Modélisation et simulation numérique de la génération de plasma ...

8. Modélisation pseudo 1D du cas expérimentalcondaire d’électrons par effet de champ ou un rayon de courbure plus fin de la cathode pourraientpermettre la prise en compte des défauts de surface des électrodes. Une série d’essais numériquesa été effectuée en faisant varier le rayon de courbure des électrodes. Il s’agissait de rechercher uneconfiguration pour laquelle le régime pulsé est une solution mathématique du problème. Cetterecherche s’est avérée plus difficile que pour le cas de la décharge Fil - Cylindre négative pour laquelleun rayon de 0,5 mm plutôt que 1 mm permet l’apparition des pulses de Trichel, paragraphe7.2.2. Il s’avère en fait que le principal écart du modèle pseudo 1D reste l’influence surestimée descharges sur le calcul du champ électrique. Cela entraîne une estimation approximative du champet donc une modification importante de la dynamique de la décharge. Le champ électrique nepeut être fidèlement calculé qu’à partir d’un modèle au moins bidimensionnel.Le modèle de circuit extérieur constitue aussi un écart principal par rapport aux expériences.On suppose ici que le générateur délivre la même tension quel que soit le courant passant dans lecircuit. L’influence du circuit n’est considérée que par l’intermédiaire d’une résistance. Si son effetest négligeable sur une large gamme de valeurs, il n’en reste pas moins que le générateur lui-mêmeest composé d’éléments pouvant réagir au passage de pics de courant élevés. Des observationsexpérimentales, selon lesquelles la tension de sortie du générateur subit une déformation lors despics de courant, suggèrent qu’un modèle plus fin du circuit extérieur paraît souhaitable.Enfin, la cinétique chimique utilisée dans ce travail, bien que tirée de travaux précédents(Morrow [46]) ayant montrés un bon accord sur des cas de décharges couronnes, est sans doutetrop restreinte pour pouvoir simuler finement les décharges couronnes entre deux fils. Un travailde sélection des réactions prépondérantes parmi les 450 répertoriées par Kossyi permettraitd’affiner les résultats. Par ailleurs, le modèle réactif gagnerait à prendre en compte les phénomènesliés à la présence de la paroi diélectrique. Il s’agit notamment de l’absorption de chargesou encore de l’émission secondaire par bombardement ionique. Ce dernier processus revêt unrôle important pour les décharges à barrière diélectrique, selon les simulations numériques deBoeuf [6]. Enfin, La description hydrodynamique des décharges utilisée peut aussi être sujète àdiscussion. Celle-ci, en supposant l’équilibre local des électrons avec le champ électrique, négligel’importance des électrons d’énergie importante. Même si ces électrons ne représentent qu’unepart faible du nombre total, représentée par la queue de la fonction de distribution en énergie,ils peuvent s’avérer très efficaces lors des processus d’ionisation. Seule la résolution des équationsde Boltzmann peut apporter un éclairage sur ce phénomène.Malgré les limitations imposées par un calcul monodimensionnel des décharges Fil - Fil, il estintéressant de dégager leur influence sur des écoulements de type couche limite sur plaque plane.Le niveau de courant électrique étant proche des mesures, l’action des couronnes devrait être,du moins qualitativement, bien estimée. L’objet du paragraphe suivant est de confirmer cettehypothèse, par la simulation du vent ionique créé par le modèle pseudo 1D de la décharge.116