Gouri Rabah
Optimisation électrique et géométrique d'un électrofiltre à barrière diélectrique en configuration fil-tube carré. Application aux particules submicroniques
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Résumé
Français
Optimisation électrique et géométrique d'un électrofiltre à barrière diélectrique en configuration fil-tube carré. Application aux particules submicroniques
L'objectif de ce travail est l'étude de l'efficacité de collecte des particules submicroniques d'un électrofiltre de configuration fil-tube carré en utilisant une Décharge à Barrière Diélectrique (DBD). Les expériences sont faites avec des particules de fumée d'encens ayant une taille moyenne d'environ 0,32 pm. La répartition en taille des particules à la sortie de l'électrofiltre est mesurée grâce à un spectromètre d'aérosols à lumière blanche. L'efficacité de collecte est estimé pour diverses tensions et fréquences appliquées (gammes : 4-30 kV, de 0,3 à 1000 Hz) à un débit d'air fixe. Le premier volet de l'analyse a consisté en une caractérisation électrique et granulomètrique de l'électrofiltre de configuration carré dit de référence. Les résultats obtenus ont montré que le comportement électrique de l'électrofiltre de géométrie carré est similaire à celui de géométrie cylindrique. Aussi, l'utilisation de la DBD pour la précipitation donnait de très bons résultats en configuration fil-tube carré (plus de 99% d’efficacité). Le second volet de notre étude a été consacré à l'optimisation géométrique de l'électrofiltre de référence. Les résultats ont montré que le diamètre du fil, le nombre des faces collectrices ont une influence minime sur la précipitation. Tandis que, la section du tube et la largeur de la contre électrode et sa discrétisation ont une influence importante. L'analyse de l'effet de la présence d'une deuxième Barrière Diélectrique (BD) a montré qu'à la différence de la simple BD ou le mode de décharge est assez homogène, la décharge a un comportement filamentaire dans le cas de la double BD. Aussi, l'efficacité de collecte des particules pour les deux con
Mots-clés libres : Précipitation électrostatique, électrofiltre, décharge à barrière diélectrique, efficacité de collecte, phénomène EHD.
- Précipitation électrostatique
- Filtres électriques
- Plasmas froids
- Aérosols
- Électrofluidodynamique
English
Electrical and geometrical optimisation of wire-to-square tube electrostatic precipitator using a dielectric barrier discharge. Application to submicron particles
The objective of this work is the study of the collection efficiency of submicron particles with wire-to-square tube ElectroStatic Precipitator (ESP) using a Dielectric Barrier Discharge (DBD). The experiments are performed with incense smoke particles having a mean size of about 0.32 μm. An aerosol spectrometer is employed for characterizing the size distribution of these particles at the outlet of the ESPs. The collection efficiency is estimated for various applied voltages and frequencies (ranges: 4–30 kV, 0.3–1000 Hz) at a fixed air flow rate. The first step of our study consisted of an electrical characterization of the reference precipitator and the evaluation of its collection efficiency performances. The results have shown that electrical behavior of the wire-to-square tube configuration is similar to the wire-to- cylinder configuration. Furthermore, it reveals that the square configuration charged with a DBD gives very good results (more than 99% of efficiency). The second step of the study was devoted to the geometrical optimization of the square ESP. The obtained results have established that the wire diameter, the number of faces has a minimal effect on electrostatic precipitation. However, the tube section, the width of the ground electrode and its discretization have an important effect. Also, the analysis of the effect of the presence of a second Dielectric Barrier (DB) has shown that in the case of the single DB, the discharge mode is rather homogeneous. In contrast, the discharge has a filamentary behavior in the case of the double DB. Results show that the particle collection efficiency of both ESPs is higher at high applied voltages and within a certai
Keywords : Electrostatic precipitation, ESP, dielectric barrier discharge, collection efficiency, EHD flow.
Notice
- Diplôme :
- Doctorat d'Université
- Établissement de soutenance :
- Université de Poitiers
- Établissement de co-tutelle :
- Université Djillali Liabès (Sidi Bel-Abbès, Algérie)
- UFR, institut ou école :
- UFR des sciences fondamentales et appliquées (SFA)
- Laboratoire :
- Pôle poitevin de recherche pour l'ingénieur en mécanique, matériaux et énergétique - PPRIMME
- Domaine de recherche :
- Génie électrique
- Directeur(s) de thèse :
- Lucian Dascalescu, Amar Tilmatine, Noureddine Zouzou
- Date de soutenance :
- 22 octobre 2012
- Président du jury :
- Jean Paillol
- Rapporteurs :
- Jean Paillol, Samir Flazi
- Membres du jury :
- Lucian Dascalescu, Amar Tilmatine, Noureddine Zouzou, Marius Dumitran
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