Calcul du transfert radiatif dans les plasmas thermiques : applications aux arcs dans les mélanges d'hexafluorure de soufre et de cuivre

par Gilles Raynal

Thèse de doctorat en Physique des plasmas froids

Sous la direction de Alain Gleizes.

Soutenue en 1994

à Toulouse 3 .


  • Résumé

    Cette etude porte sur la determination de la puissance rayonnee dans les plasmas thermiques. Habituellement le calcul de la puissance se fait a partir du coefficient d'emission nette en milieu isotherme. Ce travail deja effectue pour differents melanges de gaz et de vapeur metallique a ete complete dans cette these par la prise en compte de l'elargissement stark quadripolaire dans le profil des raies. Dans le milieu plasma, en plus de la complexite du spectre des differentes especes, il existe des gradients de temperature, de pression et de concentration qui provoquent des transferts d'energie radiative entre les differentes regions du milieu. Le calcul du transfert radiatif en milieu non isotherme constitue la partie essentielle de la these et a ete applique au cas d'un plasma d'arc electrique pour le melange hexafluorure de soufre-vapeur de cuivre avec des temperatures variant de 300 k a 30 000 k, une pression de 0. 1 a 1. 0 mpa, une proportion molaire de cuivre ne depassant pas 10%. Ce calcul a ete effectue dans l'hypothese de l'equilibre thermodynamique local et d'un milieu non diffusif en utilisant la methode dite des caracteristiques partielles qui permet de calculer le transfert radiatif en presence de gradients a partir de deux termes som et sim. Ces termes sont tabules en fonction des parametres du plasma (temperature, pression, concentration, distance) en considerant toute la complexite du spectre et une variation de temperature distribuee lineairement entre deux points du plasma. En utilisant cette table, connaissant le champ de temperature du milieu, le calcul du transfert radiatif est realise dans un temps de calcul relativement faible. Les resultats montrent les limites de validite de l'utilisation du coefficient d'emission nette. Dans une derniere partie les performances et les possibilites de la methode des caracteristiques partielles sont mises en evidence par son integration dans des modelisations globales d'arc pour obtenir le champ de temperature

  • Titre traduit

    Calculation of radiative transfer in thermal plasmas: applications to arcs in mixtures of sulphur hexafluoride and copper


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Informations

  • Détails : 1 vol. ([6]-139 p.)

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  • Bibliothèque : Université Paul Sabatier. Bibliothèque universitaire de sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 1994TOU30239
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