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54 Chapitre I : Etude bibliographique
a) Influence de l’ajout d’hydrogène :
Figure I-12 : Influence de l’ajout d’hydrogène sur l’enthalpie d’un plasma d’argon
Lorsque le pourcentage d’hydrogène augmente, la tension d’arc augmente , ceci est
du à la diffusion rapide de l’hydrogène en périphérie de la colonne d’arc et corrélativement
de la conductivité thermique qui à son tour augmente les pertes et amène l’arc à se constricter
et donc à accroître son champ électrique et sa longueur. De ce fait l’énergie dissipée dans le
plasma est plus élevée, l’expansion du jet est plus importante et la vitesse de l’écoulement est
alors supérieure. La longueur du jet augmente alors que pour les températures supérieures à
12000 K, le diamètre des isothermes diminue. Les isothermes à plus basses températures
varient peu à cause des phénomènes d’entraînement de l’air ambiant.
En fait que ce soit pour l’argon pur ou un mélange argon –hydrogène, si l’enthalpie
massique augmente (via le produit intensité de courant – tension), la température du jet varie
peu car le fonctionnement se situe dans la partie montante des courbes (Figure I-12). La
température d’un plasma d’argon est donc similaire à celle d’un plasma argon-hydrogène
mais par contre comme l’enthalpie est 2 à 3 fois plus grande, la vitesse de l’écoulement
augmente.
Par ailleurs, le transfert thermique aux particules est augmenté grâce à la forte
conductivité thermique de l’hydrogène [Planche, 1995] , [Coudert et al, 1996].