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Accueil > Groupes de Recherche > Arc Electrique et Procédés Plasmas Thermiques

Présentation

par Pierre Freton - publié le , mis à jour le


Mots clés  : Procédés/Systèmes plasmas thermiques, Modélisation multi physique, Validations expérimentales, Arc Electrique et interactions, Phénomènes Physiques


   Les thématiques scientifiques de l’équipe Arc Electrique et Procédés Plasmas Thermiques (AEPPT) sont centrées sur l’étude des plasmas thermiques et répondent à des enjeux scientifiques et/ou sollicitations extérieures. Nous cherchons ainsi à mieux comprendre ces milieux sur le plan fondamental ce qui conduit nos orientations scientifiques.

   Notre savoir-faire, reconnu par la communauté, nous amène ensuite à choisir nos projets en fonction de cette orientation. La répartition de nos activités se situe à 15% pour la mise en place de données de bases (venant alimenter modèles et expériences), 35% pour les expérimentations pour validation des outils numériques, 50% pour l’étude théorique de phénomènes physiques dans des configurations complexes proches des procédés.

   Notre politique scientifique consiste donc à développer sur fonds propres des études fondamentales que l’on transpose ensuite à des configurations réelles proches des dispositifs industriels. Notre activité est articulée autour de trois axes de recherches :



Axe 1 : Caractérisation des milieux plasmas

   Cet axe, plutôt fondamental porte sur l’étude des milieux plasmas thermiques par l’outil numérique et/ou l’expérimentation. Il s’agit de comprendre de plus en plus finement ces milieux en s’intéressant à la description des phénomènes physiques en leur sein (turbulence, cinétique chimique, déséquilibres thermique et chimiques, problématiques transitoires…). Pour cela, nous mettons en place des outils théoriques tout en cherchant à les valider expérimentalement par la mise en œuvre de réacteurs « académiques ».

Imagerie rapide d’un arc dans l’eau sous une onde semi-sinusoidale de 1kA et 10ms


Axe 2 : Etude des interfaces plasma avec leur environnement

   La compréhension de l’interaction du plasma avec son environnement est un enjeu majeur dans de nombreuses applications. Ainsi, sur cet axe, des physiques particulières sont mises en œuvre pour décrire les phénomènes aux électrodes, l’ablation des matériaux ou encore l’interaction entre un plasma thermique et une phase liquide.

Modélisation d’un arc transféré à 200A dans l’argon et de son interaction avec l’anode


Axe 3 : Compréhension de phénomènes liés à l’arc au sein de dispositifs industriels

   Nous consacrons une partie de nos activités à accompagner nos partenaires industriels dans la compréhension des problématiques qu’ils peuvent rencontrer dans leurs dispositifs. En nous appuyant sur les deux autres axes, nous appliquons nos savoirs faire sur des dispositifs complexes afin d’aider à lever des verrous scientifiques autour des thématiques de la coupure électrique, de la métallurgie et des problématiques environnementales. Ces études se situent généralement à TRL 2-3.

Champ de température dans un disjoncteur haute tension