contribution a l'étude de l'érosion de cavitation - Infoscience - EPFL

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Contribution al'erosion de cavitation: mecanismes hydrodynamiques et prediction presentent ainsi l'avantage d'une source de lumiere quasi ponctuelle par opposition aux lampes dites de type lineaire pour lesquelles la totalite du gaz est ionise. Pendant la phase de conduction electrique, la tension aux bornes de la lampe U est reliee au courant I par la loi de Goncz [36]: p U = K0 I (2.1) Ou K0 designe l'impedance dynamique du plasma exprimee en [W/A]. K0 depend de la nature et de la pression du gaz utilise ainsi que du diametre et de la longueur de l'arc electrique. Si on designe par L l'inductance du circuit, la duree t 1 3 par la relation: t 1 3 du ash au 1 du pic est donnee 3 = p LC (2.2) Il appara^t des lors que la minimisation de la duree du ash conduit areduire au maximum la valeur de la capacite. Ceci entra^ne une augmentation de la tension d'alimentation pour une même energie electrique (= 1 2 CU2 ). La tension d'alimentation est limitee par la tension d'auto declenchement de la lampe, la valeur de la capacite est alors imposee par l'energie necessaire pour impregner l'emulsion photographique. Des essais preliminaires sur l'emulsion Ilford HP5, couramment utilisee al'IMHEF ,ontmontre que l'energie du ash doit être au moins egale a10J.Par consequent, la tension d'alimentation est xee a 3.5 kV et la capacite est de 2 F. La duree du ash ainsi obtenue est de 2 s. L'arrangement optique represente Figure 2.5 est concu pour augmenter le rendement lumineux. Il est compose d'un miroir spherique, un condenseur et de deux lentilles divergentes. Le faisceau de lumiere ainsi obtenu peutêtre parallele ou divergent. L'angle d'ouverture du faisceau est varie en ajustant la distance entre les lentilles divergentes. L'alignement de ces elements optiques est realise aumoyen d'un faisceau laser. 2.2.1.2 Le ash Weinberger Outre l'unite d'eclairage de l'IMHEF un ash de marque Weinberger (Xenon Pulse) est utilise. Le tube ash est de type lineaire possedant une longueur de 15 mm. L'originalite de cet eclairage reside dans le procede dedeclenchement. Contrairement aux ashes conventionnels, le gaz (xenon) contenu dans la lampe est maintenu constamment al'etat ionise. L'etage de puissance est isole de la lampe par deux electrodes. Le declenchement du ash s'e ectue en creant un arc electrique (dans l'air) entre les electrodes d'isolation. L'avantage de ce schema de fonctionnementreside dans le fait que la tension d'alimentation n'est plus limitee par l'auto declenchement de la lampe et vaut 10 kV. En e et, l'auto declenchementauniveau des electrodes d'isolation peut être evite en les ecartant su samment l'une par rapport a l'autre. La decharge electrique possede une energie de 100 J et une duree de l'ordre de 10 s. 2.2.2 Cameras monocoup Pour realiser les visualisations photographiques, deux cameras 35 mm (Nikkon F3) munies d'objectifs 55 mm macro sont utilisees. L'emploi du moteur (Nikkon MD40) permet le EPFL { DGM { IMHEF 44
Unité d’alimentation et de déclenchement Wallis L5333P 1−5 kV EG&G PS450 0−1 kV Wallis L5333P 1−5 kV R Cables 2 Boitiers Flash C C Haute tension Déclenchement Lampes Figure 2.4: Schema de principe de l'unite d'eclairage IMHEF . Morroir sphérique Lampe flash EG&G 3P4 Condenseur O 63mm (focale 53 mm) Lentilles divergentes (focale 90 mm) Figure 2.5: Arrangement optique. 45 Chapitre 2
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