Accurate Solutions of the Plasma Motion Equation May be Composed with the Accurate Solutions of the Burgers Equation

The travelling solutions of the Burgers equation may be used as the seed solutions. According to the fraction-type deforming relation between the Burgers equation and the plasma motion equation, some travelling solutions of the plasma motion equation are achieved with this seed solutions as discussed in this paper.

大气压冷等离子体与水溶液作用过程的数值模拟研究进展

作为一种新型高效多样的化学反应场,近年来大气压冷等离子体(cold atmospheric plasma,CAP)在生物、医学、环保、材料等领域的研究和应用日益广泛。由于这些领域的应用大多涉及以水溶液为介质的反应体系,因此,深入认识和理解CAP与水溶液的相互作用机制具有重要的理论意义和实用价值。然而CAP与水溶液的反应过程高度复杂,现有实验检测手段难以全面揭示其作用机制,而近年计算模拟在CAP领域的研究获得了长足发展,并成为研究CAP与溶液相互作用机制的重要手段之一。本文重点综述了近几年流体力学模拟和分子动力学模拟在CAP与水溶液相互作用机制研究中的应用。在流体力学模拟方面,本文详细介绍了近几年发展的二维模型、一维模型和Global模型的特点以及这些模型在介质阻挡放电(dielectric barrier discharge,DBD)和等离子体射流与水溶液相互作用研究中的应用,以揭示等离子体作用于水溶液后的反应过程;在分子动力学模拟方面,本文详细介绍了将基于反应性力场(reactive force field)的分子动力学模拟用于含氧活性粒子(reactive oxygen species,ROS)与水溶液中生物分子相互作用机制研究中的应用。在此基础上,本文进一步分析和比较了流体力学模型和分子动力学模拟的特点,并展望了在CAP与水溶液相互作用机制研究中亟待解决的问题和未来这一领域研究工作的发展方向。

在电弧不稳定性研究中一类方程的解

用级数展开法给出了电弧等离子体柱螺旋不稳定性研究中出现的一类方程的精确解。对具有各种非齐次项的情况求得了解析解。对弧柱内外相应的方程求得了方便计算的求解公式。

Painlevé Analysis, Soliton Collision and B?cklund Transformation for the (3+1)-Dimensional Variable-Coefficient Kadomtsev–Petviashvili Equation in Fluids or Plasmas

In this paper, we investigate a(3+1)-dimensional generalized variable-coefficient Kadomtsev–Petviashvili equation, which can describe the nonlinear phenomena in fluids or plasmas. Painlev′e analysis is performed for us to study the integrability, and we find that the equation is not completely integrable. By virtue of the binary Bell polynomials,bilinear form and soliton solutions are obtained, and B¨acklund transformation in the binary-Bell-polynomial form and bilinear form are derived. Soliton collisions are graphically discussed: the solitons keep their original shapes unchanged after the collision except for the phase shifts. Variable coefficients are seen to affect the motion of solitons: when the variable coefficients are chosen as the constants, solitons keep their directions unchanged during the collision; with the variable coefficients as the functions of the temporal coordinate, the one soliton changes its direction.

尘埃等离子体中扩展的ZK方程的最优系统和幂级数解

应用经典李对称方法研究尘埃等离子体中扩展的ZakharovKuznetsov方程的最优系统、精确解和幂级数解。首先,通过李对称分析求得了一维最优系统;其次,通过相似约简得到群不变解,然后对群不变解进行第二次李对称分析,解得了方程的精确解;最后,应用幂级数方法获得了方程的显示解。

气体放电中等离子体流体模型的级数解

数值模拟技术已成为低温等离子体研究的一种有效方法,然而由于耦合性极强的电子、正负离子方程组"刚性问题"的存在,使模拟计算受到很大限制,这是等离子体模拟所面临的困难.本文针对气体放电中多离子等离子体流体模型,考虑正负离子、电子间的相互碰撞作用及正负离子、电子的产生消耗和迁移扩散问题,对一般初始边界问题,基于分离变量法,导出了一维形式的正、负离子、电子密度随时间空间变化的级数解,获得了气体放电过程中正、负离子、电子密度时空分布一维形式的解析表示.由于研究的出发点是基于一般形式的带电粒子及电势边界条件,并未涉及具体的电极上电压施加方式,因此本方法不仅适用于直流放电过程而且还适应于交流放电过程.