Les modelisations physiques d'un ecoulement supersonique de plasma d'azote basse pression

par ANNE BOURDON

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de P. VERVISCH.

Soutenue en 1995

à Rouen .

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  • Résumé

    Ce memoire presente une etude critique et une tentative de validation des modeles physiques utilises pour simuler des ecoulements gazeux partiellement ionises hors equilibre thermique et chimique. Cette etude se base sur les nombreuses mesures realisees au laboratoire de rouen dans un ecoulement de plasma basse pression d'azote en situations de jet libre et de couche limite de type plaque plane, et secondairement dans un plasma d'argon en situation de couche limite (chapitre 1). Nous etablissons dans le chapitre 2, les equations generales de conservation necessaires a la modelisation macroscopique des ecoulements de plasmas hors equilibre. Les hypotheses necessaires sont particulierement analysees. La modelisation des termes de transport (chapitre 3), des termes sources chimiques (chapitre 4) et des termes d'echanges d'energie (chapitre 5) est ensuite etudiee. Ce travail se base sur une etude bibliographique approfondie. De nouvelles formulations sont proposees pour le coefficient de recombinaison a trois corps de l'ion n#+ et le terme d'echange d'energie electron-vibration. La delicate modelisation du terme de couplage translation-vibration est egalement analysee. Malgre la complexite de l'ecoulement, l'etude du jet libre d'azote (chapitre 6) nous a permis d'obtenir un accord assez satisfaisant entre notre modelisation actuelle et l'experience sur les profils axiaux et radiaux de nombreux parametres. La modelisation des deux couches limites (chapitre 7) s'est averee plus delicate. En particulier dans l'azote, l'ecriture de la condition a la paroi pour les especes reste un probleme ouvert. Notre modele pour le terme electron-vibration, nous permet de deduire des mesures de temperature electronique a notre disposition, des informations sur l'excitation vibrationnelle du plasma. Notamment, cette etude permet de mettre en evidence un faible coefficient d'accommodation de la vibration sur la paroi metallique utilisee. L'ensemble de ce travail illustre l'interet d'une approche complementaire experience-modelisation afin de mieux comprendre ce type d'ecoulement complexe


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Informations

  • Détails : 311 P.
  • Annexes : 142 REF.

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université de Rouen. Service commun de la documentation. Section sciences site Madrillet.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 95/ROUE/S035
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