Um Modelo de Lattice Boltzmann para Dinâmica de Plasma de Baixa Temperatura

Resumo Plasmas de baixa temperatura são amplamente utilizados em sistemas de propulsão, manufatura avançada, engenharia biomédica e muitas outras aplicações. Tal problema é extremamente difícil de simular devido às suas complexidades físicas em três aspectos: multiphysics, multiscale e altamente fora de equilíbrio. Para abordar esses três desafios ao mesmo tempo, um modelo de lattice Boltzmann é desenvolvido para plasma de baixa temperatura com três espécies neste artigo, que é completamente diferente dos modelos convencionais baseados em equações magnetohidrodinâmicas. Três casos numéricos diferentes são simulados e estudados neste artigo. Os resultados mostram que o modelo desenvolvido é muito preciso na simulação do mecanismo de difusão fundamental. Além disso, ele pode reproduzir os efeitos corretos da eletrostática e do campo eletromagnético externo, que são dois fatores importantes na dinâmica do plasma de baixa temperatura.