Contribution à l’étude de la génération du vent ionique par une décharge électrique couronne

Abstract

Dans ce travail nous avons étudié la génération du vent électrique par une décharge électrique couronne dans l'air, pour une configuration d'électrodes fil-plan. L’objectif de notre travail est de comprendre les paramètres qui contrôlent les écoulements EHD (vent électrique) des gaz induits par les décharges électriques couronnes afin d’obtenir un vent maximal et d’optimiser son action sur les écoulements. Dans la première partie de cette étude, nous avons développé dans notre groupe un modèle analytique de la décharge électrique couronne. Ce qui a permis de déterminer les distributions spatiales des espèces chargées (électrons, ions positifs et ions négatifs), du champ électrique et par la suite la force électrohydrodynamique (EHD), qui est un élément essentiel utilisé dans la détermination du profil de l’écoulement. Le modèle analytique développé se base sur la résolution des équations de continuité des particules chargées couplées à l’équation de Poisson, dans le régime stationnaire. D’habitude, le calcul numérique fournit des solutions très précises, mais le temps de calcul est très long. En outre, ce modèle analytique a permis de résoudre les équations de la décharge électrique avec moins d'effort numérique. Dans la deuxième partie de cette étude nous avons déterminé par simulation numérique, le profil de vent électrique ainsi que son rôle sur l'activité chimique pendant la décharge électrique. Pour effectuer cette tâche, nous avons utilisé un modèle mathématique qui se base sur la résolution numérique des équations de Navier-Stokes couplées aux équations de continuité des particules neutres dans le régime stationnaire. Les résultats trouvés montrent les distributions spatiales de la vitesse du vent ionique (pour les deux polarités positive et négative) et celles des différentes espèces neutres (O, O3, N, NO, NO2, NO3) produites par la décharge électrique couronne positive à courant continu dans l’air sec.