Thèse soutenue

Calcul du transfert radiatif dans une lampe à décharge à forte intensité par une technique de lancer de rayons
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Auteur / Autrice : Mohamad Hamady
Direction : Michel Aubès
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Physique et ingénierie des plasmas de décharge
Date : Soutenance en 2009
Etablissement(s) : Toulouse 3

Résumé

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Ce travail présente une méthode de calcul du transfert radiatif dans des lampes à décharge haute pression utilisant une technique de lancer de rayons (ray tracing). La décharge est découpée en cellules élémentaires d'où sont lancés des rayons dans toutes les directions. On détermine pour chaque rayon les mailles traversées et la distance parcourue dans chacune de ces mailles. L'équation du transfert radiatif (ETR) est alors résolue le long de chaque rayon. On calcule ainsi le coefficient d'émission nette, le flux spectrique émis par la décharge ainsi que la distribution spatiale du rayonnement (indicatrices). Le calcul est effectué en considérant que la décharge présente la symétrie cylindrique et en se plaçant dans l'hypothèse de l'équilibre thermodynamique local (ETL). Dans cette situation, la seule connaissance du profil de température et de la pression permet de calculer la composition chimique du plasma et de prendre en compte les mécanismes d'élargissement des raies spectrales dans le traitement du transfert radiatif. Cette méthode de calcul est appliquée à des lampes contenant du mercure pur et du mercure dopé par des halogénures métalliques (iodure de thallium). On déduit des calculs énergétiques les caractéristiques photométriques de la lampe : flux lumineux, efficacité lumineuse, indicatrice d'intensité, température de couleur et coordonnées chromatiques. On met en évidence l'influence des raies du thallium sur les caractéristiques photométriques de la lampe.