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

(a) (b)
2. Optimisation du vent induit par l’actionneur DBD
Figure 2.8. Profils de vitesse induite par la décharge avec l’électrode de masse encapsulée et non encapsulée à X=
20 mm aux tensions de 16 kV (a) et de 20 kV (b).
Malgré le fait que l’encapsulation de l’électrode de masse réduit la consommation électrique de
l’actionneur et par extension améliore d’autant son rendement, nous avons observé que recouvrir la
contre électrode afin d’inhiber le plasma à ce niveau, favorise la décharge disruptive à travers la
barrière diélectrique. Dans notre cas, la disruption survient pour une amplitude de tension supérieure à
V= 20 kV. Ce phénomène peut s’expliquer par une accumulation de charge dans la résine époxy.
C’est la raison pour laquelle l’électrode de masse de la DBD ne sera pas encapsulée dans la suite
de la présente étude.
2.3. Incidence de la géométrie relative aux électrodes
Dans les deux prochaines sections (2.3 et 2.4), nous allons présenter une synthèse des travaux que
j’ai mené avec Maxime Forte. Pour de plus amples, détails se reporter à la thèse ainsi que l’article qui
en découle ([76]-[77]). La nécessité de rappeler ces travaux se faisait ressentir puisque pour la suite de
l’étude, l’optimum géométrique déterminé dans le cadre de ces travaux sert de référence pour la
conception de l’actionneur.
2.3.1. Étude sur l’espace inter-électrodes
Dans le but de maximiser la vitesse du vent électrique, nous avons étudié l’influence des
paramètres géométriques relatifs aux électrodes. Le premier paramètre est l’espace inter-électrodes d.
Pour cela, une série de plusieurs DBD dont l’espace inter-électrodes varie de -5 à + 15 mm
(Figure 2.9a) a été testé. Pour tous les actionneurs, les électrodes font 5 mm de large pour une
envergure de 200 mm. Le diélectrique employé est du PMMA de 2 mm d’épaisseur. Le signal haute
tension appliquée est un sinus à la fréquence de 700 Hz pour une amplitude de 20 kV.
La Figure 2.9b ci-dessous montre l’évolution du maximum de vitesse en fonction de l’espace
inter-électrodes. Ce maxima est obtenu par la mesure de profils de vitesse selon l’axe des ordonnées
Y, pour une dizaine de valeurs de X (voir Figure 2.11a). On voit que le maximum de vitesse
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