Texte intégral en version PDF - Epublications - Université de Limoges
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Chapitre IV : La projection par plasma inductif supersonique 223<br />
Par ailleurs, <strong>en</strong> plasma inductif, <strong>de</strong> réc<strong>en</strong>tes étu<strong>de</strong>s m<strong>en</strong>ées par [Rahmane et al, 1998,<br />
1999] montr<strong>en</strong>t que pour une PL50 utilisée <strong>en</strong> mo<strong>de</strong> subsonique, l’augm<strong>en</strong>tation <strong>de</strong> la<br />
pression diminue <strong>de</strong> manière drastique (par plus <strong>de</strong> 2) la vitesse du jet <strong>de</strong> plasma alors que la<br />
température du jet <strong>de</strong> plasma diminue plus faiblem<strong>en</strong>t quelle que soit la distance <strong>de</strong> mesure.<br />
Or ici, on observe le phénomène inverse <strong>en</strong> ce qui concerne la température <strong>de</strong>s<br />
particules <strong>en</strong> vol, la température <strong>de</strong>s particules augm<strong>en</strong>te quand la pression augm<strong>en</strong>te.<br />
L’explication <strong>de</strong> ce phénomène doit être la suivante : quand la pression augm<strong>en</strong>te dans<br />
l’<strong>en</strong>ceinte <strong>en</strong> aval <strong>de</strong> la tuyère, le temps <strong>de</strong> résid<strong>en</strong>ce <strong>de</strong>s particules dans le plasma <strong>en</strong> amont<br />
<strong>de</strong> la tuyère est plus long et <strong>de</strong> ce fait un meilleur transfert thermique plasma-particules peut<br />
avoir lieu et ceci permet <strong>de</strong> visualiser les particules les plus fines qui sinon sont trop rapi<strong>de</strong>s<br />
(elles suiv<strong>en</strong>t l’écoulem<strong>en</strong>t plasma) pour bénéficier d’un bon chauffage et donc pas assez<br />
chau<strong>de</strong>s pour être observées.<br />
La diminution, mesurée par le DPV 2000, du diamètre moy<strong>en</strong> <strong>de</strong>s particules <strong>en</strong> vol<br />
avec la pression sur la Figure IV-18 montre bi<strong>en</strong> que plus <strong>de</strong> particules fines sont observées,<br />
c’est à dire que l’augm<strong>en</strong>tation <strong>de</strong> pression dans l’<strong>en</strong>ceinte permet un meilleur chauffage <strong>de</strong><br />
l’<strong>en</strong>semble <strong>de</strong>s particules.<br />
IV.4.2.2 Influ<strong>en</strong>ce <strong>de</strong> la nature du gaz <strong>de</strong> gainage :<br />
En plasma inductif, contrairem<strong>en</strong>t au plasma d’arc, ce n’est pas le cœur du jet <strong>de</strong><br />
plasma qui est le plus chaud [Xue et al, 2003]. La génération et l'<strong>en</strong>treti<strong>en</strong> d'un plasma<br />
inductif sont assurés par induction électromagnétique à haute fréqu<strong>en</strong>ce dans une colonne <strong>de</strong><br />
gaz plasmagène. En raison <strong>de</strong> la pénétration limitée du champ électrique dans le gaz, la<br />
majeure partie <strong>de</strong> l'énergie est dissipée dans une couronne périphérique <strong>de</strong> l'écoulem<strong>en</strong>t<br />
("épaisseur <strong>de</strong> peau", fonction <strong>de</strong> la fréqu<strong>en</strong>ce et <strong>de</strong> la conductivité électrique du gaz). C'est<br />
dans cette région que se produit l'ionisation du gaz <strong>en</strong> plasma. Le chauffage et l'ionisation <strong>de</strong><br />
la partie interne <strong>de</strong> l'écoulem<strong>en</strong>t gazeux sont assurés par transfert thermique <strong>de</strong> type conductoconvectif.<br />
Les températures, vitesses et gradi<strong>en</strong>ts les plus élevés se situ<strong>en</strong>t dans la zone <strong>de</strong><br />
génération du plasma c'est à dire dans la région <strong>de</strong>s spires inductrices. Les isothermes<br />
maximals ne se trouv<strong>en</strong>t donc pas dans l'axe c<strong>en</strong>tral du jet.<br />
C’est pour cela que la nature du gaz <strong>de</strong> gainage a un effet important sur les propriétés<br />
du jet <strong>de</strong> plasma, car c’est ce gaz qui assure pratiquem<strong>en</strong>t tous les transferts thermiques et qui