Etude des propriétés thermodynamique d’un arc électrique de découpe

Abstract

Dans ce travail nous nous proposons d’étudier la distribution de l’énergie thermique dans les plasmas d’arc afin de déterminer les profils de température. Le plasma est supposé cylindrique et en équilibre thermodynamique. Les équations de base sont les équations de conservation de la masse et l’énergie. La résolution numérique du système d’équations obtenues est réalisée à l’aide d’une procédure de Runge-Kutta. Les données nécessaires à cette modélisation sont les conductivités thermique et électrique et aussi la puissance radiative dégagée du plasma. Les résultats obtenus montrent que les pertes radiatives provoquent un refroidissement du plasma. Le rayonnement émis par le plasma représente un terme non négligeable dans le bilan d’énergie, son effet se fait ressenti beaucoup sur le profil de température. La présence de l’hydrogène influence également sur le profil de la température du plasma de CH4-H2. In this work we propose to study the distribution of thermal energy in arc plasmas in order to determine the temperature profiles. The plasma is assumed to be cylindrical and in thermodynamic equilibrium. The basic equations are the conservation equations of mass and energy. The numerical resolution of the system of equations obtained is carried out using a Runge-Kutta procedure. The data necessary for this modeling are the thermal and electrical conductivities and also the radiative power released from the plasma. The results obtained show that the radiative losses cause a cooling of the plasma. The radiation emitted by the plasma represents a non-negligible term in the energy balance, its effect is felt much on the temperature profile. The presence of hydrogen also influences the temperature profile of the CH4-H2 plasma.