Details

Title: Численное моделирование сильноточных атмосферных разрядов с учетом термодинамики плазменных каналов. Ч. 2. Анализ результатов моделирования // Глобальная энергия. – 2024. – С. 117-135
Creators: Сысоев А. А.; Иудин Д. И.; Раков В. А.; Емельянов А. А.; Климашов В. Ю.; Коровкин Н. В.
Imprint: 2024
Collection: Общая коллекция
Subjects: Геофизика; Электричество и магнетизм Земли; атмосферные разряды; сильноточные атмосферные разряды; термодинамика плазменных каналов; плазменные каналы; численное моделирование; внутриоблачные разряды; atmospheric discharges; high-current atmospheric discharges; thermodynamics of plasma channels; plasma channels; numerical simulation; intra-cloud discharges
UDC: 550.37/38
LBC: 26.214
Document type: Article, report
File type: PDF
Language: Russian
DOI: 10.18721/JEST.30107
Rights: Свободный доступ из сети Интернет (чтение, печать, копирование)
Additionally: New arrival
Record key: RU\SPSTU\edoc\72956

Allowed Actions: Read Download (2.6 Mb)

Group: Anonymous

Network: Internet

Annotation

В статье представлена вторая часть исследования, посвященного моделированию сильноточных молниевых разрядов. В первой части [часть 1] был описан модельный подход, учитывающий термодинамику разрядных каналов, что позволяет связать проводимость и радиус токового канала лидерных сегментов с их температурой. Данная работа посвящена описанию и анализу результатов моделирования, охватывающих все стадии развития сильноточной молнии. Показано, что модель способна воспроизводить характерные для сильноточных молниевых разрядов токи c амплитудами до десятков тысяч ампер. Результаты моделирования позволяют сформулировать новый сценарий развития компактных внутриоблачных разрядов и начальных импульсов пробоя, основанный на коллективной динамике системы, состоящей из множества взаимосвязанных параллельно развивающихся разрядных каналов. В частности, продемонстрировано, что характерные для них импульсы тока могут формироваться в результате эволюции сети низкотемпературных (стримерных) плазменных каналов, внутри которой формируется горячий хорошо проводящий лидерный каркас, стягивающий на себя токи системы. При этом на всех этапах развития разряда относительная доля лидерных секций не превышает нескольких процентов от полного числа каналов токовой системы.

The article presents the second part of the study devoted to the modeling of high-current lightning discharges. The first part [part 1] describes a model approach taking into account discharge channels thermodynamics that allows us to relate conductivity and the current-carrying radius of leader segments to their temperature. The study presents and analyses simulation results covering all stages of the high-current lightning development. It is shown that the model is capable of reproducing currents characteristic of high-current lightning discharges with amplitudes up to tens of thousands of amperes. Simulation results let us formulate a new scenario of development of compact intracloud discharges and initial breakdown pulses based on collective dynamics of a system consisting of a large number of interconnected discharge channels developing in a parallel. In particular, it is demonstrated that current pulses characteristic of compact intracloud discharges and initial breakdown pulses can form as a result of evolution of a network of low-temperature (streamer) plasma channels. Inside this network, a hot well-conducting leader frame forms drawing the system currents onto itself. At the same time, at all the stages of discharge development the relative fraction of leader sections does not exceed a few percent of the total number of channels in the current system.

Document access rights

Network User group Action
ILC SPbPU Local Network All Read Print Download
-> Internet All Read Print Download

Usage statistics

stat Access count: 34
Last 30 days: 34
Detailed usage statistics