Etude des phenomenes hydrodynamiques engendres dans les liquides dielectriques par un champ electrique tres intense

par FATHI JOMNI

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de André Denat.

Soutenue en 1997

à Grenoble 1 .

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  • Résumé

    L'experience montre que tout liquide isolant soumis a une tension croissante est traverse par un courant qui croit rapidement jusqu'au claquage. La connaissance des mecanismes conduisant au claquage necessite une etude tres approfondie des phenomenes physiques qui le precedent. En effet, ces phenomenes sont d'une grande complexite, ils mettent en jeu aussi bien des processus electroniques dans un milieu dense et desordonne (injection et chauffage des electrons, ionisation, etc. ) que des processus thermodynamiques et hydrodynamiques (changement de phase, emission d'ondes de choc et formation de bulles, propagation d'un canal gazeux). C'est dans ce contexte que se situe notre travail avec un interet plus marque pour la comprehension des phenomenes hydrodynamiques. Nous presentons dans ce memoire une etude experimentale sur l'evolution des phenomenes hydrodynamiques (bulle, onde de choc) en fonction de la nature du liquide, de l'energie deposee suite a l'avalanche electronique (0,01-100nj), et de la pression hydrostatique appliquee dans un large domaine de pression (0,1-10mpa), etc. . Une analyse des rebonds successifs de la bulle et des mecanismes dissipatifs intervenant est egalement presentee. Tout d'abord, nous avons mis en evidence l'existence de la bulle bien au dela de la pression critique du liquide. Les phenomenes physiques observes dans nos experiences sont semblables (exception faite pour l'origine des electrons initiaux) a ceux decrits suite a un claquage optique et ils suivent la meme chronologie des evenements. Ce sont seulement les temps et les dimensions caracteristiques qui different suivant le mode de claquage. Ensuite, nos resultats experimentaux sur des liquides de viscosite croissante nous ont permis de mettre en evidence l'existence de deux regimes qui peuvent gouverner la dynamique de la bulle : le regime inertiel et le regime visqueux. Ce resultat est conforte par les resultats theoriques obtenus par integration numerique de l'equation de rayleigh-plesset.


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Informations

  • Détails : 189 P.
  • Annexes : 80 REF.

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