Texte intégral en version PDF - Epublications - Université de Limoges
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Chapitre I : Etu<strong>de</strong> bibliographique 43<br />
leurs collisions <strong>en</strong>tre elles et avec les parois <strong>de</strong> l’injecteur. La pénétration <strong>de</strong>s particules dans<br />
le jet <strong>de</strong> plasma est freinée par la quantité <strong>de</strong> mouvem<strong>en</strong>t non négligeable du jet, même si<br />
l’injection est axiale, et <strong>en</strong> injection radiale, par exemple la quantité <strong>de</strong> mouvem<strong>en</strong>t moy<strong>en</strong>ne<br />
<strong>de</strong>s particules doit être égale à la d<strong>en</strong>sité <strong>de</strong> quantité <strong>de</strong> mouvem<strong>en</strong>t du jet <strong>de</strong> plasma.<br />
Les paramètres importants <strong>de</strong> l’injection <strong>de</strong>s particules sont : la poudre <strong>en</strong> elle-même, sa<br />
granulométrie, son mo<strong>de</strong> <strong>de</strong> fabrication et ses propriétés physico-chimiques ; le distributeur <strong>de</strong><br />
poudre ; le gaz porteur qui doit transférer aux particules assez <strong>de</strong> quantité <strong>de</strong> mouvem<strong>en</strong>t pour<br />
pouvoir pénétrer dans le jet <strong>de</strong> plasma et être <strong>en</strong>traînées par celui-ci sans pour autant perturber<br />
le plasma ; le diamètre interne et la position <strong>de</strong> l’injecteur <strong>de</strong> poudre par rapport aux bobines<br />
d’induction dans le plasma RF et sa position par rapport à l’axe <strong>de</strong> la torche et la sortie <strong>de</strong><br />
tuyère <strong>en</strong> torche à arc ainsi év<strong>en</strong>tuellem<strong>en</strong>t que son inclinaison ; la géométrie <strong>de</strong> l’injecteur.<br />
Les étu<strong>de</strong>s montr<strong>en</strong>t [Var<strong>de</strong>lle M et al, 2001], [Li, 1998] que les petites particules ont<br />
t<strong>en</strong>dance à rebondir sur les parois <strong>de</strong> l’injecteur où l’écoulem<strong>en</strong>t est turbul<strong>en</strong>t et perd<strong>en</strong>t <strong>de</strong> ce<br />
fait une partie <strong>de</strong> leur énergie cinétique. Les particules <strong>de</strong> diamètre supérieur à 20µm ne sont<br />
pratiquem<strong>en</strong>t pas affectées par ces phénomènes. Une augm<strong>en</strong>tation du débit <strong>de</strong> gaz porteur a<br />
peu d’effet sur la distribution et la dispersion <strong>de</strong>s poudres <strong>de</strong> distribution granulométrique<br />
classique (22-45 µm) mais affecte la dispersion <strong>de</strong> poudres plus fines (5-22µm) par une<br />
augm<strong>en</strong>tation du diamètre du jet <strong>de</strong> particules <strong>en</strong> sortie d’injecteur (chocs <strong>de</strong>s petites<br />
particules sur la paroi <strong>de</strong> l’injecteur qui augm<strong>en</strong>t<strong>en</strong>t le phénomène <strong>de</strong> dispersion).<br />
Les points importants <strong>de</strong> l’injection <strong>de</strong>s particules sont donc les suivants :<br />
• la vitesse <strong>de</strong>s particules <strong>en</strong> sortie d’injecteur est presque indép<strong>en</strong>dante <strong>de</strong> leur<br />
taille;<br />
• la diverg<strong>en</strong>ce <strong>de</strong>s trajectoires <strong>de</strong>s particules <strong>en</strong> sortie <strong>de</strong> l’injecteur, d’autant plus<br />
gran<strong>de</strong> que les particules sont petites <strong>en</strong> particulier dès que leur taille est inférieure<br />
à 20 µm;<br />
• la quantité <strong>de</strong> mouvem<strong>en</strong>t moy<strong>en</strong>ne <strong>de</strong>s particules <strong>de</strong>vant être quasim<strong>en</strong>t la même<br />
que celle du jet;<br />
• la quantité <strong>de</strong> mouvem<strong>en</strong>t augm<strong>en</strong>te avec le débit <strong>de</strong> gaz porteur et la diminution<br />
du diamètre <strong>de</strong> l’injecteur. Si la quantité <strong>de</strong> mouvem<strong>en</strong>t du gaz porteur est trop