4. Conclusion - thesesups - Université Paul Sabatier

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MEMBRESDUJURY:
Université Toulouse III Paul Sabatier (UT3 Paul Sabatier)
Génie Electrique, Electronique et Télécommunications (GEET)
Alimentations électriques et étude énergétique d'un générateur de jets
synthétiques à plasma
vendredi 2 décembre 2011
Antoine BELINGER
Génie électrique
Christophe LAUX Professeur à l'Ecole Centrale Paris
Eric MOREAU Professeur à l'Université de Poitiers
Jean-Pascal CAMBRONNE
UMR 5213 - Laboratoire LAPLACE
Eric LABOURE Professeur à l'Université Paris Sud XI
Jean-Hugues PAILLOL Professeur à l'Université de Pau et des Pays de l'Adour
Nicolas NAUDE Maître de Conférences à lUniversité Paul Sabatier de Toulouse
Daniel CARUANA Ingénieur de recherche à l'ONERA (DMAE) de Toulouse
Jean-Pascal CAMBRONNE Professeur à l'Université Paul Sabatier de Toulouse

Remerciements
La première personne que je tiens à remercier ici est Jean Pascal Cambronne pour m'avoir confié ce
sujet mais surtout pour m'avoir laissée la liberté de menée se travail à bien et d'avoir pus choisir les
directions qui ont été les miennes tout en gardant un regard critique. Merci aussi pour les
encouragements dans les moments de doutes (surtout au début…) qui m'ont permis de m'accrocher et
de finir ce travail.
J'adresse mes remerciements les plus sincères à l'ensemble du jury et notamment à Mr Eric Moreau,
professeur à l'université de Poitiers, ainsi qu'à Mr Christophe Laux, pour l'honneur qu'ils m'ont fait de
juger ce travail et de participer au jury en tant que rapporteur. Je souhaite remercier Mr Eric
Labouré d'avoir présidé ce jury et Jean-Hughes Paillol pour leurs remarques très pertinentes lors de
la discussion.
Je remercie Nicolas Naudé et Daniel Caruana tout d'abord pour avoir participé à ce jury, mais aussi
pour les nombreuses discussions enrichissantes durant ces trois années de thèse, ainsi que pour vos
qualités humaines.
Mes remerciements vont bien entendu à l'équipe MPP pour les conseils et l'intérêt porté à ce travail
qui sortait un peu de la "thématique", mais surtout pour les nombreuses discussions "extra-
professionnelles" et les moments de rire. Merci aussi d'avoir (fait semblant de) rigoler à mes blague
pas drôle. Merci à Partice, Bernard, Yvan, Kremena, Cedric, Pierre pour votre bonne humeur et
l'accueil qui m'a été fait en arrivant. Un très grand merci à Nico G pour les conseils, les relectures
mais surtout pour ta gentillesse, ainsi qu'à mes deux anciens compagnons de RU : Richard pour ta
"bonne" humeur (j'ai hésité à mettre plusieurs guillemets) et Maître Hubert pour ton sens de l'humour
(encore désolé pour Serious Man…) et tes conseils de films.
Tous ses travaux n'auraient pas aboutis sans l'ensemble du personnel technique du laboratoire et en
particulier sans Alain, Sébastien, Nordine et Stéphane pour la réalisation des alims.
Le quotidien au labo à été très agréable grâce, entre autre, à mes anciens et nouveaux collègues.
Merci à Isa et Christian pour m'avoir si gentiment accueilli dans votre bureau, à Louison pour ton
inimitable franchise et ton bobo-style, à Raph et Philibert (mon parquet te remercie aussi …) pour les
soirées et toutes les conneries qu'on à pus dire et les rires qui s'en sont suivis, à Damien, Cherif (Allez
l'OM), Fredo, et Mouss (et les parties de foot tardives dans les couloirs), Laurent, Rick et Jacopo
(bonne chance pour la suite).

