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

8.6. Vent ionique8.6.3 Ecoulement externe basse vitesseLa même force électrique est appliquée à l’écoulement de type couche limite sur plaque planedécrit au paragraphe 4.2.2. L’épaisseur de la couche limite est de 7 mm, la vitesse externe V 0 de6 m/s. Du fait de la vitesse faible de l’écoulement externe, on utilise la force électrique calculéeavec comme condition V 0 = 0 m/s. Ce choix trouve sa justification dans l’étude portant surl’influence de l’écoulement externe et qui montre, au paragraphe 8.3.4, que la décharge s’établitde la même manière pour des vitesses V 0 de 0 et 5 m/s. Pour étudier l’influence des couronnessur un écoulement de haute vitesse, il faut par contre utiliser la force électrique obtenue aveccomme condition extérieure la vitesse en question.Les composantes de la vitesse de l’écoulement en présence de l’action du dispositif plasmasont représentées Figure 8.24. On note l’accélération sensible de l’écoulement juste après l’anodeet la cathode. L’effet d’aspiration est nettement supérieur près des électrodes à l’effet de soufflageen x = 5 cm. La vitesse maximale ne dépasse pas les 6 m/s de l’écoulement externe.Les profils de vitesse montrent une action très nette des décharges entre et après les électrodes,Figure 8.25. L’effet du plasma est de rajouter de la quantité de mouvement sur une épaisseurde 5 mm, la couche limite est amincie. En x = 4 et 5 cm, on peut l’estimer à 4 mm. Après lacathode (x = 8 cm), l’écoulement est encore fortement accéléré et l’on observe un pic de vitesseen y = 1 mm. Ce pic n’est pas visible sur les mesures expérimentales [62]. L’accélération est plusforte et surestime celle obtenue lors des mesures en x = 8 cm, Figure 8.25.En conclusion, le modèle de décharge pseudo 1D donne naissance à une force électriquequi, une fois appliquée à des écoulements simples, permet de retrouver des résultats en bonaccord qualitatif avec les mesures. Le niveau global de vent ionique est réaliste, pour des valeurscomprises entre 3 et 4,5 m/s. Le calcul de l’effet sur un écoulement de couche limite sur plaqueplane fournit également des résultats en accord avec l’expérience, bien que surestimés.119