Texte intégral en version PDF - Epublications - Université de Limoges

Chapitre I : Etude bibliographique 57
De plus, l’hélium favorise les échanges thermiques vers le cœur du jet et non vers
l’extérieur et favorise l’élévation de la viscosité du jet ce qui permet d’améliorer le transfert
de quantité de mouvement plasma-particules (ce qui nous intéressera plus tard) et de diminuer
le refroidissement du jet par l’entraînement de l’atmosphère environnante. En fait, comme
l’ explique Murphy, la démixtion du gaz est un processus diffusionnel qui intervient en
présence de gradients de températures ou de pressions. Il a montré que la démixtion a peu
d’effets sur la vitesse axiale et la température du jet mais modifie de façon significative les
échanges thermiques, les phénomènes étant très différents pour l’hydrogène et l’hélium.
Pour des mélanges Ar-He-H2 c’est essentiellement l’augmentation du pourcentage
d’hydrogène qui augmente l’enthalpie massique [Planche, 1995]
I.4.3.3 Influence du débit des gaz plasmagènes :
Lorsque le débit massique de gaz plasmagène est augmenté, la vitesse du plasma
augmente. L’augmentation est plus importante quand les mélanges utilisés jouent sur la
constriction de la colonne d’arc.[Janisson, 1999]
Les isothermes les plus froides (12000K) voient leur diamètre diminuer. Ceci est du à
l’accroissement de l’entraînement de l’air ambiant et la constriction du jet de plasma.
Par exemple, l’isotherme 8000K voit sa longueur diminuer de 20% quand le débit est
augmenté de 50Nl/min à 80Nl/min, pour un mélange Ar-H2 (25%vol) alors que le diamètre
de l’isotherme 13000K à 5 mm de la sortie de tuyère se voit diminuer d’un facteur 4. Ceci est
du à l’entraînement de l’air ambiant.