《表1 导线电晕过程中主要离子的碰撞反应》

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《导线横断面结构对直流输电线路正极性电晕放电的影响》

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注：N2s与O2s分别代表激发态氮气分子与激发态氧气分子。

模型以大气压下空气作为背景气体，假设空气中气体体积分数比φ（O2）:φ（N2）=1:4。计算中，考虑电子（包含电离出来的二次电子）和背景气体中的中性氮气分子、氧气分子之间的弹性碰撞、激发、电离以及附着等反应，并考虑光电离的影响。为减小模型的复杂性，简化了复杂的化学反应，空气放电过程中主要粒子的碰撞反应如表1所示，碰撞反应与文献[17]类似，碰撞截面数据源自文献[18]。需要指出的是，在计算过程中，由于离子没有足够的能量来电离，同时离子和中性原子之间的碰撞对电子分布的影响较小[10]，本文忽略其影响，主要研究不同导线横断面结构的电子密度分布。碰撞反应中的N4+等亚稳态粒子由于有较快的复合率，模型中也未考虑[19]。大气压下正极性电晕放电过程中光电离产生的电子可以引发新的二次电子崩，对放电的向前发展起着至关重要的作用，本文计算过程中对光电离过程的考虑与文献[20-21]相同。此外，重粒子碰撞到电极表面会激发二次电子，模型中应用的表面反应如表2所示。