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Chapitre I : Etude bibliographique 53
Comme nous l’avons vu précédemment, les propriétés (vitesse et température) du jet
de plasma dépendent des fluctuations du pied d’arc. Cependant, cette perturbation de
l’écoulement du jet reste instantanée et d’un point de vue global, pour une intensité de
courant et un débit de gaz plasmagène donnés, l’écoulement peut être considéré comme
stable à des échelles temporelles de quelques ms. Or ce qui nous intéresse, ce sont les
variations de l’écoulement d’un point de vue macroscopique en valeur moyenne et les
paramètres qui les contrôlent.
I.4.3.2 Influence de la nature du gaz :
Les mélanges plasmagènes les plus utilisés sont principalement constitués d’argon, car
ce gaz lourd permet le transfert de quantité de mouvement et confère la vitesse au jet de
plasma, et d’hydrogène qui, quant à lui, permet le transfert de chaleur. [Bisson et al, 2003]
Les variations de l’enthalpie sont essentiellement dues aux phénomènes de dissociation
et d’ionisation. La très haute enthalpie massique de l’hydrogène est aussi due aux
phénomènes de dissociation (vers 3500K) et de première ionisation (vers14500K). En effet,
on peut définir l’enthalpie massique d’un mélange par (I-31).
(I-31)
= ∑ xi*
hi
Hg ( )
Mg
où xi, hi sont respectivement la fraction molaire et l’enthalpie de l’espèce i (J) et Mg la
masse du mélange gazeux (kg).