Etude et développement d'un actionneur plasma à décharge à ...

1. Revue bibliographique sur les décharges et les actionneurs plasmas
haute tension sinusoïdal à valeur moyenne nulle, on obtient classiquement une décharge DBD de
surface. La décharge est alors localisée sur le bord de l’électrode active (Figure 1.21b).
Lorsque l’on alimente l’électrode active avec un signal sinusoïdal à valeur moyenne non nulle (i.e.
avec une composante continue) la décharge change de régime est devient une décharge rampante
(sliding). Le plasma s’étend alors jusqu’à l’électrode de masse n°3, comme le montre la Figure 1.21c.
(a)
(b) (c)
Figure 1.21. Vue schématique d’un actionneur à décharge rampante (a), photographie en vue de dessus de
l’actionneur en mode DBD simple (b) et en mode sliding (c).
En fait, la présence de la troisième électrode et l’utilisation d’une composante continue créent une
décharge couronne rampante. La décharge DBD jouant le rôle d’un plasma ionisant, les charges créées
sont captées par la troisième électrode. L’intérêt de cette décharge est qu’elle est plus stable qu’une
décharge couronne de surface classique et que la zone de plasma est très large. De plus, sous certaines
conditions, son effet mécanique peut être supérieur à celui d’une DBD (Moreau et al. [60]).
b. Actionneur micro-jet à DBD
Récemment, certains chercheurs ont eu l’idée d’utiliser l’actionneur DBD pour générer un jet
perpendiculaire à la paroi du diélectrique.
Santhanakrishnan et Jacob ([61]-[63]) ont développé une configuration annulaire de l’actionneur
micro-jet. Celle-ci est présentée sur la Figure 1.22a. L’actionneur produit un jet perpendiculaire à la
paroi de l’ordre de quelques m/s (la vitesse maximum obtenue jusqu’à présent au centre du jet est de
2 m/s). La Figure 1.22b montre des lignes de courant de l’écoulement induit au dessus d’un tel
actionneur en fonctionnement. Afin d’augmenter la vitesse du jet, Bolitho et al. [64] utilisent une série
d’actionneur annulaire concentrique. Toutefois, cette configuration ne leur permet d’augmenter que de
0,5 m/s la vitesse du jet.
Une configuration linéique de l’actionneur micro-jet a aussi été mise au point ([65]-[67]). A partir
de cette configurations, des études ont montré que l’on pouvait orienter (vectoriser) le jet généré par
l’actionneur à micro-jet. Par exemple, Benard et al. [67] ont utilisé un couple d’actionneurs DBD
linéiques, chacun étant alors connecté de manière indépendante à une alimentation haute tension
(Figure 1.23a). Ce dispositif permet de générer un jet de 3 m/s (Figure 1.23b) avec un angle modulable
par rapport à la paroi.
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