Aba'a Ndong Arthur Claude
Décharges à barrière diélectrique pulsées de volume et de surface appliquées à la précipitation électrostatique et à la régénération de surface
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Résumé
Français
Décharges à barrière diélectrique pulsées de volume et de surface appliquées à la précipitation électrostatique et à la régénération de surface
Dans le cadre de cette thèse, des Décharges à Barrières Diélectrique (DBD) pulsées de volume et de surface ont été étudiées expérimentalement, dans le but de les appliquer respectivement à la précipitation électrostatique de particules submicroniques et à la régénération de surface. La caractérisation des DBD pulsées a consisté à effectuer des mesures électriques (courant, énergie) et optiques (imagerie ICCD), afin d'observer l'influence des paramètres électriques et géométriques, ainsi que des matériaux utilisés, sur les propriétés de la décharge. Il en ressort que pour les deux types de DBD (surface et volume), le courant présente deux pics durant les fronts montant et descendant du pulse de tension, et que les deux décharges ont des aspects différents (filamentaire ou diffus). Concernant la précipitation électrostatique, l'efficacité de collecte des électrofiltres a été déterminée par des mesures granulométriques. Les résultats montrent que celle-ci est influencée par les paramètres électriques et géométriques des électrofiltres. Une caractérisation des phénomènes EHD au sein des électrofiltres par métrologie optique (LDV et PIV) a été effectuée afin de comprendre les mécanismes de charge et de dérive des particules. Ensuite, la régénération de surface a été étudiée en analysant les images de la surface polluée, avant et après le traitement. Les résultats révèlent que les performances de la régénération sont influencées par les paramètres électriques, géométriques et les matériaux des réacteurs DBD. Les mécanismes de la régénération ont été analysés en relevant l'évolution de la taille et la concentration des particules générées lors du processus de régénération.
Mots-clés libres : Décharge à barrière diélectrique pulsée, plasma froid, précipitation électrostatique, électrofiltre, efficacité de collecte, phénomènes électrohydrodynamiques (EHD), régénération de surface.
- Électrofluidodynamique
- Décharges électriques
- Précipitation électrostatique
- Plasmas froids
- Traitements de surface
English
Volume and surface pulsed dielectric barrier discharges applied to electrostatic precipitation and surface regeneration
As part of this thesis, volume and surface pulsed Dielectric Barrier Discharges (DBD) were investigated experimentally for applications in the electrostatic precipitation of submicron particles and surface regeneration, respectively. First, the characterization of pulsed DBDs consisted of performing electrical measurements (current, power) and optical measurements (ICCD imaging) in order to observe the influence of electrical and geometrical parameters as well as materials on the properties of the discharge. It is demonstrated that for both types of DBD (surface and volume), the current has two peaks during the rising and falling times of the voltage pulse, corresponding to distinct streamer and glow discharge regimes, respectively. Next, the collection efficiency of electrostatic precipitation (ESP) was determined by granulometric measurements. The results show that the efficiency is influenced by the electrical and geometrical parameters of the precipitator. A characterization of EFD phenomena was performed inside the precipitator by optical metrology (LDV and PIV) to understand the mechanisms of charge and particle drift. Finally, surface regeneration was investigated by analyzing images of the contaminated surface, before and after treatment. The results reveal that the regeneration process is influenced by electrical and geometrical parameters and DBD reactor materials. The mechanisms of regeneration were analyzed in-situ by measuring changes in the size and concentration of the generated particles during the process of regeneration.
Keywords : Pulsed dielectric barrier discharge, cold plasma, electrostatic precipitation, ESP, collection efficiency, EFD flow, surface regeneration.
Notice
- Diplôme :
- Doctorat d'Université
- Établissement de soutenance :
- Université de Poitiers
- 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 (Poitiers)
- Domaine de recherche :
- Génie électrique
- Directeur(s) de thèse :
- Éric Moreau, Noureddine Zouzou
- Date de soutenance :
- 12 décembre 2014
- Président du jury :
- Michel Havet
- Rapporteurs :
- Dunpin Hong, Laurent Boudou
- Membres du jury :
- Éric Moreau, Noureddine Zouzou, Jacques Borée, Boni Dramane
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