Etude experimentale et theorique de la conductivite de l'air a pression atmospherique dans un systeme d'electrodes cylindriques concentriques, en dessous du seuil de l'effet couronne

• Auteur / Autrice : MOHAMED NADJIM BENALI
• Direction : GILDAS HARTMANN
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 1999
• Etablissement(s) : Paris 6

Résumé

Notre travail contribue a la comprehension des mecanismes de developpement de la decharge de townsend et de la decharge couronne, a pression atmospherique, en polarite positive ou negative, dans l'air sec ou humide, avec ou sans particules en suspension (aerosols). Deux etudes, dont l'une est experimentale et l'autre theorique, ont ete menees dans un systeme d'electrodes cylindriques concentriques (fil-cylindre) ou le fil constitue l'electrode active (mise sous haute tension). L'etude experimentale concerne la variation du courant de la decharge et donc de la conductivite de l'air interelectrode, d'une part en fonction de sa temperature et de sa teneur en vapeur d'eau pour des tensions inferieures au seuil de l'effet couronne. Et d'autre part en fonction de la tension electrique appliquee au fil, pour des valeurs de celle-ci allant de zero a des tensions depassant legerement le seuil de l'effet couronne. L'etude theorique consiste en une simulation numerique (monodimensionnelle) du comportement stationnaire de la decharge de townsend et de la decharge couronne dans l'air pur a pression atmospherique. Elle est realisee sur la base du modele fluide dans lequel les densites des electrons, des ions positifs, des ions negatifs, des especes excitees et des photons sont decrites par un jeu d'equations hydrodynamiques. Les parametres de transport (vitesse, diffusion) et les coefficients macroscopiques des diverses collisions (excitation, ionisation, attachement, etc. ) sont determines a partir du champ electrique local donne par l'equation de poisson. Ces deux etudes ont donne des resultats en parfaite concordance. En outre, l'etude experimentale nous a permis de conclure qu'en dessous du seuil de l'effet couronne, la conductivite apparente de l'air interelectrode augmente d'une part a cause du renforcement du champ electrique du au depot de particules sur le fil et d'autre part par pulverisation electrohydrodynamique de la vapeur d'eau condensee sur celui-ci.