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

8.6. Vent ionique8.6 Vent ioniqueLes résultats du modèle pseudo 1D indiquent une action sur l’aérodynamique par l’intermédiaired’une force électrique dont l’intensité est de l’ordre du kN/m 3 . On souhaite testerl’influence d’une telle action sur les fluides. Dans ce paragraphe, on effectue ainsi le calcul d’unécoulement bidimensionnel sur plaque plane du même type que celui réalisé dans le chapitre 4.On appellera écoulement externe l’écoulement d’origine, i.e. sans action plasma. Dans ce quisuit, on teste la force électrique obtenue pour le cas à 800 mailles au paragraphe 8.2.3. Dansun premier temps, on présente la méthode d’implantation de la force électrique dans le calculaérodynamique. Deux calculs sont ensuite présentés. L’un concerne un écoulement externe aurepos, l’autre un écoulement externe de basse vitesse (5 m/s).8.6.1 Description du calculOn applique la force volumique électrique présentée au paragraphe 8.2.3 et issue du calculcomportant 800 mailles (Figure 8.12). Le régime de décharge est continu, à savoir que la cathodeet l’anode produisent régulièrement des ions positifs et négatifs. Le fait que l’anode soit derayon plus faible entraîne une production plus importante d’ions positifs que négatifs. La forceélectrique reste alors toujours positive malgré sa décroissance aux abords de la cathode due à unécran plus efficace des ions négatifs.La force a été calculée en 1D en supposant que la décharge occupe une épaisseur S(x) autourde son axe. On dispose ainsi pour le calcul 2D de l’écoulement d’une surface d’application de laforce, représentée Figure 8.20. Pour l’implémentation dans CEDRE, ces force et épaisseur ontdû être adaptées car ce code ne prend actuellement pas en compte la possibilité de générer uneforce non uniforme sur un domaine. Nous avons donc opté pour la création de plusieurs domainesrectangulaires sur lesquels la force électrique est constante. Sur chacun de ces domaines, on calculela force et l’épaisseur moyennes à partir des résultats obtenus. Les domaines sont au nombre de6 et sont répartis entre l’anode (x = 2 cm) et la cathode (x = 6 cm). Les force et épaisseur deplasma utilisées pour le calcul présent sont résumées Tableau 8.2 et Figure 8.21.y (cm)300,50entrée subsoniqueplasmaglissement200 maillesparoi70 maillessortie subsonqiue, P = 1 atm0 2 610x (cm)Figure 8.20 – Schéma représentatif du calcul aérodynamique avec le modèle pseudo 1D117