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Modelisation Electro Hydrodynamique Des Decharges Couronne Dans Lair A La Pression Atmospherique Pour Application Aux Actionneurs Plasmas
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Book Synopsis Modélisation électro-hydrodynamique des décharges couronne dans l'air à la pression atmosphérique pour application aux actionneurs plasmas by : Samira Kacem
Download or read book Modélisation électro-hydrodynamique des décharges couronne dans l'air à la pression atmosphérique pour application aux actionneurs plasmas written by Samira Kacem and published by . This book was released on 2011 with total page 110 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Les travaux de recherche sont consacrés à la modélisation électro-hydrodynamique des décharges couronne hors équilibre dans l'air en régime de breakdown streamer pour une configuration d'électrodes pointe positive-plan. Les modèles adoptés sont des modèles fluides bi-dimensionnels et les systèmes d'équations de transport sont discrétisés par la méthode des volumes finis explicite de type MUSCL. Le modèle de la dynamique des particules chargées (ou de dynamique des streamers) est un modèle d'ordre 1 s'arrêtant au premier moment de l'équation de Boltzmann et celui de la dynamique du gaz neutre générée par les décharges couronne est un modèle d'ordre 2 allant jusqu'à l'équation de conservation de l'énergie. Le modèle de la dynamique du streamer précédemment développé dans l'équipe a été optimisé en réduisant les temps de calcul du potentiel électrique de charge d'espace obtenu par la résolution de l'équation elliptique de Poisson. Ceci a été effectué à l'aide des techniques numériques Full Multigrid (FMG) et Multigrid (MG) dont les meilleures performances ont été comparées avec la méthode Successive Over relaxation (SOR) et la méthode MUMPS (MUltifrontal Massively Parallel Solver). Par couplage faible avec la dynamique de la décharge, la simulation de la dynamique du gaz neutre induite par le passage d'un streamer, dans des conditions de simulation proches des conditions de fonctionnement d'un réacteur expérimental de l'équipe, a permis de comprendre et d'analyser finement la génération et l'expansion des ondes de pression potentiellement utilisable comme actionneur plasma dans les micro-pompes.
Book Synopsis Activation physico-chimique par décharge couronne filamentaire by : Christian Deniset
Download or read book Activation physico-chimique par décharge couronne filamentaire written by Christian Deniset and published by . This book was released on 2002 with total page 158 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Motivée par de nouvelles applications dans les sciences de l'environnement et le déclenchement de la combustion, l'étude des décharges haute pression est en plein essor. Ces décharges ont la propriété de pouvoir générer des plasmas dit " non thermiques ". Dans les plasmas non-thermiques la température des électrons est très supérieure à la températures des ions et des espèces neutres. Selon le but recherché, le contrôle de la valeur du champ électrique permet ainsi de favoriser la prédominance de certaines réactions chimiques ayant pour conséquence la disparition de certaines espèces jugées néfastes et l'apparition d'autres espèces moins nocives. Pour mener à bien ces études on utilise la modélisation. Le travail a consisté à modéliser radialement l'activité physico-chimie d'une décharge couronne en configuration pointe-plan, dans l'air à pression atmosphérique. L'objectif est d'identifier les processus réactionnels dominants ainsi que les paramètres qui les influencent. Les résultats de la modélisation confirment l'existence de l'expansion adiabatique au cœur de la décharge associée à la création d'une onde de pression, dès lors que le rayon du filament de décharge est égal à celui obtenu expérimentalement c'est à dire pris dans le domaine des dizaine de micromètres. Dans ce cas le confinement du courant de décharge entraîne une densité d'énergie déposée suffisante pour induire une expansion du milieu gazeux. D'un point de vue chimique, l'accroissement de la température du gaz et la baisse de densité du gaz au cœur de la décharge qui en résulte, modifie de façon substantielle les constantes d'Arrhenius gouvernant les réactions entre espèces lourdes et le rapport champ électrique sur densité E/N, qui défini l'activité de dissociation et d'excitation des électrons. Par ailleurs, la prise en compte du confinement des électrons par la charge d'espace positive existant à la surface du filament, induit un resserrement de l'activité dans la zone axiale ainsi qu'un accroissement de cette activité. On peut identifier trois phase dans les processus chimiques induits. Un choc rapide, du au passage du streamer. Une activité induite dans le filament de plasma sur quelques centaines de nanosecondes. Et enfin, une longue phase d'activité chimique, consécutive à la présence des radicaux et des espèces excitées laissés par les deux phases précédentes.
