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Accueil > Groupes de Recherche > Arc Electrique et Procédés Plasmas Thermiques

Présentation

par Yann Cressault - publié le , mis à jour le

1. Propriétés de base des plasmas thermiques


L’étude et le calcul des propriétés de base des plasmas thermiques telles que la composition, les propriétés thermodynamiques, les coefficients de transport, la cinétique chimique et le transfert radiatif sont indispensables au développement de modèles hydrodynamiques et à la mise en œuvre de certaines méthodes de diagnostic (spectroscopie d’émission, d’absorption,...). Ces données sont calculées par différentes approches au sein de l’équipe et tabulées pour des gaz et mélanges de gaz ensemencés ou pas en vapeurs métalliques, en fonction de leur proportion relative, de la température et de la pression. Dans les cas des propriétés radiatives les données sont aussi fonction de l’épaisseur du plasma considéré.

2. Plasmas en écoulement


Sous cette thématique sont répertoriés les travaux relatifs à l’étude des plasmas en écoulement en présence d’un arc électrique. Nous nous intéressons aux mouvements d’ensemble du plasma (effets convectifs, pompage de gaz environnant, phénomènes de turbulence). Ces études sont réalisées par le développement de codes ou l’utilisation de logiciels commerciaux (Fluent), pour des gaz ou mélanges de gaz ensemencés ou non de vapeurs métalliques. Nos études sont systématiquement confrontées et/ou validées par des confrontations avec des résultats expérimentaux issus de la littérature ou obtenus au sein de l’équipe AEPPT.



3. Interaction plasma-surface


De part les hauts flux d’énergie atteints (supérieurs à 106 W/m² en présence d’arc), l’interaction plasma surface joue un rôle essentiel au sein des milieux plasmas thermiques. L’interaction avec les parois conduit à l’érosion et ablation de celles-ci et à la modification de la nature du milieu, mais aussi dans le cas d’électrodes (Cathode) à une modification des flux électroniques et ioniques. Dans cette thématique nous nous intéressons donc aussi bien à la description des zones en proche voisinage des électrodes qu’à la quantification théorique et expérimentale des flux sur des parois.


4. Procédés et systèmes


Sont englobées sous cette terminologie, l’ensemble des configurations que nous étudions : allant des procédés (torche de projection, de découpe, ..), aux systèmes (dispositifs de coupure en basse et haute tension), en passant par des configurations d’études plus académiques (arc stabilisé, arc transféré, réacteurs pour la synthèse de nanotubes et/ou fullerènes). Sous cette thématique nous nous intéressons aux phénomènes physiques mis en jeu dans les configurations et à leur influence sur l’application ou les effets recherchés. Cette thématique est menée par des études expérimentales et par le développement de modèles bien souvent en trois dimensions.