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Simulation of surface-plasma interaction with high surface conductivity

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Simulation of surface-plasma interaction with high surface conductivity

In questo lavoro introduciamo un opportuno filtro numerico che possa evitare i problemi che nascono dalla simulazione di superfici con una conduttività molto elevata.

La simulazione del plasma sta diventando sempre più importante per riprodurre configurazioni tecnicamente rilevanti nell’ingegneria elettrica. Ad esempio, gli strumenti di simulazione vengono utilizzati per rappresentare l’evoluzione delle scariche parziali in difetti interni come vuoti e alberi elettrici. In questi casi la simulazione include sia il difetto gassoso che la massa polimerica in cui è incorporato il difetto. Un ruolo importante è svolto dalle caratteristiche fisiche della superficie che separano il difetto dalla massa e, tra questi parametri, la conducibilità superficiale è uno degli aspetti più importanti. Quest’ultimo può assumere valori molto elevati a causa dell’interazione cumulativa di materiali dielettrici con un numero elevato di scariche parziali.

 

La simulazione di configurazioni che coinvolgono elevate conducibilità superficiale è particolarmente difficile poiché, come mostreremo, ciò può ridurre l’aumento massimo del passo temporale degli algoritmi di simulazione. In questo lavoro, introduciamo un opportuno filtro numerico che può aggirare questo problema e mostriamo che, utilizzando questa tecnica, possiamo migliorare significativamente le prestazioni degli algoritmi di simulazione senza comprometterne l’accuratezza. Le prestazioni di questo approccio verranno mostrate in una serie di esempi numerici.

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