Book Synopsis Etude et développement d'un actionneur plasma à décharge à barrière diélectrique by : Jérôme Jolibois
Download or read book Etude et développement d'un actionneur plasma à décharge à barrière diélectrique written by Jérôme Jolibois and published by . This book was released on 2008 with total page 208 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: La Décharge à Barrière Diélectrique (DBD) employée ici consiste en une décharge électrique établie dans l’air à pression atmosphérique à la surface d’un isolant. Cette décharge ionise l’air ambiant environnant, et les espèces chargées générées soumises à la force de Coulomb induisent, par transfert de quantité de mouvement, un écoulement appelé vent électrique. Récemment, la capacité de ce type de dispositif à contrôler un écoulement subsonique autour de profils aérodynamiques a été mise en évidence. La DBD employée dans ce sens est appelée actionneur plasma. Ces actionneurs peuvent modifier les écoulements de couche limite en proche paroi par l’intermédiaire du vent électrique. Le but de la thèse est d’améliorer les performances aérodynamiques d’une aile, soit en augmentant sa portance, soit en réduisant sa traînée ou bien encore en retardant le décrochage du profil. Le travail réalisé se divise en deux grandes parties. La première partie a consisté à développer puis optimiser une décharge à barrière diélectrique afin de mieux comprendre son fonctionnement. Pour cela, une étude paramétrique a été effectuée, en faisant varier les grandeurs électriques, physiques et géométriques. Des mesures électriques et mécaniques ont été réalisées, puis des grandeurs électromécaniques comme le rendement par exemple ont été estimées et comparées. Ces différentes études ont permis de définir un ensemble de paramètres permettant d’obtenir une DBD optimum en termes de génération de vent électrique et de fiabilité. La seconde partie a consisté à intégrer l’actionneur plasma optimisé sur un profil symétrique NACA 0015, et de tester son efficacité dans un écoulement d’air allant jusqu’à 40 m/s. Pour cela, des mesures Particle Image Velocimetry (PIV) de l’écoulement autour du profil et des pesées aérodynamiques ont été réalisées sans, puis avec contrôle. L’influence de différents paramètres (fréquence et intensité de l’excitation, mode en fonctionnement) a été étudiée. Il a été mis en évidence une modification de l’écoulement sous les effets du contrôle qui favorise soit le processus de recollement de la couche limite ou soit le décollement. L’efficacité des actions continue et instationnaire de l’actionneur a été comparée. Modulée par une fréquence adimensionnelle F+, le mode instationnaire présente des résultats équivalent voire supérieur au mode continu tout en réduisant la consommation spécifique de la DBD.
Book Synopsis Modélisations multi-physiques avec validations expérimentales des jets de plasmas froids d'hélium à la pression atmosphérique by : Neil Jomaa
Download or read book Modélisations multi-physiques avec validations expérimentales des jets de plasmas froids d'hélium à la pression atmosphérique written by Neil Jomaa and published by . This book was released on 2014 with total page 254 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Le développement de sources de plasmas froids stables et bien adaptées aux applications biomédicales est en plein essor notamment pour répondre à des exigences strictes comme une quasi-température ambiante, la production d'espèces actives contrôlées, etc. Les jets de plasmas froids à la pression atmosphérique générés par décharges à barrière diélectrique (DBD) dans l'hélium peuvent répondre à ces exigences. Ils constituent l'objectif de notre étude numérique qui est corrélée aux mesures pour la validation de notre modélisation hydro-électrodynamique. Le dispositif modélisé mis en place dans le groupe est constitué par un tube de quartz de petit diamètre traversé par l'hélium et enveloppé par deux électrodes d'aluminium alimentées par une tension pulsée mono-polaire. L'imagerie rapide a montré que le jet de plasma apparaissant continue est en fait la succession rapide de "balles de plasma" constituant les fronts de l'onde d'ionisation se propageant dans le mélange He-air à l'extérieur du tube, une hypothèse d'onde d'ionisation guidée dont la confirmation constitue l'un des objectifs de ce travail. L'étude menée en 2Drz est basée sur la méthode des éléments finis pour la discrétisation en utilisant le logiciel COMSOL. Trois modèles couplés ont été mis en place pour les études hydrodynamique, électrostatique et électrodynamique. La modélisation hydrodynamique nous a fourni, pour différents rayons du tube et vitesses d'écoulement, la distribution 2Drz de la fraction molaire d'hélium qui se dilue progressivement dans l'air ambiant. Ce mélange gazeux constitue le milieu dans lequel se propage l'onde d'ionisation dont le front d'onde initial au voisinage de la sortie du tube est le champ électrique géométrique. Ce champ a constitué l'objectif de la simulation électrostatique qui nous a permis de quantifier l'influence de chacun des paramètres du dispositif sur la valeur maximale de ce front d'onde initial. Le fruit de cette étude est une configuration optimale validée expérimentalement pour soit optimiser la longueur du jet facilitant la manipulation du jet, soit minimiser la tension appliquée pour réduire le cout énergétique dans le cas d'une longueur fixée du jet. La simulation hydro- électrodynamique du jet est basée sur le système couplé formé par les équations de Poisson, de transport des particules, de conservation de l'énergie électronique, du transport convecto-diffusif et de Navier Stokes. Les données de base nécessaires en entrée comme les coefficients de transport et de réaction ont été déterminés par résolution de l'équation de Boltzmann multi-termes en fonction de la dilution progressive de l'He dans l'air. Chaque cas de simulation de notre modèle multi-physiques, consommateur de temps de calcul (3 jours sur un processeur Xeon), fournit beaucoup d'informations précieuses pour l'optimisation du jet. On peut citer la confirmation de la nature "streamer guidé", l'analyse 2Drz fine à l'aide des cinétiques réactionnelles des différentes phases du jet (développement, propagation à l'intérieur puis à l'extérieur du tube et post-décharge), la détermination du profil de sa vitesse instantanée et de sa longueur, l'identification des mécanismes conduisant à sa forme annulaire observée expérimentalement, l'étude spatio-temporelle de l'énergie électronique moyenne, du champ électrique local générant la seconde onde d'ionisation, du courant électronique et des densités des espèces chargées et neutres comme l'hélium métastable jouant un rôle majeur et l'oxygène atomique pour son importance dans le biomédical. Les bonnes cohérences entre nos résultats et les mesures sont autant d'éléments de validation de notre modèle hydro-électrodynamique. On a mené aussi une étude paramétrique systématique pour quantifier l'effet de la tension et du rayon interne sur les caractéristiques du jet de plasma. On a finalement apporté dans une annexe notre contribution sur la physique de l'interaction entre notre jet et les micro-organismes.
