Properties of microdischarge plasma in the vortex air flow

Abstract

In this paper the microdischarge in a vortex gas flow was studied. The important values in it are components of the flow velocity transverse to the current channel. This provides both enhanced heat-mass transfer of the plasma to the surrounding environment and the gliding of the discharge along the surface of the electrodes. The first contributes to the nonisothermal nature of the plasma, and the second reduces the removal of the material of the electrodes into the plasma. The temperatures of excited vibrational levels and excited rotational levels of molecules ware determined from an emission spectra of the microdischarge by using a Specair code. The electric field in the microdischarge plasma was estimated by the dependence of the voltage drop on the discharge at different interelectrode distances. The average electron energy and the electron energy distribution function were determined using code Bolsig +.

Вивчався мікророзряд у вихровому потоці газу, в якому істотними є складові швидкості потоку, поперечні до струмового каналу. Це забезпечує як посилений тепломасообмін плазми з оточуючим середовищем, так і ковзання по поверхні електродів. Перше сприяє неізотермічності плазми, друге зменшує винос матеріалу електродів у плазму. Температури заселення збуджених коливальних і обертальних рівнів молекул визначались з емісійних спектрів мікророзрядів з використанням коду Specair. Електричне поле в плазмі мікророзряду оцінювалось за залежністю падіння напруги на розряді від міжелектродної відстані. Середня енергія електронів і функція розподілу електронів за енергією визначались з використанням коду Bolsig +.

Изучался микроразряд в вихревом потоке газа, в котором существенны составляющие скорости потока, поперечные к токовому каналу. Это обеспечивает как усиленный тепломассообмен плазмы с окружающей средой, так и скольжение по поверхности электродов. Первое способствует неизотермичности плазмы, второе уменьшает вынос материала электродов в плазму. Температуры заселения возбужденных колебательных и вращательных уровней молекул определялись с эмиссионных спектров микроразрядов с использованием кода Specair. Электрическое поле в плазме микроразрядов оценивалось по зависимости падения напряжения на разряде от межэлектродного расстояния. Средняя энергия электронов и функция распределения электронов по энергии определялись с использованием кода Bolsig +.