Etude du comportement d`une décharge électrique

République Algérienne Démocratique et Populaire
Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la Recherche Scientifique
Université des Sciences et de la Technologie d’Oran
Mohamed BOUDIAF
Faculté de Génie Electrique
Département d’Electrotechnique
MEMOIRE
Présenté
En vue de l’obtention du diplôme de
MAGISTER
Spécialité : Electrotechnique
Option : Ingénierie des plasmas et des décharges
Présenté par
SARIDJ Ahmed
Sur le thème
Etude du comportement d’une décharge électrique
homogène à la pression atmosphérique
Soutenue le /07/2010, devant le jury composé de :
MR A.SETTAOUTI PROFESSEUR, USTO-MB PRESIDENT
MR A.W.BELARBI MAITRE DE CONFERENCES -A-, USTO-MB RAPPORTEUR
MR A.HAMID MAITRE DE CONFERENCES -A-, USTO-MB EXAMINATEUR
MR M.MESSAAD MAITRE DE CONFERENCES -A-, USTO-MB EXAMINATEUR

A mes parents.
A mes frères, A toute ma famille.
A tous ceux qui me sont chers.

REMERCIEMENTS
Je tiens à remercier Monsieur A.W.BELARBI, Maître de Conférences au Département
d'Electrotechnique, Faculté de Génie Electrique à l'Université des Sciences et de la Technologie d'Oran
Mohamed Boudiaf. Je souhaite qu’il trouve ici le témoignage de ma profonde gratitude pour avoir dirigé ce
travail avec beaucoup d’enthousiasme .Je tiens à le remercier particulièrement pour la confiance dont il a
fait preuve à mon égard au cours de la réalisation de ce travail. Merci Monsieur BELARBI pour la
disponibilité, la gentillesse, et tes conseils toujours précieux.
Je remercie profondément Monsieur A.SETTAOUTI (Professeur à USTO-MB) qui m’a fait
l’honneur de présider le jury de cette thèse.
Je remercie Monsieur A.HAMID (Maître de conférence à USTO-MB) pour avoir accepter
d’examiner mon travail et me fait l’honneur de prendre part au jury de ma thèse.
Je tiens à remercier également Monsieur M.MESSAAD (Maître de conférence à USTO-MB), a
accepté de siéger au jury de cette thèse .Je lui suis très reconnaissant et lui exprime ma très vive gratitude.
Je ne pourrais oublier mes camarades de laboratoire, pour leur disponibilité et leur amitié. Je tiens à
remercier tout particulièrement M.MENKOUR, M.BEDOUI, Y.BELHADDA, A.HABIB, R.ARARIA
J’exprime toute ma reconnaissance à mes chers amis, S.A.MOUSTFAOUI, B.BESSIS,
A.BOUAZZA H.KHALED, S.BELFADHEL, M.GUICHICHE, …
Une mention particulière doit être attribuée aux membres de ma famille, de votre immense sacrifice,
de votre courage et de la tendresse que vous m'avez toujours apportée autrement que par des vœux et des
prières. Que Dieu vous donne longue vie et bonheur.

Etude du comportement d’une décharge électrique homogène à la
pression atmosphérique
Résumé
Ce travail de mémoire concerne le sujet de la modélisation de la décharge
luminescente à la pression atmosphérique (D.L.P.A.). La décharge est obtenue, dans
l’hélium sous excitation basse fréquence entres deux électrodes planes et parallèles et
isolées par un diélectrique.
Cette modélisation numérique est auto-cohérente basé sur un approche
macroscopique où « fluide », en utilisant l’approximation du champ électrique local elle est
monodimensionnelle. La technique de résolution utilisée est basée sur les différences finies
et le schéma est implicite. Les densités des différentes particules (chargées ou excitées) pris
en compte sont alors décrites par l’équation de convection-diffusion. Les paramètres de
transport (vitesse de dérive, coefficient de diffusion) et les coefficients d’ionisation et
d’excitation sont fonction du champ électrique local calculé par résolution de l’équation de
Poisson, comme le fonctionnement de ce type de décharge dépend de la paroi diélectrique,
sa présence a également été prise en compte dans la modélisation.
Les résultats du modèle confirment l’existence à la pression atmosphérique d’un
régime luminescent identique à ce lui habituellement obtenu à basse pression. L’étude des
variations spatiotemporelle du champ électrique, et des densités des particules a permet
d’améliorer la compréhension des phénomènes physiques gouvernant le fonctionnement de
la décharge.
Dans une seconde étape, une étude des caractéristiques de la décharge en fonction de
déférents paramètres (taux d’impureté, distances inter-électrodes, fréquence d’excitation,
coefficient d’émission secondaire et la tension appliquée) est effectuée pour déterminer les
conditions nécessaires à aboutir le régime luminescent de la décharge.
Mots clés
Décharge luminescente, Barrière diélectrique, Modèle fluide, Équation de Boltzmann,
Équation de Poisson, Équation de continuité, Approximation du champ local, Charge
surfacique, Pression atmosphérique.