Book Synopsis Modélisation et simulation numérique de l'écoulement d'un plasma atmosphérique pour l'étude de l'activité électrique des plasmas sur avion by : Jérôme Métral
Download or read book Modélisation et simulation numérique de l'écoulement d'un plasma atmosphérique pour l'étude de l'activité électrique des plasmas sur avion written by Jérôme Métral and published by . This book was released on 2002 with total page 204 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Un gaz ionisé (ou plasma) présente la propriété d'absorber ou de réfléchir les ondes électromagnétiques radar, si son taux d'ionisation est suffisant. Cette propriété suscite un intérêt particulier pour des applications dans le domaine de l'aéronautique. L'objectif de cette thèse est de pouvoir prédire les caractéristiques (électriques et énergétique) d'un plasma d'air faiblement ionisé dans un écoulement à pression atmosphérique. La description du plasma repose sur un modèle à deux températures, inspiré des modèles hors- équilibre thermique. L'écoulement du plasma est alors décrit par un système d'équations de l'hydrodynamique à deux températures couplé à un modèle collisionnel (description des échanges énergétiques) et à la cinétique chimique (réactions chimiques). Nous avons mis en œuvre un algorithme pour simuler le plasma en écoulement axisymétrique. Il s'agit d'un schéma numérique bidimensionnel de type Lagrange + Projection dont la phase de projection est un schéma d'ordre 2, adapté au transport multi- espèces. Cet algorithme nous permet de simuler des expérimentations sur l'écoulement d'un plasma atmosphérique pour valider les paramètres du modèle. Dans une deuxième partie, nous étudions la méthode des couches absorbantes parfaitement adaptées (PML) qui constitue une condition de bord pour la simulation en milieu ouvert. Son efficacité étant reconnue pour les problèmes de propagation d'onde électromagnétique, nous nous penchons sur un moyen d'adapter cette méthode de l'aéroacoustique (équations d'Euler linéarisées). Pour cela nous présentons deux approches : une méthode simple visant à éviter les oscillations numériques, et une approche plus générale où nous définissons une nouvelle formulation de couches absorbantes qui mène à des problèmes bien posés.
Book Synopsis Etude du vent ionique produit par décharge couronne à pression atmosphérique pour le contrôle d'écoulement aérodynamique by : Philippe Bérard
Download or read book Etude du vent ionique produit par décharge couronne à pression atmosphérique pour le contrôle d'écoulement aérodynamique written by Philippe Bérard and published by . This book was released on 2008 with total page 179 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'étude a porté sur le vent ionique produit par une décharge couronne créée par deux électrodes reliées aux bornes d'une alimentation haute tension, en vue de comprendre les phénomènes à la base du vent ionique et les paramètres quicontrôlent sa vitesse dans l'air à pression atmosphérique. Une étude paramétrique est réalisée sur la distance inter-électrodes, lediamètre et le matériau des électrodes, la tension, sa polarité, le courant et le gaz. En parallèle, un modèle numérique bidimensionnel de la décharge positive et du vent ionique est développé, comprenant les équations de Poisson, de continuité de la densité électronique, de continuité des densités d'un ion positif et d'un ion négatif, de continuité de la masse et les équations de Navier-Stokes. Le systèmeest fermés avec des expressions représentant la cinétique chimique de la décharge et le transport des charges. La simulation a étéfaite à l'aide du logiciel FLUENT et de modules programmables.Les mesures ont montré que la vitesse du vent ioniquene nedépend directement que de la racine carrée du courant. Les paramètres géométriques quant à eux modifient la caractéristique courant-tension. Le matériau n'a pas d'influence tandis que le gaz dans lequel se produit la décharge modifie l'évolution de la vitesse en fonction du courant. Ces résultats sont retrouvés par les calculs qui montrent que l'émission secondaire d'électrons par bombardement ionique est négligeable dans la configuration étudiée et que la mobilité des ions est importante. La comparaison des mesures dans différents gaz permet d'estimer les ions prépondérants dans le phénomène de vent ionique. Les calculs sont en bon accord avec les expériences.
