Resolution numerique des equations de la magnetohydrodynamique. Application a une colonne de plasma dense optiquement epais en expansion

par MOHAMMED ARAB-NEDJADI

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Maurice Skowronek.

Soutenue en 1992

à Paris 11 .

    mots clés mots clés


  • Résumé

    On a determine les distributions radiales et temporelles des grandeurs caracteristiques d'une colonne de plasma optiquement epais en expansion rapide. L'opacite empeche un diagnostic optique. La resolution numerique du systeme d'equations magnetohydrodynamiques s'impose pour connaitre ces distributions caracteristiques du plasma (densite et temperature electronique et ionique). La resolution de ces systeme est faite a partir d'un modele realiste admettant trois hypotheses: a) le plasma ne contient que des electrons et des ions possedant une charge moyenne continue, dependant de la densite et de la temperature; b) la temperature electronique est egale a la temperature ionique; c) la densite, la temperature et la vitesse ne dependent que de la coordonnee radiale. L'accretion est prise en compte. Les equations discretisees lagrangiennes sont resolues par la methode des differences finies. Les conditions initiales et les conditions aux limites sont des donnees experimentales. Le plasma est obtenu en dechargeant un banc de condensateurs, stockant 8 kilojoules sous 80 kilovolts, entre les extremites d'un cylindre d'air preionise. Le courant de decharge est maximal a 150 kiloamperes apres 650 nanosecondes. La modelisation donne des densites electroniques allant de 10#2#4 a 10#2#5 m##3, des temperatures de 10#4 a 10#5 kelvins, des degres d'ionisation entre 0. 5 et 2. 5 et des inductions magnetiques atteignant 4. 5 teslas. Les resultats numeriques concordent avec les mesures; evolutions temporelles du rayon de la colonne de plasma, de la resistance electrique, de la luminance et de l'opacite. Ceci valide les hypotheses et la methode de resolution


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  • Cote : TH2014-010669
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