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Chapitre I : Etude bibliographique 43
leurs collisions entre elles et avec les parois de l’injecteur. La pénétration des particules dans
le jet de plasma est freinée par la quantité de mouvement non négligeable du jet, même si
l’injection est axiale, et en injection radiale, par exemple la quantité de mouvement moyenne
des particules doit être égale à la densité de quantité de mouvement du jet de plasma.
Les paramètres importants de l’injection des particules sont : la poudre en elle-même, sa
granulométrie, son mode de fabrication et ses propriétés physico-chimiques ; le distributeur de
poudre ; le gaz porteur qui doit transférer aux particules assez de quantité de mouvement pour
pouvoir pénétrer dans le jet de plasma et être entraînées par celui-ci sans pour autant perturber
le plasma ; le diamètre interne et la position de l’injecteur de poudre par rapport aux bobines
d’induction dans le plasma RF et sa position par rapport à l’axe de la torche et la sortie de
tuyère en torche à arc ainsi éventuellement que son inclinaison ; la géométrie de l’injecteur.
Les études montrent [Vardelle M et al, 2001], [Li, 1998] que les petites particules ont
tendance à rebondir sur les parois de l’injecteur où l’écoulement est turbulent et perdent de ce
fait une partie de leur énergie cinétique. Les particules de diamètre supérieur à 20µm ne sont
pratiquement pas affectées par ces phénomènes. Une augmentation du débit de gaz porteur a
peu d’effet sur la distribution et la dispersion des poudres de distribution granulométrique
classique (22-45 µm) mais affecte la dispersion de poudres plus fines (5-22µm) par une
augmentation du diamètre du jet de particules en sortie d’injecteur (chocs des petites
particules sur la paroi de l’injecteur qui augmentent le phénomène de dispersion).
Les points importants de l’injection des particules sont donc les suivants :
• la vitesse des particules en sortie d’injecteur est presque indépendante de leur
taille;
• la divergence des trajectoires des particules en sortie de l’injecteur, d’autant plus
grande que les particules sont petites en particulier dès que leur taille est inférieure
à 20 µm;
• la quantité de mouvement moyenne des particules devant être quasiment la même
que celle du jet;
• la quantité de mouvement augmente avec le débit de gaz porteur et la diminution
du diamètre de l’injecteur. Si la quantité de mouvement du gaz porteur est trop