Book Synopsis MODELISATION ET SIMULATION NUMERIQUE DE L'EMPREINTE THERMIQUE D'UNE DECHARGE POINTE-PLAN DANS L'AIR.APPLICATION A L'ETUDE DE LA DYNAMIQUE DES NEUTRES by : MOSTEFA.. LEMERINI
Download or read book MODELISATION ET SIMULATION NUMERIQUE DE L'EMPREINTE THERMIQUE D'UNE DECHARGE POINTE-PLAN DANS L'AIR.APPLICATION A L'ETUDE DE LA DYNAMIQUE DES NEUTRES written by MOSTEFA.. LEMERINI and published by . This book was released on 1993 with total page 250 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: DURANT LE DEVELOPPEMENT DU PLASMA DANS LA DECHARGE, L'EVOLUTION SPATIO-TEMPORELLE DE LA TEMPERATURE DES PARTICULES NEUTRES PEUT ETRE CONSIDEREE COMME ETANT LE RESULTAT DE L'INTERACTION ENTRE LES PARTICULES CHARGEES ET LES PARTICULES NEUTRES. EN EFFET, LE GRADIENT DE TEMPERATURE PROVOQUE UN PHENOMENE DE DIFFUSION ET DE CONVECTION QUI RESULTE DE LA FORTE HETEROGENEITE DE LA DISTRIBUTION SPATIALE DE NEUTRES. DANS CE TRAVAIL, NOUS SIMULONS L'EMPREINTE THERMIQUE CREEE DANS UNE DECHARGE ELECTRIQUE DE TYPE POINTE-PLAN REALISEE DANS L'AIR A LA PRESSION ATMOSPHERIQUE. LE GAZ ETANT SOUMIS A UNE INJECTION D'ENERGIE QUI RESULTE D'UN CHAMP ELECTRIQUE INHOMOGENE DANS L'ESPACE, DANS DEUX SITUATIONS DIFFERENTES: INJECTION STATIONNAIRE, PUIS INJECTION VARIABLE. L'EVOLUTION SPATIO-TEMPORELLE DES PARTICULES NEUTRES EST ANALYSEE SUR LA BASE DES EQUATIONS DE LA DYNAMIQUE DES FLUIDES, DANS UN ESPACE A DEUX DIMENSIONS, EN UTILISANT LES COORDONNEES CYLINDRIQUES ET EN SUPPOSANT L'EXISTENCE D'UNE SYMETRIE DE REVOLUTION AUTOUR DE L'AXE DE LA DECHARGE. LA METHODE DE RESOLUTION EST BASEE SUR LA TECHNIQUE DE CORRECTION DE FLUX DE TRANSPORT, QUI EST UNE METHODE TRES EFFICACE DANS L'ETUDE D'ECOULEMENTS COMPLEXES PRESENTANT DE FORTS GRADIENTS. ON OBTIENT AINSI, EN FONCTION DU TEMPS ET DE L'ESPACE L'EVOLUTION ET LA DISTRIBUTION DU CHAMP DE VITESSE ET DES DIFFERENTES GRANDEURS LIEES A LA DYNAMIQUE DES NEUTRES
Book Synopsis ETUDE DE LA REACTIVITE PHYSICO-CHIMIQUE D'UNE DECHARGE FILAMENTAIRE A PRESSION ATMOSPHERIQUE, DANS L'AIR. APPLICATION AU CONTROLE DE LA POLLUTION by : SOPHIE.. SAMSON
Download or read book ETUDE DE LA REACTIVITE PHYSICO-CHIMIQUE D'UNE DECHARGE FILAMENTAIRE A PRESSION ATMOSPHERIQUE, DANS L'AIR. APPLICATION AU CONTROLE DE LA POLLUTION written by SOPHIE.. SAMSON and published by . This book was released on 1997 with total page 164 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: EN RAISON DE LEUR CAPACITE A ENGENDRER UN PLASMA CHIMIQUEMENT REACTIF, FORTEMENT HORS EQUILIBRE OU LA TEMPERATURE DES ELECTRONS EST TRES ELEVEE DEVANT CELLE DU GAZ, LES DECHARGES NON THERMIQUES OUVRENT DES PERSPECTIVES NOUVELLES DANS LES APPLICATIONS LIEES AU CONTROLE DE LA POLLUTION, QUE CE SOIT POUR LE TRAITEMENT PHYSICO-CHIMIQUE DES EFFLUENTS GAZEUX OU LA PRODUCTION D'OZONE. ILS VISENT A OBTENIR UN TAUX DE DEPOLLUTION TRES ELEVE, QUI NE PEUT ETRE ATTEINT PAR LES TECHNIQUES CONVENTIONNELLES, PERMETTANT AINSI DE REPONDRE AUX FUTURES EXIGENCES REGLEMENTAIRES QUI NE MANQUERONT PAS D'EVOLUER DANS L'AVENIR. L'OBJECTIF POURSUIVI DANS CE TRAVAIL EST D'ETUDIER LA PHYSICO-CHIMIE DU PLASMA NON THERMIQUE INDUIT PAR UNE DECHARGE ELECTRIQUE FILAMENTAIRE DE TYPE STREAMER OU ARC ENTRAVE ET DE CERNER LES PROCESSUS CHIMIQUES DOMINANTS AINSI QUE LES DIFFERENTS PARAMETRES SUSCEPTIBLES DE MODIFIER LE COMPORTEMENT CHIMIQUE DU MILIEU. LA COMPLEXITE ET LA DIVERSITE DES PROCESSUS CHIMIQUES EXPLIQUENT LES NOMBREUSES MODELISATIONS DEVELOPPEES DEPUIS PLUSIEURS ANNEES. DANS LE CADRE DE CE TRAVAIL, UNE BASE DE DONNEES REACTIONNELLES A ETE CONSTITUEE (31 ESPECES, 305 REACTIONS) ET DEUX MODELES ONT ETE REALISES. LE PREMIER A ZERO DIMENSION NOUS A PERMIS DE METTRE EN EVIDENCE LES PARAMETRES DOMINANTS AVEC D'UNE PART LA TEMPERATURE A L'ORIGINE DE CERTAINS CYCLE REACTIONNELS TELS QUE LA CONVERSION DE N EN O, ET D'AUTRE PART LA DIFFUSION FAVORABLE A LA PRODUCTION D'OZONE. LE SECOND MODELE (2 DIMENSIONS) EST UN MODELE HYDRODYNAMIQUE BASE SUR LA RESOLUTION DE L'EQUATION DE BOLTZMANN QUI PERMET DE CARACTERISER LE COMPORTEMENT ELECTRIQUE, HYDRODYNAMIQUE ET CHIMIQUE DE LA DECHARGE DE TYPE ARC ENTRAVE.
