如果相對于低氣壓環(huán)境，大氣壓流體模型需要考慮的粒子種類較多，涉及粒子產生和消失的連續(xù)性方程一般為幾個，在討論活化粒子的產生時，可能會有二十多個，而其源項中所涉及的反應可能是上百個。這樣的計算就可以在大氣壓下進行流體模擬。下一步，我們將和大家一起探討大氣等離子處理設備中等離子體數值模擬的相關分析研究。
從大氣壓射頻氦氧放電的伏安特性曲線可以看出，在大氣壓射頻氦氧放電的模擬過程中，已經有十多種粒子和數十種主要的等離子體化學反應被計算在內。此外，還需要特別指出，在大氣壓放電條件下，帶電粒子、短生存期活性粒子和長生存期活性粒子分別對應不同的時間尺度，即亞納秒到秒甚至分鐘量級。
該大氣等離子處理設備介紹了如何能夠高精度地描述各種活躍粒子，既能捕捉到短生命周期粒子的快速演化，又能捕捉到長生命周期粒子的反應和運動，同時不同時間尺度粒子之間的相互作用也能很好地反映出來。這些都對流體模擬提出了新的要求，也是大氣壓氣體流體模擬中亟待解決的問題。
同時，由于大氣等離子處理設備的放電極易由大體積均勻放電轉變?yōu)榫奂烹娀蚪z狀放電，再現和解釋這種轉變，從而避免這種轉變，在實際數值模擬研究中已成為一個重要問題。需要在二維甚至是三維空間進行數值模擬研究。借助高效率的算法，二維或三維基于流體的大氣壓力放電模擬在目前看來是可以實現的，這也是流體模擬的一大優(yōu)點。
用來模擬大氣等離子處理設備下介質阻擋徑向演變的二維模擬自然地由于放電強度較大，大氣壓下氣體放電流體模擬中的多尺度問題、計算穩(wěn)定性等問題比低氣壓下放電問題更加突出。24760