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

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9.3. Résultats54400y (cm)32300200110002 3 4 5 6x (cm)0.70.70.64000.6400y (cm)0.50.40.3300200y (cm)0.50.40.33002000.20.11000.20.110001.8 2 2.2 2.4x (cm)05.6 5.8 6 6.2x (cm)Figure 9.10 – Force électrique moyenne (Nm −3 ) sur le domaine (haut), détail à l’anode (gauche)et à la cathode (droite)141
9. Modélisation 2D du cas expérimental9.4 Vent ionique9.4.1 Description du calculL’action de la force électrique obtenue avec le modèle 2D de la décharge Fil - Fil est testéedans ce paragraphe de la même manière que pour le modèle pseudo 1D.y (cm)300,50entrée subsoniqueglissement200 ou 400 maillesplasmaparoi70 maillessortie subsonqiue, P = 1 atm0 2 610x (cm)Figure 9.11 – Schéma représentatif du calcul aérodynamique avec Modèle de force Pseudo 1DOn considère le seul effet moyen de la force électrique, qui est en fait une force pulsée. Malgréle fait que la fréquence de cette pulsation est ici de 5 kHz, c’est-à-dire une fréquence d’à peineun ordre de grandeur supérieur à la fréquence des ondes instables de la couche limite (de 100 à1000 Hz), on suppose que l’effet sur l’aérodynamique est bien approché par le niveau moyen deforce. Le but est non pas d’effectuer une étude portant sur l’instabilité de l’écoulement mais plutôtd’obtenir un ordre d’idée du vent ionique créé par l’actionneur. L’effet moyen de la décharge estsuffisant pour dégager les principales tendances de l’action plasma, au moins pour l’étude del’effet sur un écoulement au repos.On dispose d’une répartition spatiale bidimensionnelle de la force électrique. Le domaine decalcul de la décharge est représenté schématiquement Figure 9.11, en complément du domainerectangulaire sur lequel s’effectue le calcul aérodynamique avec le code CEDRE. Les dimensionset les conditions limites du calcul aérodynamique sont les mêmes que lors des calculs précédentsrelatifs au modèle phénoménologique du chapitre 4, et au modèle pseudo 1D du chapitre 8. Lenombre de mailles est toujours de 70 dans la direction des y. Par contre, deux maillages ontété testés, comprenant 200 et 400 mailles suivant les x. Les maillages servant aux calculs del’écoulement (maillage Aéro) et de la décharge (maillage Plasma) apparaissent Figure 9.12.Pour effectuer la simulation aérodynamique, il est nécessaire d’interpoler les valeurs de laforce du maillage Plasma vers le maillage Aéro. Cette interpolation est effectuée au moyen dulogiciel Tecplot. Un programme, développé dans le cadre de ce travail de thèse, permet alorsd’ajuster cette interpolation et d’écrire la force au format utilisable par le code CEDRE. Lerésultat de cette méthode est l’obtention de la force électrique sur le maillage Aéro, Figure 9.13pour un maillage de 200 mailles, et Figure 9.14 pour un maillage de 400 mailles. On observe queles forces interpolées sont quasiment les mêmes pour les deux maillages testés.142
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Département Modèles pour l’Aér
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Explorer un nouveau domaine lors de
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Table des figures1.1 Schéma repré
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TABLE DES FIGURES7.6 Décharge nég
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Table des figures9.6 Isovaleurs de
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Liste des tableaux2.1 Réactions da
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Chapitre 1Introduction1.1 Observati
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1.1. Observation du vent ionique1.1
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1.2. Explication physique du vent i
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1.3. Modèles de vent ioniqueZone n
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1.4. Intérêt des plasmas pour l
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1.6. Plan et résumé du mémoirePo
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Chapitre 2Physique des décharges
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2.2. Généralités sur les gaz ion
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2.3. Décharges hors équilibre dan
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Chapitre 3Description et analyse de
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3.1. Descriptif du banc expériment
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3.2. Analyse des résultatsd’une
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Chapitre 4Description et mise en oe
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4.1. Stratégie de résolution num
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4.2. Modèle phénoménologique de
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4.3. Conclusion4.3 ConclusionLa mé
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Chapitre 5Modèle physique des déc
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Chapitre 6Description de la méthod
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6.3. Validation sur le dispositif S
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Chapitre 7Comportement du modèleCe
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7.2. Décharge Fil - Cylindre néga
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