Etude du régime dynamique d'un plasma de décharge électrique dans la vapeur de mercure

par Zouhour Araoud

Thèse de doctorat en Physique et ingénierie des plasmas

Sous la direction de Georges Zissis et de Kamel Charrada.

Soutenue en 2009

à Toulouse 3 en cotutelle avec École nationale d'Ingénieurs de Monastir (Tunisie) .


  • Résumé

    Le travail présenté concerne la modélisation de la dernière phase de la montée en régime d'une lampe à décharge mercure haute pression. La simulation de la décharge a été conduite dans le cadre de l'hypothèse de l'Équilibre Thermodynamique Local, en utilisant un modèle fluide bidimensionnel et dépendant du temps. Après validation des résultats avec la littérature, le modèle a été utilisé pour étudier la phase haute pression de la montée en régime d'une lampe mercure, de décrire l'évolution de différentes grandeurs durant cette phase et de mesurer l'effet de la convection. Deux modèles ont été comparés. Le premier tient compte de la convection et le second le néglige. Nous avons prouvé que la convection ralentit la phase de préchauffage tout en augmentant des pertes de mercure derrière les électrodes et le temps d'évaporation de la quantité de mercure. Dans la décharge électrique, les influences de plusieurs paramètres tels que le courant d'arc et la géométrie du brûleur sont étudiées. Leurs incidences sur la thermalisation de la décharge ont été examinées. Nous avons pu démontrer que la montée en régime d'une lampe mercure haute pression est accélérée en augmentant le courant d'arc ou la longueur inter- électrodes à courant constant par contre une augmentation du diamètre la ralentit.


  • Résumé

    The present work deals with the modelling of the high-pressure-mercury lamp during the last phase of the warm-up period. Simulation is carried out in the frame of Local Thermodynamic Equilibrium using a time-dependent two-dimensional computational fluid model. After validation from comparison with literature results, this model is used to analyse the dynamic behavior of a high pressure mercury discharge lamp, to describe the evolution of various results during this phase and to measure the effect of the convection. Two models have been compared. The first takes into account of the convection and the second neglects it. We proved that the convection slows down the warm-up phase while increasing mercury losses behind the electrodes and the time of evaporation of the quantity of mercury. In the electric discharge, the influences of several parameters such as the current and the geometry of the burner are studied. Their incidences on the thermalisation of the discharge were examined. It was found, in one hand, that the warm-up of a high pressure mercury lamp is accelerated by amplifying the current or the inter-electrodes length with constant current. On the other hand, an increase in the diameter slows down it.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (114 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 111-114

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  • Bibliothèque : Université Paul Sabatier. Bibliothèque universitaire de sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 2009TOU30102
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