Effets des caractéristiques d’une tour sur le champ électromagnétique rayonné par l’interaction foudre-tour

Abstract

La foudre est un phénomène naturel fascinant mais également inquiétant et dangereux ! S’en approcher de près est impossible, pour prendre des mesures, il existe des méthodes diverses, parmi ces méthodes, l’utilisation des tours instrumentées. L’objectif de notre projet de fin d’étude est de voir l’effet des caractéristiques de la tour à savoir la hauteur et les coefficients de réflexion au sommet et à la base sur le champ électromagnétique rayonné par la foudre. Dans la première partie nous avons parlé brièvement du phénomène de la foudre et de la caractérisation du champ électromagnétique rayonné par la foudre à différentes distances du point d’impact au sol et de ses effets directs et indirect. La deuxième partie de ce travail a été consacrée à la modélisation du champ électromagnétique en présence d’une tour élevée. On a classifié les différents modèles de l’arc en retour qui existe dans la littérature, puis on a donné une brève description de la méthode FDTD qui se trouve être une méthode numérique intéressante. La dernière partie de notre travail été consacrée à la simulation du rayonnement électromagnétique à l’aide d’une méthode numérique intéressante à savoir la méthode FDTD en 2D. Nous avons utilisé le modèle de Baba et Rakov qui prend en considération la présence de la tour, afin de modéliser le courant de l’arc en retour. Le premier objectif fixé a été de valider le codeFDTD. Nous avons comparé nos résultats, notamment les formes d’ondes du champ électromagnétique au-dessus de sol et pour différentes valeurs de conductivité, avec ceux obtenus à l’aide d’une formulation exacte du champ électromagnétique. Nous nous sommes intéressés ensuite à faire varier les coefficients de réflexion du sommet et de la base de la tour Peissenberg (168m) pour deux valeurs différentes de conductivité du sol (infinie et 0.01 S/m) puis on les a comparé avec ceux des paramètres de la tour 168m