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

1. IntroductionLe modèle physique est alors testé sur des configurations intermédiaires, se rapprochant plusdu dispositif expérimental. Il s’agit tout d’abord, dans le chapitre 7, de simuler les déchargesentre un fil et un cylindre coaxiaux. Cette étude permetde cerner les mécanismes de formation des couronnes en appliquant tour à tour une tensionpositive et négative à l’électrode filaire. L’outil numérique permet alors la description de régimespulsés tels que ceux décrits au chapitre 2.Le chapitre 8 présente une version du code permettant de simuler en 1D la décharge couronneentre deux fils, configuration très proche du dispositif expérimental. Le problème réel étant 2D(et même 3D), l’écriture du modèle en 1D n’est plus consistante. On introduit alors une nouvelledonnée : l’épaisseur de la décharge. Le but de ce modèle est de déterminer si un calcul1D, moins coûteux qu’un calcul 2D, permet de simuler correctement la décharge entre deux fils.Les résultats obtenus confirment la capacité du modèle physique et de la méthode numérique àrésoudre les échelles de temps, très petites, des phénomènes électriques. Une étude paramétriquecomplémentaire fournit des éléments de compréhension essentiels quant aux phénomènes prépondérants.Le modèle est ensuite testé dans des conditions proches de celles rencontrées dansdes configurations aéronautiques typiques : en écoulement externe à haute altitude et en écoulementinterne de moteur au ralenti. Ces calculs suggèrent que les actionneurs plasmas peuventfonctionner dans des conditions extrêmes en utilisant des générateurs de tension adaptés.Les simulations donnent par ailleurs accès au terme de force électrique, force alors implémentéedans un calcul aérodynamique du même type que celui réalisé au chapitre 4. Le vent ioniqueobtenu est en bon accord qualitatif avec les mesures.Le chapitre 9 présente la méthode utilisée pour effectuer le calcul bidimensionnel de la déchargese produisant entre deux fils. On s’affranchit alors de l’épaisseur de plasma, arbitrairementfixée dans la version 1D du modèle. Le développement de la décharge est en accord qualitatif avecles résultats précédents et les observations expérimentales. L’effet induit sur l’aérodynamique estégalement physiquement réaliste.Enfin, le chapitre 10 effectue le bilan du travail produit et propose des voies de développementà poursuivre pour affiner les résulats encourageants obtenus.12