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

8. Modélisation pseudo 1D du cas expérimental8.7 ConclusionLe modèle pseudo monodimensionnel a fait l’objet d’une étude de convergence en maillagepoussée. Ce travail, rarement exécuté dans le domaine de la simulation de systèmes aussi complexesque les décharges électriques, a permi de cerner les principales caractéristiques des déchargeset ouvre des perspectives intéressantes quant au calcul bidimensionnel des déchargescouronnes Fil - Fil.Les conclusions du modèle électrique sont que la principale caractéristique de la décharge,à savoir le courant électrique moyen, trouve un bon accord avec les mesures. Un travail d’explorationdes paramètres influents montre que les variables que sont la pression, la différence depotentiel et le bombardement ionique ont un effet important sur le développement des décharges.Les résultats obtenus en matière de vent ionique offrent également une comparaison intéressanteavec les mesures. L’écoulement généré par le modèle est de l’ordre de 3 à 5 m/s, ce qui rejointles résultats obtenus par Séraudie [62], ainsi que ceux de Moreau et al. [42] présentés dansl’introduction de ce mémoire. L’objectif principal du modèle de couplage des parties électriqueet aérodynamique apparaît donc satisfait. Le modèle de décharge fournit des termes de forceélectrique suffisants pour expliquer l’apparition du vent ionique par un transfert de quantité demouvement entre espèces chargées et neutres.Au vu des résultats obtenus à la fois en terme de décharge électrique et de vent ionique, lecouplage choisi entre l’aérodynamique et les décharges paraît justifié. La méthode utilisée consisteà calculer le développement de la décharge pour un écoulement donné (ici, il est de vitesse nulle),d’en déduire une action sur l’aérodynamique par le biais d’une force électrique puis d’appliquercette force sur un écoulement dont la vitesse correspond à celle utilisée pour le calcul du plasma.Cette méthode est résumée Figure 8.26.Modèles et simulationdes couronnesForce électriqueModèle et simulation Aérocode CEDREFigure 8.26 – Méthode finale de couplage des problèmes aérodynamique et électriqueLe vent ionique maximal que l’on puisse espérer des actionneurs plasmas est de l’ordre de5 m/s. Cette valeur est retrouvée par le modèle présent en utilisant une valeur nulle de la vitesseextérieure. On pourrait alors émettre l’idée que le vent ionique créé puisse constituer uneaugmentation suffisante de l’écoulement externe pour modifier à son tour le développement de ladécharge. L’étude paramétrique portant sur l’influence de la vitesse de l’écoulement, présentéeau paragraphe 8.3.4, montre au contraire qu’un tel gain de vitesse est insuffisant pour modifierla décharge. Ceci a été vérifié pour les faibles vitesses. Cette conclusion s’applique très certainementpour les vitesses élevées. Il suffit pour s’en convaincre de considérer que le nombre d’ionsest limité par le champ électrique fourni et que le gain de vitesse reste alors sensiblement le mêmequel que soit la vitesse externe. Pour rester prudent quant à cette conclusion et optimiste quant122