Thèse soutenue

Simulation numerique d'une decharge electrique sous haute pression declenchee par dard (streamer)

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Auteur / Autrice : DJAMAL DJERMOUNE
Direction : Emmanuel Marode
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Physique
Date : Soutenance en 1996
Etablissement(s) : Paris 6

Mots clés

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Mots clés contrôlés

Résumé

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De nombreux reacteurs a decharge electrique en haute pression sont fondes sur des decharges de type filamentaire. Ces dernieres creent des especes reactives dans le milieu gazeux. L'objectif de ces reacteurs peut etre tres varie - citons, le declenchement de la combustion dans un moteur, la production de l'ozone pour la purification de l'eau et l'elimination des composes nocifs dans un effluent gazeux pollue. L'evaluation des bilans chimiques dans ces reacteurs necessite la connaissance, sur le plan theorique, de tous les mecanismes qui regissent l'evolution d'une decharge electrique filamentaire. L'objectif de ce travail est de modeliser dans une geometrie bidimensionnelle l'evolution spatio-temporelle d'une decharge dite dard ou streamer qui se forme dans un intervalle a champ fortement inhomogene de type pointe-plan. Cette modelisation fournit la distribution de la densite de courant j et celle du champ reduit e/n (n est la densite du milieu) necessaires a l'evaluation des taux d'activation du milieu. La simulation est realisee sur la base du modele fluide dans lequel les densites des electrons, des ions positifs, des ions negatifs, des especes excitees et des photons sont decrites par un jeu d'equations hydrodynamiques. Les parametres de transport (vitesse, diffusion) et les coefficients macroscopiques des diverses collisions (ionisation, excitation, attachement,) sont determines a partir du champ electrique local (ecl) donne par l'equation de poisson. La complexite de la simulation numerique d'une decharge electrique du type dard provient de ce que les grandeurs qui la caracterisent (densite de charge, champ electrique, densite de photons,) varient tres rapidement aussi bien dans le temps que dans l'espace. La resolution des equations qui les gouvernent necessite des methodes numeriques de haut degre de precision