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

1. IntroductionFigure 1.1 – Schéma représentatif du vent ioniquecréé par une décharge couronne fil-fil [40]Figure 1.2 – Configurations de déchargescouronnes fil - plaque (a,b) et fil - fil (c)[42]activité électrique. La création d’espèces ionisées puis leur transport d’une électrode à l’autre entraîne,par collision avec les molécules neutres de l’écoulement, la création d’un vent ionique.Plusieurs types de géométrie des électrodes ont été testées, Figure 1.2.Léger [28] utilise deux électrodes filaires séparées de 4 cm et observe cinq régimes de déchargeen augmentant progressivement la tension appliquée.Le premier régime est nommé “Spot” et est constitué de microdécharges. Ces microdéchargess’attachent sur les aspérités des électrodes, donnant lieu à une série de points lumineux répartisde façon chaotique sur la surface des électrodes. Lorsque l’on augmente la tension, le nombrede ces points augmente. Dans ce régime, les décharges sont clairement déclenchées par l’effetde champ fort créé par les défauts de surface. L’intensité du courant reportée à la longueur desélectrodes est inférieure à 0,2 mA/m.Le deuxième régime est celui de la “Streamer Corona” pour lequel toute la zone séparantles électrodes, nommée espace inter-électrodes, est lumineuse. Cette décharge est composée demicrodécharges suffisamment énergétiques pour rejoindre les deux électrodes. On assiste au développementde streamers successifs qui donnent l’impression visuelle d’une décharge continue,alors que composée de pulses de courant. Le courant est inférieur 0,8 mA/m.Le troisième régime est nommé “Glow Corona”. Les électrodes sont couvertes d’un grandnombre de points lumineux, l’espace inter-électrodes restant sombre. Ce régime est plus stableet permet le passage d’un courant électrique plus élevé. Le courant est inférieur à 2,5 mA/m.Si l’on augmente encore la différence de potentiel, le régime “Filamentary” fait apparaîtreune série de filaments lumineux très énergétiques et instables. Ce régime est caractéristique desdécharges couronnes aux hautes tensions et mène vers le passage à l’arc, destructeur pour lesdispositifs étudiés ici.2