Book Synopsis Confinement micrométrique des décharges pulsées nanosecondes dans l'air à pression atmosphérique et effets électro-aérodynamiques by : Thomas Orrière
Download or read book Confinement micrométrique des décharges pulsées nanosecondes dans l'air à pression atmosphérique et effets électro-aérodynamiques written by Thomas Orrière and published by . This book was released on 2018 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Les plasmas froids d'air à pression atmosphérique sont très utiles pour un grand nombre d'applications grâce à leur chimie hors-équilibre et leur souplesse d'utilisation. Leur intérêt réside dans la production de certaines espèces réactives ou chargées avec un coût énergétique plus avantageux que la chimie à l'équilibre. L'objectif de cette thèse est de combiner les décharges nanosecondes répétitives pulsées (NRP) avec une géométrie micrométrique. Par cette combinaison, nous souhaitons palier au chauffage excessif des étincelles qui génèrent pourtant des fortes densités d'espèces. Notre étude se concentre en trois points principaux. Dans un premier temps la phase de claquage est étudiée ; c'est pendant cette étape que l'énergie est déposée et que les espèces sont produites. La combinaison des diagnostics électriques et de spectroscopie d'émission optique montrent que l'air est presque complètement dissocié et ionisé. Ensuite, nous nous intéressons à la phase de recombinaison qui conditionne la durée de vie de ces espèces. Les résultats mettent en évidence une réaction à trois corps comme mécanisme de recombinaison principal. Et enfin, le dernier point concerne le transport des espèces vers un substrat conducteur. En lui appliquant une tension, celui-ci nous permet de générer un écoulement de vent ionique provenant de la décharge. L'écoulement est étudié par vélocimétrie d'images de particules et imagerie Schlieren. Ce travail a permis de démontrer la capacité des NRP micro-plasmas dans la production contrôlée d'espèces réactives et chargées, mais aussi dans leur transport vers une surface par panache électro-aérodynamique.
Book Synopsis Modélisation numérique de la génération d’un plasma d’air dans un écoulement aérodynamique by : Géraldine Quinio
Download or read book Modélisation numérique de la génération d’un plasma d’air dans un écoulement aérodynamique written by Géraldine Quinio and published by . This book was released on 2005 with total page 222 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Afin de diminuer la signature radar d'une entrée d'air d'aéronef, un dispositif envisagé consiste en l'ionisation partielle de l'air au niveau de l'entrée d'air . L'objectif de la thèse est de développer des modèles mathématiques et numériques permettant de mieux appréhender les principaux mécanismes physiques intervenant dans la génération d'un plasma d'air à pression atmosphérique soumis à un vent. Une analyse asymptotique d'un modèle 0D de cinétique de création d'un plasma d'air dans un écoulement a été effectuée. Le maintien du plasma repose sur la présence des métastables: permettant de détacher des électrons d'ions négatifs et sur la vitesse de l'écoulement porteur. Dans un second temps, nous nous sommes intéressés au dispositif des décharges capillaires générant une décharge homogène dans l'air à pression atmosphérique. Un modèle 0D a été conçu afm de comprendre les principaux mécanismes physiques intervenant dans l'initiation de la décharge. Les simulations numériques ont montré l'importance des phénomènes aux parois. Enfin, une dernière partie est consacrée à l'élaboration et à l'étude d'un modèle numérique bidimensionnel d'une décharge continue Pointe Négative Plan dans une entrée d'air. Le modèle est constitué d'un système d'équations non-linéaires de convection/diffusion/réactions couplées à l'équation de Poisson. Le courant induit par la circulation du plasma dans le circuit extérieur est relié au potentiel par une équation différentielle ordinaire en temps . Les simulations numériques montrent que lorsque le vent devient important, la formation périodique de canaux plasmiques dérivant ensuite le long de l'écoulement porteur est observée
Book Synopsis ETUDE ET CARACTERISATION D'UNE DECHARGE ELECTRIQUE GLISSANTE DANS L'AIR A PRESSION ATMOSPHERIQUE by : Frédéric Richard (illustrateur).)
