Simulations tridimentionnelles instantionnaires de l'interaction entre un arc electrique et un ecoulement environnant

• Auteur / Autrice : MANUEL GONZALES
• Direction : Alain Gleizes
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 1999
• Etablissement(s) : Toulouse 3

Résumé

Ce travail s'insere dans le cadre d'une collaboration entre e. D. F. Et plusieurs partenaires industriels et universitaires. Ce groupe de projet etudie les differentes phases de l'arc de coupure dans un disjoncteur, de la creation de l'arc au moment de la separation des contacts jusqu'a l'extinction favorisee par un soufflage. C'est dans le cadre de l'interaction arc electrique/soufflage que se situe notre travail. Les modeles d'arc ont montre que la rapidite de l'extinction de l'arc ne peut etre expliquee qu'en faisant intervenir la turbulence. Or, la nature de cette turbulence dans les arcs n'est pas clairement etablie. Jusqu'a present, les modeles d'arc etaient bidimensionnels et la turbulence etait traitee par des modeles classiques (longueur de melange ou k ). Le but de l'etude est donc de realiser des simulations 3d instationnaires d'arcs en interaction avec un ecoulement pour tenter de decrire le comportement des arcs. Notre attention s'est portee sur l'analyse des fluctuations d'arc. Ce memoire dresse en premier lieu le bilan des travaux effectues sur le code estet. Nous avons d'abord implemente l'electromagnetisme dans une version potentiel-vecteur qui nous permet de traiter les mouvements d'arc tout en faisant une hypothese quasi-stationnaire du point de vue de l'electromagnetisme (pas de courant de deplacement). De plus, nous avons integre un modele de macro-simulation pour la turbulence. Des validations de cette version du code ont ete faites. La deuxieme partie de ce travail a permis d'etablir une base de donnees statistiques afin d'analyser les fluctuations d'arc. Les grandeurs physiques instantanees sont moyennees sur un temps suffisamment long de maniere a obtenir un grand nombre de correlations de grandeurs caracteristiques de l'arc. En particulier, on s'attache a calculer les correlations intervenant dans les modeles de turbulence classiques ainsi que les fluctuations electromagnetiques.