SF6/N2混合气体均匀场流注放电仿真：速度对比与特性分析

短间隙均匀场中SF6/N2混合气体流注放电的计算机仿真研究，由王湘汉、汪沨、李敏和陈春合作完成，该研究发表在中国科技论文在线上。他们的工作旨在深入理解这种特定混合气体在标准均匀电场环境下的放电行为，特别是在SF6（六氟化硫）与N2（氮气）的比例变化时的特性。他们利用流体动力学模型作为核心工具，该模型能够模拟不同SF6含量的混合气体在放电过程中的动态演变。 在仿真过程中，他们采用了耦合泊松方程来计算空间内的电场分布，这是理解电荷分布和电场强度的关键步骤。泊松方程是描述静电场基本特性的数学工具，通过它可以确定电势随空间变化的规律。另一方面，他们使用了通量校正传输法（FCT），这是一种高效的数值方法，用于离散化处理流体连续方程，确保了二维空间内SF6/N2混合气体流动的精确模拟。 研究集中在10%到90%的SF6/N2混合比例上，重点关注了正向和负向流注的发展情况。结果揭示了一个重要的发现：在相同条件下，正向流注（电流由高电位指向低电位的放电现象）的击穿时间显著短于负向流注，这表明正向放电过程更为迅速。这种特性对于理解和优化电力设备的绝缘性能，以及预防和控制高压环境下的电气故障具有重要意义。 此外，论文还被归类为“均匀场”、“流体动力学模型”和“通量校正传输法”的研究领域，体现了对气体放电基础理论的精确应用，同时关注了实际电力设备中气体绝缘材料的性能分析。作者王湘汉在气体仿真方面有专长，而汪沨教授则在气体放电基础理论和电力设备绝缘技术等领域积累了丰富的经验。 这篇首发论文不仅提供了实用的数值模型，还为SF6/N2混合气体在高压环境下的放电行为提供了新的见解，为今后的绝缘设计和故障预测提供了科学依据。其研究成果对于电力系统的安全运行以及气体绝缘材料的研发都具有重要的参考价值。