Применение схем высокого разрешения в задачах моделирования ионизационных волн газового разряда

Дан анализ методов решения уравнений непрерывности применительно к моделированию волн ионизации электрического разряда в газах. Показано, что при моделировании волновых процессов определяющую роль играют дисперсионные свойства численных методов. Даже при использовании схем высокого разрешения фазовая ошибка может приводить к существенному искажению экспоненциального профиля фронта ионизации, к погрешности в фазовой скорости и образованию дополнительных волн, движущихся со скоростью, отличной от фазовой скорости волны. Предложено использование методов типа Годунова второго порядка, являющихся модификацией TVD-схем. Эффективность методов данного класса с алгоритмами выбора наклона “монотонизированная центральная разность” и “гармоническое среднее” подтверждается решением адекватных тестовых задач и результатами расчета физической задачи о динамике волны ионизации (стримера) на начальной стадии электрического разряда в воздухе.