Experimental and 2D fluid simulation of a streamer discharge in air over a water surface
Notice bibliographique
Résumé
Abstract The high reactivity and attractive properties of streamer discharges make them useful in many applications based on plasma-surface interactions. Therefore, understanding the mechanisms governing the propagation of a streamer discharge as well as its properties is an essential task. This paper presents the development and application of a 2D fluid model to the simulation of discharges triggered at the air-water interface by a pulsed nanosecond high voltage. Experimental characterization using 1 ns-time-resolved imaging reveals rapid transitions from a homogeneous disc to a ring and finally to dots during the discharge process. The simulation enables the determination of the spatio-temporal dynamics of the E -field and electron density, highlighting that the discharge reaches the liquid surface in less than 1 ns, triggering a radial surface discharge. As the discharge propagates along/over the water surface, a sheath forms behind its head. Furthermore, the simulation elucidates the transitions from disc to ring and from ring to dots. The former transition arises from the ionization front’s propagation speed, where an initial disc-like feature changes to a ring due to the decreasing E -field strength. The ring-to-dots transition results from the destabilization caused by radial electron avalanches as the discharge head reaches a radius of ∼1.5 mm. The simulation is further utilized to estimate a charge number and a charge content in the discharge head. This work contributes to a better understanding of discharge propagation in air near a dielectric surface, with the agreement between simulation and experiment validating the model in its present version.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».