Titre :	MODÉLISATION DES DÉCHARGES À BARRIÈRES DIÉLECTRIQUES À HAUTE PRESSION
Type de document :	document électronique
Auteurs :	ZACH Tayeb Nasrallah, Auteur
Année de publication :	2019/2020
Accompagnement :	CD
Langues :	Français (fre)
Catégories :	Electrotechnique:Technique de l'Energie Electrique
Mots-clés :	Décharge luminescente à pression atmosphérique. Décharge à barrières diélectriques. Modèle fluide d’ordre 2. Moments de l'équation de Boltzmann. Radio-fréquence. Glow discharge at atmospheric pressure. Dielectric barriers discharge. Fluid model order 2. Moments of the Boltzmann equation. Radio frequency.
Résumé :	Récemment, des Décharges Filamentaires contrôlées par des Barrières Diélectriques (FDBD) et des Décharges Luminescentes contrôlées par des Barrières Diélectriques (DLBD) fonctionnant à pression atmosphérique sont apparues comme des alternatives intéressantes aux systèmes plasmas basse pression. La possibilité de travailler à la pression atmosphérique pour la décharge luminescente radio-fréquence est d'un grand intérêt. Elle offre la possibilité de travailler en flux continu sans installation à vide coûteuse, de réduire la maintenance et le temps de production. Ce travail de recherche est consacré à la modélisation numérique pour reproduire les comportements physique et électrique de la décharge luminescente radio-fréquence à la pression atmosphérique. Le modèle fluide proposé dans ce travail est formé par les trois premiers moments de l'équation de Boltzmann. Il s'agit des équations de continuité et de transfert de la quantité de mouvement et l'équation d'énergie électronique qui sont fortement couplées à l'équation de Poisson. La fermeture du système d'équations est assurée par l'approximation du champ local pour les ions et l'approximation de l'énergie locale pour les électrons. Dans notre code 1D, la résolution numérique des équations de transport de la décharge DBD est assurée à l'aide d'une approche utilisant un schéma flux exponentiel. Notre modèle fluide est capable de calculer les distributions spatio-temporelles de grandeurs physique et électrique de la décharge à différents instants du cycle radio-fréquence telles que le potentiel électrique, le champ électrique, la densité des particules chargées et la température électronique. Les résultats de simulations obtenus sont en bon accord avec la littérature et quasi identiques aux caractéristiques de la décharge radio-fréquence classique basse pression dans laquelle l’ionisation a majoritairement lieu dans les gaines oscillantes, là où les électrons ont le plus d’énergie. Recently, Filamentary Dielectric Barrier Discharge (FDBD) and Atmospheric Pressure Glow Discharge (APGD) working at atmospheric pressure have appeared as interesting alternatives to low pressure plasma systems. Working at atmospheric pressure for glow discharge radio-frequency is of great interest: the possibility of continuous process, no vacuum component costs and maintenance. This research work presents the characteristics of radio-frequency atmospheric pressure discharge in argon based on numerical modeling. A fluid model with one-dimensional based on the first three moments of Boltzmann equation (continuity equation, drift-diffusion equation and energy equation), coupled with Poisson equations used in this work. The discharge usually consists of several locally filaments. The Radio-Frequency generator with an appropriate width and period, it was found possible to control the filament to glow transition in order to obtain diffused and stable plasma. The model allows us to obtain the axial distributions parameters of the discharge at different times of Radio-Frequency cycle. The principal parameters are the electronic density, ionic density, electric potential, electric field and electronic temperature. Simulations results are similar to a lower pressure radio-frequency discharge for which the ionization occurs mainly inside the oscillating sheaths where electrons are the most energetic.
Directeur de thèse :	HENNAD Ali

MODÉLISATION DES DÉCHARGES À BARRIÈRES DIÉLECTRIQUES À HAUTE PRESSION [document électronique] / ZACH Tayeb Nasrallah, Auteur . - 2019/2020 . -  + CD.
Langues : Français (fre)

Catégories :	Electrotechnique:Technique de l'Energie Electrique
Mots-clés :	Décharge luminescente à pression atmosphérique. Décharge à barrières diélectriques. Modèle fluide d’ordre 2. Moments de l'équation de Boltzmann. Radio-fréquence. Glow discharge at atmospheric pressure. Dielectric barriers discharge. Fluid model order 2. Moments of the Boltzmann equation. Radio frequency.
Résumé :	Récemment, des Décharges Filamentaires contrôlées par des Barrières Diélectriques (FDBD) et des Décharges Luminescentes contrôlées par des Barrières Diélectriques (DLBD) fonctionnant à pression atmosphérique sont apparues comme des alternatives intéressantes aux systèmes plasmas basse pression. La possibilité de travailler à la pression atmosphérique pour la décharge luminescente radio-fréquence est d'un grand intérêt. Elle offre la possibilité de travailler en flux continu sans installation à vide coûteuse, de réduire la maintenance et le temps de production. Ce travail de recherche est consacré à la modélisation numérique pour reproduire les comportements physique et électrique de la décharge luminescente radio-fréquence à la pression atmosphérique. Le modèle fluide proposé dans ce travail est formé par les trois premiers moments de l'équation de Boltzmann. Il s'agit des équations de continuité et de transfert de la quantité de mouvement et l'équation d'énergie électronique qui sont fortement couplées à l'équation de Poisson. La fermeture du système d'équations est assurée par l'approximation du champ local pour les ions et l'approximation de l'énergie locale pour les électrons. Dans notre code 1D, la résolution numérique des équations de transport de la décharge DBD est assurée à l'aide d'une approche utilisant un schéma flux exponentiel. Notre modèle fluide est capable de calculer les distributions spatio-temporelles de grandeurs physique et électrique de la décharge à différents instants du cycle radio-fréquence telles que le potentiel électrique, le champ électrique, la densité des particules chargées et la température électronique. Les résultats de simulations obtenus sont en bon accord avec la littérature et quasi identiques aux caractéristiques de la décharge radio-fréquence classique basse pression dans laquelle l’ionisation a majoritairement lieu dans les gaines oscillantes, là où les électrons ont le plus d’énergie. Recently, Filamentary Dielectric Barrier Discharge (FDBD) and Atmospheric Pressure Glow Discharge (APGD) working at atmospheric pressure have appeared as interesting alternatives to low pressure plasma systems. Working at atmospheric pressure for glow discharge radio-frequency is of great interest: the possibility of continuous process, no vacuum component costs and maintenance. This research work presents the characteristics of radio-frequency atmospheric pressure discharge in argon based on numerical modeling. A fluid model with one-dimensional based on the first three moments of Boltzmann equation (continuity equation, drift-diffusion equation and energy equation), coupled with Poisson equations used in this work. The discharge usually consists of several locally filaments. The Radio-Frequency generator with an appropriate width and period, it was found possible to control the filament to glow transition in order to obtain diffused and stable plasma. The model allows us to obtain the axial distributions parameters of the discharge at different times of Radio-Frequency cycle. The principal parameters are the electronic density, ionic density, electric potential, electric field and electronic temperature. Simulations results are similar to a lower pressure radio-frequency discharge for which the ionization occurs mainly inside the oscillating sheaths where electrons are the most energetic.
Directeur de thèse :	HENNAD Ali