Finite volumes electrohydrodynamic simulation of corona discharge in air

Convection is arguably the most widely used in industry among several modes of heat transfer. In the last few years, several attempts of enhancing the cooling ability of a fluid stream by means of applied electric fields have been made, and both experimental and numerical studies have been conducted on the matter. This work presents both affirmed and original models for the description of charged particles injection in fluids by corona discharge, describes a mathematical framework for the discretization and numerical approximation of the PDEs governing the electrohydrodynamic phenomena, and provides comparison of the numerical simulations performed with experimental data in order to assess the newly introduced discharge models.

La convezione è assai probabilmente il più utilizzato in ambito industriale tra i modi del trasferimento di calore. Negli ultimi anni, sono stati fatti molti tentativi di incremetare l’efficacia del raffreddamento per convezione attraverso l’applicazione di campi elettrici, e l’argomento è stato studiato sia sperimentalmente che numericamente. Questo lavoro presenta modelli sia affermati che originali per la descrizione dell’iniezione particelle cariche nei fluidi attraverso l’effetto corona, descrive una struttura matematica per la discretizzazione ed approssimazione numerica delle EDP che governano i fenomeni di elettroidrodinamica, e fornisce un confronto delle simulazioni numeriche eseguite con dati sperimentali, allo scopo di validare i nuovi modelli di scarica introdotti.