Modélisation de l'interaction entre un arc électrique et une surface : application au foudroiement d'un aéronef

par Frédéric Lago

Thèse de doctorat en Physique et ingénierie des plasmas de décharge

Sous la direction de Jean-Jacques Gonzalez.

Soutenue en 2004

à Toulouse 3 .

mots clés

• Arc électrique
• Modélisation numérique
• Transferts d'énergie
• Vapeurs métalliques
• Transitoire
• Matériau composites
• Déviation du pied d'arc
• Arc électrique
• Transfert d'énergie
• Composites

Résumé

Ce travail porte sur l'étude de l'interaction d'un arc électrique avec une surface. Il a pour finalité la mise en place d'une modélisation prenant en compte les différents mécanismes intervenants dans le transfert d'énergie, principalement par conduction, rayonnement, flux électrique. Le modèle développé à partir du code commercial Fluent (méthode des volumes finis) permet l'étude de configurations bidimensionnelles (2D) et tridimensionnelles (3D). Après une étape de comparaison et de validation des résultats avec des données expérimentales, une étude paramétrique est présentée : nature du matériau, distance inter électrodes, intensité du courant, gaz ambiant. Enfin dans un dernier temps le modèle 3D en transitoire est appliqué sur des matériaux hétérogènes utilisés dans l'aéronautique afin d'estimer les flux de chaleur et la dégradation de l'anode.

Titre traduit

Modelisation to the interaction of an electric arc with a surface : application to a lightning stroke of an aircraft

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