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

Table des matièresTable des figuresListe des tableauxvvii1 Introduction 11.1 Observation du vent ionique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.1.1 Description de l’actionneur à décharges couronnes . . . . . . . . . . . . . 11.1.2 Performances de l’actionneur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31.2 Explication physique du vent ionique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41.2.1 Description des phénomènes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41.2.2 Expression de la force électrique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51.3 Modèles de vent ionique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71.4 Intérêt des plasmas pour l’aérodynamique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71.5 Objectif de la thèse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101.6 Plan et résumé du mémoire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102 Physique des décharges électriques 132.1 Éléments de base de la cinétique des gaz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132.2 Généralités sur les gaz ionisés et plasmas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142.2.1 Température . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142.2.2 Degré d’ionisation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152.2.3 Neutralité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152.2.4 Formation des espèces d’un plasma . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192.2.5 Quel modèle pour les plasmas et gaz ionisés ? . . . . . . . . . . . . . . . . 222.3 Décharges hors équilibre dans les gaz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 242.3.1 Décharges hors équilibre à basse pression . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 242.3.2 Décharges hors équilibre à pression atmosphérique . . . . . . . . . . . . . 262.3.3 Les décharges couronnes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 293 Description et analyse de l’expérience de référence 353.1 Descriptif du banc expérimental ONERA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 353.1.1 La soufflerie aérodynamique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35v