Je ne peux oublier dans ces remerciements les habitués de la salle café et qui participent à la bonne
humeur qui règne dans ce labo: Sonia, Gisèle, Christine, Gilbert, Marie-Laure, Raph, Philipe,
Richard … et tous ceux que j'ai oublié.
Je ne peux oublier dans ces remerciements mes amis. Tout d'abord les Toulousaings : Nizar et Sara
(pour les pintes du vendredi…), Mathieu, Elo (lol²), Pauline et Alex (pour nos discussions sans fin de
sortie de table…). Merci aux anciens Cachanais avec qui j'ai réussi à garder un contact (pour les
autres c'est plutôt de ma faute…désolé) : Mister Wédé, Fab et Clem. Enfin un grand merci à mes amis
de longue date : Martin, Oliv, Julien, David, Sophie, Frantz, le Suisse, Nono et Guillaume pour ses
prises de têtes et surtout pout tout ces bons moments et longues soirées passés ensembles.
Un grand merci à mes parents (sans qui je ne serais pas là …), ma belle famille, mon frère, les zins et
les zines, pour leurs soutiens, leurs confiances et leurs encouragements depuis ses nombreuses années.
Je terminerai par remercier du fond du cœur Natalia pour l'attention que tu me portes depuis ces
dernières années. Merci beaucoup de supporter mes sautes d'humeur, mon stress et d'être toujours là
pour me remotiver dans les moments "où ça va pas". Encore merci pour tout.
Enfin, merci à tous, en particulier à ceux qui auront le courage de feuilleter ces quelques pages…

SOMMAIRE
INTRODUCTION GENERALE ............................................................................................ 1
CHAPITRE I : CONCEPTS PRELIMINAIRES ................................................................. 7
1. Introduction au Contrôle d'écoulement .................................................................................................... 7
1.1. Transition et décollement ...................................................................................................................... 8
1.1.1. Couche limite et transition laminaire/turbulent ............................................................................. 8
1.1.2. Décollement de couche limite ....................................................................................................... 8
1.2. Contrôle actif d'écoulement : principes ................................................................................................. 9
1.2.1. Aspiration ................................................................................................................................... 10
1.2.2. Chauffage, refroidissement ......................................................................................................... 10
1.2.3. Modification de la surface d'écoulement .................................................................................... 11
1.2.4. Soufflage ..................................................................................................................................... 11
1.3. Actionneurs pour le contrôle d'écoulement ......................................................................................... 11
1.3.1. Volet ou membrane vibrants ....................................................................................................... 12
1.3.2. Jet pulsé ...................................................................................................................................... 12
1.3.3. Jet synthétique............................................................................................................................. 13
1.3.4. Vent ionique et actionneurs plasmas ........................................................................................... 15
1.3.5. Sparkjet ....................................................................................................................................... 20
1.4. Conclusion ........................................................................................................................................... 21
2. Plasmas à la pression atmosphérique ....................................................................................................... 23
2.1. Généralités sur les plasmas .................................................................................................................. 23
2.2. Mécanisme de création d'une décharge électrique ............................................................................... 24
2.2.1. Streamer ...................................................................................................................................... 25
2.2.2. Claquage de Townsend ............................................................................................................... 26
2.2.3. Tension d'amorçage .................................................................................................................... 26
2.3. Les différentes types de plasmas à la pression atmosphérique ............................................................ 28
2.3.1. Décharge générée par le claquage de Townsend ........................................................................ 29
2.3.2. Décharge amorcée par un streamer ............................................................................................. 33
2.4. Conclusion ........................................................................................................................................... 36
3. Alimentations électriques haute tension ................................................................................................... 36
3.1. Source haute tension contrôlée ............................................................................................................ 38
3.2. Source haute tension utilisant le stockage capacitif ............................................................................. 39
3.2.1. Générateurs de MARX ............................................................................................................... 39
3.2.2. Alimentation à découpage utilisant un transformateur ............................................................... 40