Etude de la formation et de la dynamique de bulles dans les hydrocarbures liquides générées par les impulsions de courant en champ électrique intense

par Rafic Kattan

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de André Denat.

Soutenue en 1990

à Grenoble 1 .

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  • Résumé

    On presente les resultats d'une etude de la generation et de la dynamique (expansion, implosion, rebondissements et ondes de choc associees) de bulles generees par les impulsions de courant en champ electrique intense dans les hydrocarbures liquides tres purs, en fonction: de la nature du liquide (differentes proprietes thermodynamiques et electroniques), de la pression hydrostatique (p1,2. 10#7 pa) et de l'energie injectee (de 10##1#1 a 10##8 j). L'etude de la conduction electrique des liquides non polaires tres purs, dans une geometrie pointe-plan, a mis en evidence l'apparition d'un regime tres regulier d'impulsions de courant en polarite negative de la pointe. La pression hydrostatique (p1,210#7 pa) n'a pratiquement aucune influence sur l'existence du regime d'impulsions. Ce regime s'explique par un mecanisme d'avalanches electroniques en phase liquide dans la zone de champ intense pres de la pointe. Chaque impulsion de courant correspond a un depot d'energie tres localise (quelques s) et tres bref (<5 ns) qui induit la formation d'une bulle unique de vapeur. Cette energie est uniquement fonction du rayon de courbure de la pointe. On montre que la dynamique de la bulle est controlee par l'inertie du liquide et que sa taille maximale est proportionnelle a l'energie injectee pour une pression donnee; cette energie servant essentiellement a vaporiser le liquide. On observe la formation d'une bulle pour une pression hydrostatique inferieure a la pression critique du liquide; par contre, pour une pression superiere on detecte seulement l'onde de choc consecutive a l'impulsion de courant. Le phenomene d'erosion de la pointe est lie a l'emission des ondes de choc en fin d'implosion. Dans les conditions ou la duree de vie de la bulle et donc sa taille sont elevees l'impulsion initiale de courant est suivie par des decharges electriques dans la bulle et il y a debut de propagation d'un t

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  • Bibliothèque : Service interétablissements de Documentation (Saint-Martin d'Hères, Isère). Bibliothèque universitaire de Sciences.
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  • Cote : TS 90/GRE1/0127
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