Modelisation des phenomenes induits par une injection fortement localisee d'energie dans un liquide

par FREDERIC AITKEN

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de André Denat.

Soutenue en 1998

à l'INP GRENOBLE .

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  • Résumé

    Ce travail presente une etude theorique des phenomenes predisriptifs dans les liquides, menant a la formation d'une bulle de gaz. En effet, lorsqu'un liquide dielectrique est soumis a un champ electrique suffisamment intense (quelques mv/cm), on observe experimentalement les evenements dans l'ordre chronologique suivant : declenchement d'une avalanche electronique suivi de la formation d'un plasma froid avec emission de lumiere, puis emission d'une onde de choc et enfin formation d'une cavite gazeuse ; cette bulle est observee quelle que soit la pression hydrostatique p appliquee sur le liquide, p etant inferieure ou superieure a la pression critique. La modelisation que nous avons donc developpee consiste a remplacer l'avalanche electronique par une energie electrique injectee w#i. Le bilan d'energie effectue pour le plasma de volume v#0, qui est un systeme thermodynamique hors equilibre, a permis de mettre en evidence un nouveau terme de transition de phase, different du terme de chaleur latente de vaporisation. En considerant ensuite une distribution gaussienne de pression et de temperature dans v#0, on en deduit l'expression de toutes les grandeurs caracteristiques du plasma, de l'onde de choc et de la bulle. Le modele ainsi developpe requiert seulement la connaissance des caracteristiques du liquide, de l'energie injectee w#i et du volume v#0. La confrontation du modele avec les grandeurs observables dans les experiences de preclaquage electrique et de claquage laser a montre un accord satisfaisant ; notamment, on arrive a prevoir le regime dynamique de la bulle (avec ou sans rebonds).


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Informations

  • Détails : 180 P.
  • Annexes : 122 REF.

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