Download or read book ETUDE ET CARACTERISATION D'UNE DECHARGE ELECTRIQUE GLISSANTE DANS L'AIR A PRESSION ATMOSPHERIQUE written by Frédéric Richard (illustrateur).) and published by . This book was released on 1995 with total page 173 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: LES ARCS GLISSANTS QUI SE DEPLACENT DANS UN ECOULEMENT DE GAZ ENTRE DEUX ELECTRODES PROFILEES EN FORME DE TUYERE PERMETTENT D'OBTENIR A LA PRESSION ATMOSPHERIQUE ET AUX PRESSIONS PLUS ELEVEES DES PLASMAS HORS EQUILIBRE CARACTERISES A LA FOIS PAR DE FORTES DENSITES ELECTRONIQUES (SUPERIEURES A 10#1#4 CM#-#3) ET DES CHAMPS ELECTRIQUES ELEVES DE L'ORDRE DE 10#4 V/M. CES DISPOSITIFS SONT INTERESSANTS ET PROMETTEURS POUR DE NOMBREUSES APPLICATIONS INDUSTRIELLES DANS LE DOMAINE DE LA PLASMA CHIMIE (DESTRUCTION DES COMPOSES ORGANIQUES VOLATILS (COV), DESULFURATION DES GAZ ET REDUCTION DE H#2S, VALORISATION DU METHANE, TRANSFORMATION DU PROTOXYDE D'AZOTE N#2O EN NO#X). CE TRAVAIL PORTE SUR L'ETUDE D'UNE TELLE DECHARGE ALIMENTEE A PARTIR D'UNE SOURCE ELECTRIQUE CONTINUE, DANS L'AIR A PRESSION ATMOSPHERIQUE. PLUSIEURS METHODES DE DIAGNOSTICS ONT ETE UTILISEES (PHOTOGRAPHIE RAPIDE AVEC UNE CAMERA DTC INTENSIFIEE, CAPTEURS OPTOELECTRONIQUES, MESURES ELECTRIQUES, SPECTROMETRIE MOLECULAIRE). LES RESULTATS OBTENUS ONT MONTRE QUE LE COMPORTEMENT DE CES DECHARGES PEUT ETRE DECRIT A L'AIDE DE MODELES RELATIVEMENT SIMPLES ET ONT PERMIS DE METTRE EN EVIDENCE LES DIFFERENTS PARAMETRES IMPORTANTS QUI CARACTERISENT LE FONCTIONNEMENT DU DISPOSITIF (DEBIT DE GAZ, TENSION, INTENSITE DU COURANT, DISTANCE MINIMALE DES ELECTRODES). L'ARC GLISSANT PEUT ETRE DECRIT COMME UN FIN CORDON DE PLASMA (DIAMETRE 1 MM) A HAUTE TEMPERATURE (6000 K), ENTOURE D'UNE GAINE PLASMAGENE A PLUS BASSE TEMPERATURE (3000 K) HORS EQUILIBRE ET CONTENANT DE NOMBREUSES ESPECES MOLECULAIRES EXCITEES. CELUI-CI SE DEPLACE ET S'ALLONGE SOUS L'EFFET DES FORCES D'ENTRAINEMENT EXERCEES PAR LE FLUX DE GAZ. UNE DIFFERENCE DE VITESSE IMPORTANTE ENTRE LE GAZ ET L'ARC GLISSANT PRODUIT UN REFROIDISSEMENT EFFICACE ET DEPLACE LE REGIME DE FONCTIONNEMENT DEPUIS LE REGIME D'ARC VERS UN REGIME DE DECHARGE LUMINESCENTE. LA TENSION AUX BORNES DE L'ARC AUGMENTE PROPORTIONNELLEMENT A SON ALLONGEMENT ET LA TENSION MAXIMALE ATTEINTE, CORRESPOND A LA TENSION DE CLAQUAGE AU COL DES ELECTRODES (TENSION DE PASCHEN) QUI PROVOQUE L'AMORCAGE D'UN NOUVEL ARC. CETTE ETUDE CONSTITUE UN PROGRES SIGNIFICATIF DANS LA CONNAISSANCE DES PHENOMENES PHYSIQUES ASSOCIES A L'ARC GLISSANT. CEPENDANT, LE DERNIER CHAPITRE DE CE TRAVAIL QUI EST CONSACRE A L'ETUDE DE LA FORMATION DE NO#X DANS L'ARC, REVELE L'AMPLEUR DU TRAVAIL RESTANT A ACCOMPLIR POUR MAITRISER PARFAITEMENT LES PHENOMENES PHYSICO-CHIMIQUES INTERVENANT DANS CE TYPE DE DECHARGE
Book Synopsis Study of Electric Discharge and Space Charge Formation Phenomena in the Air Gaps of an Ice-covered Insulator Using an Icicle/ice-covered Plate Electrode System by : Defen Yu
Download or read book Study of Electric Discharge and Space Charge Formation Phenomena in the Air Gaps of an Ice-covered Insulator Using an Icicle/ice-covered Plate Electrode System written by Defen Yu and published by . This book was released on 2007 with total page 478 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt:
Book Synopsis Etude de l'écoulement induit par une décharge à barrière diélectrique surfacique by : Vincent Boucinha
Download or read book Etude de l'écoulement induit par une décharge à barrière diélectrique surfacique written by Vincent Boucinha and published by . This book was released on 2009 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: La réduction de la résistance à l'avancement par des techniques de contrôle active sera une nécessité d'importance croissante dans les années à venir pour le secteur des transports. Cette thèse fait partie d'une nouvelle voie de recherche consistant à utiliser des décharges plasmas à pression atmosphérique pour modifier les écoulements en vue d'améliorer les performances aérodynamiques (diminution de la traînée et augmentation de la portance). L'actionneur retenu est une décharge à barrière diélectrique surfacique avec un diélectrique composé d'une combinaison de deux matériaux polymères souples. L'écoulement induit par l'actionneur plasma, appelé vent ionique, est d'abord étudié expérimentalement dans l'air au repos en fonction du régime de la décharge. Une loi empirique liant la vitesse du vent ionique à la tension et à la fréquence de l'alimentation est proposée. De cette loi se dégagent une vitesse et une longueur caractéristiques utilisées pour prédire les principales propriétés du jet de paroi induit en aval de la décharge (lois d'échelle). L'efficacité de l'actionneur est ensuite testée en soufflerie subsonique pour trois configurations aérodynamiques de complexité croissante : couche limite laminaire non décollée (plaque plane), couche limite turbulente décollée (profil épais) et couche limite décollée 3D (corps de Ahmed, lunette inclinée à 25°). Des résultats significatifs tant sur le plan de la modification de la topologie de l'écoulement que de l'amélioration des efforts aérodynamiques sont obtenus pour des nombres de Reynolds jusqu'à 1,7.106 (35 m/s).
