Calcul du transfert radiatif dans un plasma d'air

par YASMAN NAGHIZADEH KASHANI

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Alain Gleizes.

Soutenue en 1999

à Toulouse 3 .

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  • Résumé

    Le calcul du transfert radiatif constitue une etape essentielle dans la modelisation numerique des plasmas thermiques. Le rayonnement depend fortement de la nature du gaz dans lequel il est etabli et peut jouer un role important dans diverses applications. Dans le cas d'un gaz moleculaire tel que l'air, le rayonnement emis par les regions chaudes est fortement absorbe dans les regions froides par les molecules. Il existe de nombreuses applications faisant intervenir des plasmas etablis dans l'air : torches a plasma pour la projection ; plasmas de rentree atmospherique ; fours a arc en siderurgie et la synthese de no en chimie. Le calcul du rayonnement s'effectue a partir de l'equation du transfert radiatif qui est difficile a resoudre a cause de la complexite de la repartition spectrale du rayonnement et de l'existence des gradients de temperature, de pression et de concentration. Une part importante de ce travail de these concerne l'etude des bandes moleculaires de l'air emises par les especes n 2, o 2, no, n 2 +. Deux methodes approchees de calcul du transfert radiatif ont ete presentees dans ce travail, en supposant le milieu en equilibre thermodynamique local : - methode du coefficient d'emission nette en milieu homogene et isotherme qui permet de calculer la temperature dans les regions chaudes avec une precision convenable. - methode du coefficient moyen d'absorption qui consiste a decouper le spectre de frequence en quelques intervalles en supposant que sur chaque intervalle spectral le coefficient d'absorption total reste constant. Les banques de donnees obtenues par ces deux methodes ont ete appliquees au calcul du transfert radiatif dans le cas simple monodimentionnel et suivant un profil de temperature. Il est montre que l'absorption est tres importante dans la gamme u. V. Et qu'une faible epaisseur d'air froid autour du plasma augmente considerablement l'absorption.


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Informations

  • Détails : 181 p.
  • Annexes : 74 ref.

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université Paul Sabatier. Bibliothèque universitaire de sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 1999TOU30145
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