Texte intégral en version PDF - Epublications - Université de Limoges

186 Chapitre IV : La projection par plasma inductif supersonique
IV.2 Optimisation des conditions d’injection hors plasma :
IV.2.1 Cas d’un injecteur classique simple flux.
IV.2.1.1 Théorie simplifiée :
Afin d’avoir une idée des vitesses de gaz en sortie de sonde d’injection, des calculs
simples de mécanique des fluides ont été effectués.
Des hypothèses simples ont été faites afin d’obtenir les vitesses théoriques du gaz en
sortie de la sonde d’injection, ces hypothèses sont les suivantes :
• L’écoulement est considéré comme continu.
• Le gaz est assimilé à un gaz parfait
• La hauteur initiale se situe à Z initial= 0 m et la position finale à Z final=0,35m ce qui
correspond à la longueur de la sonde d’injection.
• La pression initiale est considérée comme étant égale à la pression atmosphérique en
considérant les pertes de charges dues au transport du gaz jusqu’à l’entrée de
l’injecteur (la pression en sortie de bouteille étant de 730*10 2 kPa), la pression finale
est égale à 30kPa ce qui correspond à la pression dans la chambre de confinement
plasma.
L’équation théorique qui est utilisée pour faire ces calculs est celle des fluides
compressibles, dite expression de St Venant (IV-1) qui s’énonce :
(IV-1)
v
finale
=
⎡
γ pinitiale
⎢ ⎛ p
2*
( ) * ( ) * 1−⎜
γ −1
ρ ⎢ ⎝ p
⎣
Où γ est la constante isentropique des gaz et ρ la masse volumique du gaz (kg/m 3 ), v étant la
vitesse du gaz en sortie d’injecteur (m/s) et pi les pressions (Pa).
finale
initiale
⎞
⎟
⎠
γ −1
γ
⎤
⎥
⎥
⎦