Book Synopsis ETUDE D'UNE DECHARGE MOYENNE FREQUENCE AVEC BARRIERE DIELECTRIQUE, AINSI QUE DE LA REACTIVITE CHIMIQUE DU PLASMA GENERE. APPLICATION AU TRAITEMENT D'EFFLUENTS GAZEUX CHARGES EN COMPOSES ORGANIQUES VOLATILS by : EMMANUEL.. ODIC
Download or read book ETUDE D'UNE DECHARGE MOYENNE FREQUENCE AVEC BARRIERE DIELECTRIQUE, AINSI QUE DE LA REACTIVITE CHIMIQUE DU PLASMA GENERE. APPLICATION AU TRAITEMENT D'EFFLUENTS GAZEUX CHARGES EN COMPOSES ORGANIQUES VOLATILS written by EMMANUEL.. ODIC and published by . This book was released on 1998 with total page 242 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'IMPACT ENVIRONNEMENTAL ET SANITAIRE DES EMISSIONS, DANS L'ATMOSPHERE, D'EFFLUENTS GAZEUX CHARGES EN POLLUANTS, NOTAMMENT EN COMPOSES ORGANIQUES VOLATILS, A MOTIVE LA RECHERCHE DE TECHNOLOGIES NOUVELLES PERMETTANT LA DEPOLLUTION A MOINDRE COUT DE CES EFFLUENTS. CE TRAVAIL DE THESE A EU POUR OBJECTIF L'ETUDE D'UNE DECHARGE MOYENNE FREQUENCE AVEC BARRIERE DIELECTRIQUE, ETABLIE DANS L'AIR A PRESSION ATMOSPHERIQUE, ADAPTEE A CETTE APPLICATION. REALISEE AVEC UNE GEOMETRIE D'ELECTRODES DE TYPE MONOPOINTE - PLAN, CETTE ETUDE PERMET DE PROPOSER UN MODELE ELECTRIQUE DECRIVANT LES MECANISMES INDUITS DANS LES COMPOSANTES IMPULSIONNELLES ET SYNCHRONES DU COURANT DE DECHARGE ET DE DEGAGER UN PARAMETRE PHYSIQUE DU PLASMA, SA TEMPERATURE T P L, CORRELEE AUX PARAMETRES ELECTRIQUES DE DECHARGE ET DONT LES VALEURS ELEVEES (1500-2500 K) JUSTIFIENT LA TERMINOLOGIE DE PLASMA TIEDE, DETERMINANT SA REACTIVITE CHIMIQUE. CETTE REACTIVITE EST TESTEE SUR LE TOLUENE DONT LA DESTRUCTION EST ETUDIEE EN FONCTION DES PARAMETRES PHYSIQUES ET ELECTRIQUES DU PLASMA. UNE EXTENSION LINEAIRE DU SYSTEME PRECEDENT A ETE REALISEE, EN VUE DE L'INDUSTRIALISATION DU PROCEDE, SOUS LA FORME D'UN REACTEUR DEVELOPPANT UN DOUBLE RIDEAU DE PLASMA ET D'UNE CAPACITE VOLUMIQUE DE TRAITEMENT DE 1 M 3.H - 1. LES PERFORMANCES DE CE REACTEUR ONT ETE APPRECIEES EN OPERANT AVEC DU TOLUENE ET DE L'ISOPROPANOL (A RAISON DE 1000-2000 PPMV) EN TENANT COMPTE A LA FOIS DU TAUX DE CONVERSION DU POLLUANT (90-99%) ET DES PRODUITS STABLES DE DEGRADATION FORMES EN PHASES GAZEUSE ET PARTICULAIRE. CETTE ANALYSE A CONDUIT A LA PROPOSITION DE SCHEMAS REACTIONNELS DE TYPE COMBUSTION ET DES COMPARAISONS ETABLIES SUR UN PLAN ENERGETIQUE ONT MONTRE QUE, DANS CERTAINES CONDITIONS, UNE ENERGIE INJECTEE DANS LE PLASMA DEUX FOIS INFERIEURE A CELLE MISE EN JEU DANS UN PROCESSUS DE COMBUSTION PEUT SUFFIRE A L'OBTENTION DE RESULTATS CHIMIQUES COMPARABLES. UN CONCEPT DE CATALYSE PLASMA EST ALORS AVANCE.
Book Synopsis Etude expérimentale du contrôle d'écoulements aérodynamiques subsoniques par action de plasmas froids surfaciques à pression atmosphérique by : Pierre Magnier
Download or read book Etude expérimentale du contrôle d'écoulements aérodynamiques subsoniques par action de plasmas froids surfaciques à pression atmosphérique written by Pierre Magnier and published by . This book was released on 2007 with total page 213 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Le contrôle actif des écoulements aérodynamiques est l’un des enjeux majeurs actuellement en aérodynamique afin de réduire la traînée, augmenter la portance, contrôler les instabilités. Dans ce contexte, l’objet de ce travail est d’utiliser des actionneurs plasmas en caractérisant leurs propriétés physiques et leurs effets sur des écoulements. Deux configurations ont été utilisées : les décharges surfaciques « couronne » et « à barrière diélectrique (DBD). Des mesures électriques et optiques montrent que ces plasmas sont une succession de micro-décharges. Le « vent ionique » induit par ces actionneurs est instationnaire, de faible vitesse (quelques m/s) et fortement dépendant des configurations géométriques et électriques. Cette propriété mécanique a été utilisée pour modifier la couche limite se développant sur une plaque plane puis sur des profils d’aile. Une succession de DBD a permis de déclencher précocement la transition laminaire-turbulente de la couche limite. Les décollements de bord d'attaque de l'écoulement de profils ont été retardés voire supprimés. Enfin, de nouveaux types d’actionneurs sont développés : une DBD alimentée par une haute tension impulsionnelle et des jets de plasmas perpendiculaires à la paroi.
