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

L’actionneur plasma
L’évolution de la puissance électrique est donnée par la figure 2.13 et celle-ci croît en fonction de
la fréquence du signal appliqué. Dans ce cas, la puissance électrique consommée par la décharge est
linéaire en fonction de la fréquence. Ce résultat est en adéquation avec celui obtenu par Pons et al. [43]
malgré le fait que le matériau isolant employé soit différent (i.e. du verre). Il semble donc que
l’évolution linéaire de la puissance électrique consommée par l’actionneur plasma en fonction de
la fréquence soit invariante.
Récemment, une équipe de recherche d’Orléans [80] a montré que la loi donnant l’évolution de la
puissance électrique consommée par la DBD dépendait de la fréquence du signal haute tension :
- 50 -
( ) 2
V V
P = kf − (2.7)
Lorsque la tension V appliquée à la décharge est fixée, cette loi confirme le résultat précédemment
obtenu. Elle donne bien une évolution linéaire de la puissance dans ce cas.
Figure 2.13. Évolution de la puissance électrique en fonction de la fréquence à V=20 kV.
La Figure 2.14 montre l’évolution du maximum de vitesse en fonction de la fréquence (a) et de la
puissance électrique consommée (b). Dans les deux cas, l’allure générale des courbes semblent être
asymptotique. Lorsque la fréquence augmente (0.1 ≤ f ≤ 1,8 kHz), la vitesse du vent électrique croît.
Ceci peut s’expliquer par le fait qu’une fréquence plus grande entraîne une charge moyenne transférée
plus importante. Ainsi, la probabilité de collisions entre les particules chargées et les neutres du gaz est
plus élevée, donc par extension la vitesse induite par la décharge augmente. De plus, lorsque la
fréquence croit, la pente à l’origine du signal haute tension croit aussi, ce qui pourrait accentuer le
phénomène d’ionisation. Dès alors, le nombre d’ions injectés augmente et donc la vitesse induite
aussi. Ce point sera abordé dans le paragraphe 3.3.
En outre, on peut remarquer une saturation du maximum de vitesse au-delà d’une valeur
optimale de fréquence d’environ 1.2 kHz. Pour ces valeurs de fréquence (f ≥ 1.2 kHz), il est
probable que des charges rémanentes subsistent à la surface du diélectrique lors de l’inversion de
polarité du signal haute tension. Celles-ci n’ont pas le temps de se relaxer. La formation du plasma
s’en trouve limitée ainsi que ces propriétés mécaniques induites. Pour des fréquences plus élevées
(f > 1,6 kHz) on voit même apparaître de gros filaments énergétiques à la surface du diélectrique.
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