Adaptive finiteelement ballooning analysis of monopolar ionized field تحليل انتفاخي متكيف بطريقة العناصر المحددة لمجال متأين أحادي القطبية

Abstract

تقدم ورقة البحث أسلوباً متكيفاً يستخدم العناصر المحددة لتحليل المجال المتأين أحادي القطبية في الأشكال ذات "المواصلات إلى الأرض"، وذلك دون اللجوء إلى الاستعانة بافتراض "دويتسن" وقد جرى اقتراح أسلوب انتفاخي تكراري جديد يستعمل العناصر المحددة في معادلة "بواسون" حيث تم عند اللانهاية محاكاة الحد الاصطناعي الشائع الاستخدام حول موصلات خط النقل إن الأسلوب المقترح يسعى فقط إلى إيجاد حل لمعادلة تفاضلية جزئية ثنائية الرتبة بدلا من محاولة حل معادلة تفاضلية جزئية ثلاثية الرتبة وغير خطية أو محاولة حل معادلتين تفاضليتين جزئيتين آنيتين كلتاهما ثنائية الرتبة كما هو منشور في أدبيات الموضوع لقد اتفق التيار الهالي وكثافة التيار عند المستوى الأرضي المحسوبان، اتفاق بصورة جيدة مع نظيريهما المقيسين في نموذج معملي وتتميز الطريقة المقترحة بالدقة وبساطة البرمجة المحاسبية

This paper presents an adaptive finiteelement technique for the analysis of monopolar ionized field in conductortoplane configurations without resort to Deutsch’s assumption A new iterativeelement ballooning technique is proposed to solve Poisson’s equation wherein the commonly used artificial boundary around the transmission line conductor is simulated at infinity The proposed technique seeks a solution to only one secondorder partial differential equation (PDE) rather than a solution to a nonlinear thirdorder PDE or a solution to two simultaneous second order PDEs as reported in the literature The calculated corona current and the ground plane currentdensity agreed well with those measured experimentally for a laboratory model Accuracy and simplicity in programming characterize the proposed method