Book Synopsis Etude hydrodynamique d'un plasma de décharge mercure haute pression. Analyse de l'influence des transports de masse. Généralisation à un système à deux fluides by : Kamel Charrada
Download or read book Etude hydrodynamique d'un plasma de décharge mercure haute pression. Analyse de l'influence des transports de masse. Généralisation à un système à deux fluides written by Kamel Charrada and published by . This book was released on 1995 with total page 159 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: LE TRAVAIL PRESENTE CONCERNE LA MODELISATION DES ARCS STABILISES PAR PAROIS FONCTIONNANT DANS LE MERCURE A DES PRESSIONS ALLANT DE QUELQUES DIXIEMES D'ATMOSPHERE JUSQU'A QUELQUES ATMOSPHERES. LA MODELISATION DE LA DECHARGE EST TOUT D'ABORD CONDUITE DANS LE CADRE DE L'HYPOTHESE DE L'EQUILIBRE THERMODYNAMIQUE LOCAL (E.T.L.), A PARTIR D'UN MODELE BIDIMENTIONNEL DE TYPE FLUIDE UTILISANT LA TECHNIQUE DES ELEMENTS FINIS. APRES UNE ETAPE DE VALIDATION DU MODELE, L'INFLUENCE DU REMPLISSAGE, DE LA GEOMETRIE ET DE L'INTENSITE DU COURANT D'ARC SUR LES PHENOMENES CONVECTIFS ET DE CONDUCTIONS AINSI QUE SUR LES MODIFICATIONS DES CARACTERISTIQUES DU PLASMA QUI EN RESULTENT A ETE ETUDIEE. EN PARTICULIER, LE CALCUL DE LA TEMPERATURE EN TOUT POINT A PERMIS D'EVALUER LA QUANTITE DE MERCURE PERDUE DERRIERE LES ELECTRODES, CE QUI EST D'UN GRAND INTERET POUR L'ETUDE EXPERIMENTALE DE CES DECHARGES. L'EFFET D'UNE ALIMENTATION PERIODIQUE SUR LES MOUVEMENTS DU FLUIDE A EGALEMENT ETE EXAMINE DANS LE CADRE DE CETTE DESCRIPTION BASEE SUR L'E.T.L. DEUX TYPES D'EXCITATION ONT ETE UTILISEES, UNE EXCITATION SINUSOIDALE ET UNE EXCITATION RECTANGULAIRE DE RAPPORT CYCLIQUE VARIABLE. DANS UNE SECONDE ETAPE, LE MODELE FLUIDE A ETE ETENDU A UN SYSTEME A DEUX FLUIDES, ELECTRONS D'UNE PART, IONS ET NEUTRES D'AUTRE PART, CES DEUX GROUPES D'ESPECES ETANT SUPPOSEES AVOIR DES FONCTIONS DE DISTRIBUTION MAXWELLIENNES A DES TEMPERATURES DIFFERENTES. CETTE APPROCHE, COMPLEMENTAIRE DU MODELE E.T.L., A PERMIS D'EXAMINER L'INFLUENCE DE PLUSIEURS PARAMETRES SUR LES DEVIATIONS DUES A LA SEPARATION EN DEUX FLUIDES PAR RAPPORT A L'ETAT PRECEDENT D'E.T.L.
Book Synopsis Analyse expérimentale et modélisation numérique d'un actionneur plasma de type jet synthétique by : François Laurendeau
Download or read book Analyse expérimentale et modélisation numérique d'un actionneur plasma de type jet synthétique written by François Laurendeau and published by . This book was released on 2016 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: De nombreuses recherches sont actuellement menées afin de réduire les émissions polluantesdes aéronefs. Le contrôle actif des écoulements aérodynamiques est une piste envisagéepour répondre à ces enjeux. Parmi les technologies de contrôle en développement, lestechnologies plasma offrent plusieurs avantages, dont la compacité, la simplicité de mise enoeuvre et la réactivité. Ce travail de thèse a été consacré à l'étude d'un actionneur plasmade type jet synthétique. Il se présente sous la forme d'une petite cavité insérée en paroiet reliée à l'extérieur par une tuyère. Un arc électrique est généré dans la cavité, ce quientraîne une augmentation de la pression de l'air dans celle-ci. Par conséquent, un jet estproduit à la sortie de la tuyère, et celui-ci peut interagir avec l'écoulement extérieur. A lasuite de cette phase d'éjection, de l'air extérieur est naturellement aspiré par la cavité, cequi permet au processus d'être répété à des fréquences pouvant atteindre plusieurs kilohertz.L'objectif de ce travail de thèse est de construire un modèle numérique capable dereproduire ces phénomènes physiques. Pour cela, un calcul aérodynamique de type LargeEddy Simulation est mis en oeuvre. L'action du plasma d'arc est prise en compte au traversde termes sources dans l'équation de l'énergie. Ces derniers sont notamment calculés grâceà l'hypothèse d'équilibre thermodynamique local dans le plasma. De plus, l'augmentationde la température dans la partie solide de l'actionneur est simulée lorsque celui-ci est opéréà haute-fréquence. Les résultats du modèle numérique sont comparés à des mesures de vitesseeffectuées lorsque l'actionneur fonctionne dans un environnement extérieur au reposet lorsque celui-ci interagit avec une couche limite.
