Influence des forces électromagnétiques sur les processus électrochimiques : application à la propulsion MHD

par Philippe Mathon

Thèse de doctorat en Physique. Énergétique

Sous la direction de Antoine Alemany et de Jean-Paul Chopart.

Soutenue en 2008

à Grenoble, INPG .


  • Résumé

    L’influence d’un champ magnétique intense a été étudiée sur deux systèmes électrochimiques, le ferri/ferrocyanure en limite diffusionnelle et électrolyse de l’eau de mer, de manière expérimentale, théorique et numérique. Les expériences sous contrôle potentiostatique démontrent une augmentation du courant d'électrolyse engendrée par un champ magnétique intense, disponible jusqu’à 13 T au LCMI. Ce phénomène résulte de la convection engendrée par la force électromagnétique, qui induit une transition vers la turbulence, observée pour la première fois lors de ces travaux, pour une valeur critique de champ magnétique. Une simulation numérique de cet écoulement a été réalisée et donne des résultats concordant avec l’expérience. Pour l’application visée de propulsion MHD de bateaux, les études théorique, expérimentale et numérique d’un modèle réduit de propulseur ont permis de mieux appréhender les phénomènes qui entrent en compte et d’ouvrir des perspectives pour sa mise en œuvre.


  • Résumé

    The influence of a high magnetic field has been studied on two electrochemical systems, ferri/ferrocyanide in diffusion limited current and sea water electrolysis, experimentally, theoretically and numerically. The experiments under potentiostatic control show an increase in the electrolytic current due to the high magnetic field up to 13 T available in the GHMFL. This phenomenon results from the convection created by the electromagnetic force, which induces a transition to turbulence, observed for the first time during this work, for a critical value of magnetic field. A numerical simulation of this flow has been accomplished and these results are in good agreement with the experiments. For applications of ship MHD propulsion, theoretical, experimental and numerical studies of a small thruster allowed to better understand the phenomena that occur and to open views of its implementation.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (152 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. 78 réf.

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  • Bibliothèque : Service interétablissements de Documentation (Saint-Martin d'Hères, Isère). Bibliothèque universitaire de Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TS08/INPG/0162/D
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