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

3. Développement d’un actionneur électromécanique optimisé
L’évolution de la puissance mécanique produite Pméca en fonction de l’amplitude de tension
V − V , comme
appliquée est représentée par la Figure 3.7a. Celle-ci suit une loi polynomiale en ( ) 3
précédemment vérifié par Pons et al. [43].
En fonction de la puissance électrique consommée par l’actionneur plasma, la puissance
mécanique semble évoluer linéairement, excepté pour la barrière isolante la plus épaisse a= 5 mm
(Figure 3.7b).
Le rapport de la puissance mécanique sur la puissance électrique nous permet de déterminer la
valeur du rendement η de la DBD. A puissance électrique constante, l’efficacité du plasma
augmente avec l’épaisseur du diélectrique. Les valeurs du rendement sont globalement faibles, de
l’ordre de 0.1% (Figure 3.8). Toutefois, la mesure de la puissance électrique effectuée dans la présente
étude prend en compte des différentes pertes (perte dans les câbles d’alimentation, électrode non
encapsulée, par exemple) ce qui tend à réduire d’autant la conversion électromécanique de
l’actionneur plasma.
Figure 3.8. Évolution du rendement en fonction de la puissance électrique pour des diélectriques de différentes
épaisseurs.
3.1.2. Diélectrique possédant une épaisseur a= 0.125 mm
La Figure 3.9 représente l’évolution de la puissance électrique dans le cas où a= 0.125 mm.
Comme dans la sous-section précédente, la puissance augmente en fonction de l’amplitude de tension
(Figure 3.9a) en( ) 2
V − V . La courbe présentée est limitée à trois points car au-delà de 6 kV, la rupture
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du diélectrique intervient.
A contrario, l’évolution de la puissance en fonction de la fréquence est linéaire (Figure 3.9b). Ce
résultat a déjà été montré par Pons et al. [43] mais pour des gammes de tension, fréquence et
d’épaisseur différentes de celle employées ici.
Pour a= 0.125 mm, il semble que le maximum de vitesse induite évolue asymptotiquement en
fonction de la puissance (Figure 3.10a). On peut remarquer qu’à fréquence constante, la vitesse croît
plus vite par rapport au cas où la tension est constante. Forte et al. [77] ont déjà observé un
comportement similaire.
A puissance constante, le vent induit est plus faible avec a= 0.125 mm par rapport aux autres
épaisseurs. Pour une épaisseur de diélectrique de l’ordre de la centaine de µm, le régime de décharge
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