Etude du vent ionique produit par décharge couronne à pression atmosphérique pour le contrôle d'écoulement aérodynamique

Résumé : 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.
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Thèse
Sciences de l'ingénieur [physics]. Ecole Centrale Paris, 2008. Français. 〈NNT : 2008ECAP1085〉
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Contributeur : Sabine Noel Peignet <>
Soumis le : mardi 14 octobre 2014 - 10:58:48
Dernière modification le : vendredi 20 avril 2018 - 14:30:03
Document(s) archivé(s) le : vendredi 14 avril 2017 - 15:13:28

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Philippe Bérard. Etude du vent ionique produit par décharge couronne à pression atmosphérique pour le contrôle d'écoulement aérodynamique. Sciences de l'ingénieur [physics]. Ecole Centrale Paris, 2008. Français. 〈NNT : 2008ECAP1085〉. 〈tel-01071389〉

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