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

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TABLE DES FIGURES7.6 Décharge négative - Évolution de la densité électronique lors d’un pulse de courant 857.7 Décharge négative - Évolution de la densité en ions négatifs lors d’un pulse decourant . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 857.8 Décharge négative - Évolution de la densité en ions positifs lors d’un pulse decourant . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 867.9 Décharge négative - Évolution du champ électrique lors d’un pulse de courant . . 867.10 Décharge négative - Évolution de la force électrique . . . . . . . . . . . . . . . . 877.11 Décharge négative - Évolution de la force électrique moyenne sur le domaine . . 877.12 Décharge négative - Force électrique moyennée sur une période . . . . . . . . . . 887.13 Décharge négative, r 1 = 0,5 mm - Courant électrique . . . . . . . . . . . . . . . 897.14 Décharge négative, r 1 = 0,5 mm - Évolution de la densité électronique lors d’unpulse de courant . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 907.15 Décharge négative, r 1 = 0,5 mm - Évolution du champ électrique lors d’un pulsede courant . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 907.16 Décharge négative, r 1 = 0,5 mm - Évolution de la densité en ions positifs lorsd’un pulse de courant . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 907.17 Décharge négative, r 1 = 0,5 mm - Évolution de la densité en ions négatifs lorsd’un pulse de courant . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 907.18 Décharge positive - Courant électrique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 927.19 Décharge positive - Pulse de courant . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 937.20 Décharge positive - Conditions de stabilité sur le pas de temps . . . . . . . . . . 937.21 Décharge positive - Évolution de la densité électronique lors d’un pulse de courant 937.22 Décharge positive - Évolution de la densité en ions positifs lors d’un pulse decourant . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 937.23 Décharge positive - Évolution de la densité en ions négatifs lors d’un pulse decourant . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 947.24 Décharge positive - Évolution du champ électrique lors d’un pulse de courant . . 947.25 Décharge positive - Évolution de la force électrique . . . . . . . . . . . . . . . . . 957.26 Décharge positive - Évolution de la force électrique moyenne sur le domaine . . . 957.27 Décharge positive - Force électrique moyennée sur une période . . . . . . . . . . 958.1 Configuration Fil - Fil et lignes isopotentielles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 988.2 E ext et épaisseur de plasma S typiques pour le modèle pseudo 1D de la configurationexpérimentale (gauche); véritable tracé de S pour les cas étudiés (droite). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 998.3 Courant de décharge obtenu par le modèle pseudo 1D, effet du maillage (gauche);courant obtenu par Pons [52] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1018.4 Détail du courant électrique du régime pulsé obtenu avec 400 mailles . . . . . . . 1018.5 Densité en électrons durant les phases d’avalanche à la cathode (gauche) puis detransport vers l’anode et de retour aux conditions initiales (droite) . . . . . . . . 102xi
TABLE DES FIGURES8.6 Champ électrique durant les phases d’avalanche à la cathode (gauche) puis detransport vers l’anode et de retour aux conditions initiales (droite) . . . . . . . . 1028.7 Densité des ions positifs dans la région anodique (gauche) et densité des ionsnégatifs dans la région cathodique (droite) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1038.8 Nombre de mailles décrivant les zones d’avalanche électronique à l’anode (gauche)et à la cathode (droite) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1048.9 Effet d’un schéma numérique plus diffusif sur les régimes de décharges . . . . . . 1048.10 Densités en électrons (gauche) et champ électrique (droite) obtenus par le modèlepseudo 1D avec 800 mailles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1068.11 Densités en ions positifs (gauche) et en ions négatifs (droite) obtenus par le modèlepseudo 1D avec 800 mailles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1068.12 Force électrique du régime continu (l x = 800) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1078.13 Effet de la différence de potentiel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1088.14 Effet de la pression . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1098.15 Effet de la résistance du circuit extérieur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1108.16 Effet de la vitesse de l’écoulement porteur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1108.17 Effet du bombardement ionique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1128.18 Comportement de la décharge en condition de haute altitude . . . . . . . . . . . 1138.19 Comportement de la décharge en condition de ralenti moteur . . . . . . . . . . . 1148.20 Schéma représentatif du calcul aérodynamique avec le modèle pseudo 1D . . . . 1178.21 Épaisseur de plasma (gauche) et force électrique (droite) obtenues par le modèlepseudo 1D (- - initiale; — pour calcul CEDRE) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1188.22 Composantes tangentielle (gauche) et perpendiculaire à la paroi (droite) du ventionique obtenu avec le modèle pseudo 1D . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1208.23 Profils de vitesse du vent ionique obtenu par le modèle pseudo 1D (—) et par lesmesures [62] (o) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1208.24 Composantes tangentielle (gauche) et perpendiculaire (droite) de la vitesse del’écoulement obtenu avec le modèle pseudo 1D . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1218.25 Profils de vitesse de l’écoulement avec plasma, modèle pseudo 1D (—) et mesures[62] (o), par rapport à l’écoulement porteur (- -) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1218.26 Méthode finale de couplage des problèmes aérodynamique et électrique . . . . . 1229.1 Domaine d’étude . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1269.2 Données géométriques relatives à la grille de maillage . . . . . . . . . . . . . . . . 1279.3 Maillage 2D construit à partir des isopotentielles et des lignes de champ de laconfiguration expérimentale Fil - Fil (haut), détail à l’anode (gauche) et à lacathode (droite) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1289.4 Isovaleurs du champ électrique en V/cm à l’anode (gauche) et à la cathode (droite)à l’instant initial . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1339.5 Courant électrique, phase transitoire suivie d’un régime établi de pulses . . . . . 134xii
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Chapitre 7Comportement du modèleCe
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7.2. Décharge Fil - Cylindre néga
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9.5. Conclusion9.5 ConclusionVenant
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Annexe ADescription de la cinétiqu
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Bibliographie[1] http ://fr.wikiped
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BIBLIOGRAPHIE[31] Loeb L.B. Electri
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BIBLIOGRAPHIE[63] Shcherbakov Yu. V
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