частинки, таких як температура та концентрацiя. Розраховано тепловий потiк вiд плазми до частинки в широкому дiапазонi температур однократно iонiзованої аргонової плазми.
Посилання
P.K. Shukla, and A.A. Mamun, Introduction to Dusty Plasma Physics, (CRC Press, Boca Raton, 2015). https://doi.org/10.1201/9781420034103
A. Melzer, Physics of Dusty Plasmas, (Springer, Cham, 2019). https://doi.org/10.1007/978-3-030-20260-6
J. Beckers, J. Berndt , D. Block, et. al., Phys. Plasmas, 30, 120601 (2023). https://doi.org/10.1063/5.0168088
M. Lampe, G. Joyce, G. Ganguli, and V. Gavrishchaka, Phys. Plasmas, 7, 3851 (2000). https://doi.org/10.1063/1.1288910
O. Bystrenko, and A. Zagorodny, Phys. Rev. E, 67, 066403 (2003). https://doi.org/10.1103/PhysRevE.67.066403
A.I. Momot, and A.G. Zagorodny, Europhys. Lett. 114, 65004 (2016). https://doi.org/10.1209/0295-5075/114/65004
I.B. Denysenko, M. Mikikian, and N.A. Azarenkov, Phys. Plasmas, 29, 093702 (2022). https://doi.org/10.1063/5.0100913
A.A. Mamun, and P.K. Shukla, J. Plasma Phys. 77, 437 (2011). https://doi.org/10.1017/S0022377810000589
F. Verheest, Waves in dusty space plasmas, (Springer, Cham, 2012). https://doi.org/10.1007/978-94-010-9945-5
D.N. Gao, H. Zhang, J. Zhang, Z.Z. Li, and W.S. Duan, Phys. Plasmas, 24, 043703 (2017). https://doi.org/10.1063/1.4979354
A.I. Momot, A.G. Zagorodny, and O.V. Momot, Phys. Plasmas, 25, 073706 (2018). https://doi.org/10.1063/1.5042161
A.B. Murphy, and D. Uhrlandt, Plasma Sources Sci. Technol. 27(6), 063001 (2018). https://doi.org/10.1088/1361-6595/aabdce
M.I. Boulos, P.L. Fauchais, and E. Pfender, Handbook of Thermal Plasmas, (Springer, Cham, 2023). https://doi.org/10.1007/978-3-030-84936-8
A.Vardelle, C. Moreau, and J. Akedo, et al., J. Therm. Spray Technol. 25, 1376 (2016). https://doi.org/10.1007/s11666-016-0473-x
M.I. Boulos, P.L. Fauchais, and J.V. Heberlein, Thermal Spray Fundamentals: From Powder to Part, (Springer, Cham, 2021). https://doi.org/10.1007/978-3-030-70672-2
L. Latka and P. Biskup, Adv. Mater. Sci. 20, 39 (2020). https://doi.org/10.2478/adms-2020-0009
Z. Zhang, C. Wang, Q. Sun, S. Zhu, and W. Xia, Plasma Chem. Plasma Process, 42, 939 (2022). https://doi.org/10.1007/s11090-022-10250-6
D. Strogonov, V. Korzhyk, Y. Jianglong, A.Y. Tunik, O. Burlachenko, and A. Alyoshyn, The Paton Welding J. (9), 51 (2022). https://doi.org/10.37434/tpwj2022.09
T. Lienert, T. Siewert, S. Babu, and V. Acoff, Welding Fundamentals and Processes, (ASM International, Ohio 2011). https://doi.org/10.31399/asm.hb.v06a.9781627081740
E. Leveroni, and E. Pfender, Int. J. Heat Mass Transfer, 33, 1497 (1990). https://doi.org/10.1016/0017-9310(90)90046-W
V. Nemchinsky, J. Phys. D, 43, 215201 (2010). https://doi.org/10.1088/0022-3727/43/21/215201
I.V. Krivtsun, A.I. Momot, D.V. Antoniv, and B. Qin, Phys. Plasmas, 30, 043513 (2023). https://doi.org/10.1063/5.0141015
I.V. Krivtsun, A.I. Momot, D.V. Antoniv, and B. Qin, in: Welding and Related Technologies, edited by I.V. Krivtsun, et. al., (CRC Press, London, 2025), pp. 129-135. https://doi.org/10.1201/9781003518518-27
I.V. Krivtsun, A.I. Momot, D.V. Antoniv, and S. Gao, Plasma Chem. Plasma Proc. 45, (2025). https://doi.org/10.1007/s11090-025-10554-3
V.M. Zhdanov, Transport Processes in Multicomponent Plasma, (CRC Press, 2002).
N.A. Almeida, M.S. Benilov, and G.V. Naidis, J. Phys. D, 41, 245201 (2008). https://doi.org/10.1088/0022-3727/41/24/245201
I.V. Krivtsun, A.I. Momot, I.B. Denysenko, O. Mokrov, R. Sharma, and U. Reisgen, Phys. Plasmas, 31, 083505 (2024). https://doi.org/10.1063/5.0216753
Завантаження
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
