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

3. Développement d’un actionneur électromécanique optimisé
Dans l’optique d’intégrer un actionneur plasma de type DBD sur un profil aérodynamique, nous
avons cherché à définir une configuration optimum en terme de vent électrique. Celle-ci doit
posséder une fiabilité accrue afin de ne pas astreindre l’utilisateur à régulièrement remplacer
l’actionneur.
Fort des résultats précédemment obtenus, le développement de cet actionneur a consisté, dans un
premier temps, à sélectionner une configuration souple ou une configuration rigide de DBD. Pour
cela, on a étudié l’influence de l’épaisseur de la barrière isolante. Ensuite, les deux paragraphes qui
suivent sont dédiés à la recherche de la forme d’onde la plus apte à permettre la génération d’un vent
maximisé. Enfin, l’adjonction d’impédance dans le circuit de la décharge de même que la
surimposition d’une composante continue au signal haute tension a été expérimentée. Les résultats
obtenus dans ces cas sont discutés dans les paragraphes 3.4 et 3.5.
3.1. Influence de l’épaisseur du diélectrique
Dans cette section, nous nous intéressons à l’effet de la variation de l’épaisseur du diélectrique sur
le comportement de la décharge. Pour cela, nous avons employé une série d’actionneur ayant des
caractéristiques identiques (d= 0 mm, L= 20 mm et PMMA) dont seule l’épaisseur de la barrière
isolante est différente : 0.125 ≤ a ≤ 5 mm (Figure 3.1). Le signal d’alimentation est un sinus à une
fréquence fixée à 1 kHz. Le protocole expérimental ayant servi pour mener cette étude est le même
que celui utilisé dans le chapitre 2.
Pour plus de détails, on peut se reporter à l’annexe A2 où la même étude a été réalisée à des
fréquences différentes (f= 0.5 et 1.2 kHz).
Au vu des résultats obtenus, nous avons décidé de présenter l’actionneur ayant une épaisseur de
0.125 mm séparément. Celui-ci fait l’objet d’une attention particulière de notre part car sa sensibilité à
se claquer ne nous a pas permis d’explorer précisément l’ensemble des paramètres électromécaniques.
Figure 3.1. Schéma du paramètre étudié.
3.1.1. Diélectrique ayant une épaisseur comprise entre 0.5 ≤ a ≤ 5 mm
L’évolution de la puissance électrique pour les différentes épaisseurs de diélectrique est donnée
par la Figure 3.2. Celle-ci croît en fonction de l’amplitude de tension appliquée aux bornes de
l’actionneur plasma quel que soit l’épaisseur du diélectrique employé. Pour tous les cas, la puissance
suit la loi comportementale en ( ) 2
V − V .
0
Y
A tension constante, la puissance électrique consommée par l’actionneur est plus importante
lorsque l’épaisseur de la barrière isolante diminue. Ceci semble indiquer que le plasma généré avec
un diélectrique fin possède un courant de décharge plus conséquent que dans le cas où l’isolant
X
a
- 57 -