Modélisation des données de base ioniques appliquées à l'étude électrique des réacteurs plasmas de dépollution des gaz d'échappement PDF Download
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Author: David Nelson Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 159
Book Description
Ces travaux de recherche sont consacrés à la détermination des données de base ioniques dans des gaz et des mélanges de gaz atmosphériques et à la simulation numérique du transport des particules chargées dans les plasmas froids hors équilibre. Concernant les données de base ioniques, il s'agit de déterminer le potentiel d'interaction, les jeux de sections efficaces de collision des processus élastiques et inélastiques et les coefficients de transport (vitesse de dérive, mobilité, coefficients de diffusion et de réaction) spécifiques pour chaque système ion-molécule intervenant dans les gaz d'échappement contenant N2, O2, CO2 et H2O. A partir d'un modèle de potentiel d'interaction (n-4) core développé et adapté pour les systèmes polyatomiques aussi bien polaires que non polaires, les sections efficaces de collision ont été calculées pour les ions positifs et négatifs (N2+, O2+, CO2+, H2O+ et O-) dans leur gaz parent et non parent selon un formalisme semi-classique basé sur l'approximation de JWKB pour le calcul du déphasage...
Author: David Nelson Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 159
Book Description
Ces travaux de recherche sont consacrés à la détermination des données de base ioniques dans des gaz et des mélanges de gaz atmosphériques et à la simulation numérique du transport des particules chargées dans les plasmas froids hors équilibre. Concernant les données de base ioniques, il s'agit de déterminer le potentiel d'interaction, les jeux de sections efficaces de collision des processus élastiques et inélastiques et les coefficients de transport (vitesse de dérive, mobilité, coefficients de diffusion et de réaction) spécifiques pour chaque système ion-molécule intervenant dans les gaz d'échappement contenant N2, O2, CO2 et H2O. A partir d'un modèle de potentiel d'interaction (n-4) core développé et adapté pour les systèmes polyatomiques aussi bien polaires que non polaires, les sections efficaces de collision ont été calculées pour les ions positifs et négatifs (N2+, O2+, CO2+, H2O+ et O-) dans leur gaz parent et non parent selon un formalisme semi-classique basé sur l'approximation de JWKB pour le calcul du déphasage...
Author: Neil Jomaa Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 254
Book Description
Le développement de sources de plasmas froids stables et bien adaptées aux applications biomédicales est en plein essor notamment pour répondre à des exigences strictes comme une quasi-température ambiante, la production d'espèces actives contrôlées, etc. Les jets de plasmas froids à la pression atmosphérique générés par décharges à barrière diélectrique (DBD) dans l'hélium peuvent répondre à ces exigences. Ils constituent l'objectif de notre étude numérique qui est corrélée aux mesures pour la validation de notre modélisation hydro-électrodynamique. Le dispositif modélisé mis en place dans le groupe est constitué par un tube de quartz de petit diamètre traversé par l'hélium et enveloppé par deux électrodes d'aluminium alimentées par une tension pulsée mono-polaire. L'imagerie rapide a montré que le jet de plasma apparaissant continue est en fait la succession rapide de "balles de plasma" constituant les fronts de l'onde d'ionisation se propageant dans le mélange He-air à l'extérieur du tube, une hypothèse d'onde d'ionisation guidée dont la confirmation constitue l'un des objectifs de ce travail. L'étude menée en 2Drz est basée sur la méthode des éléments finis pour la discrétisation en utilisant le logiciel COMSOL. Trois modèles couplés ont été mis en place pour les études hydrodynamique, électrostatique et électrodynamique. La modélisation hydrodynamique nous a fourni, pour différents rayons du tube et vitesses d'écoulement, la distribution 2Drz de la fraction molaire d'hélium qui se dilue progressivement dans l'air ambiant. Ce mélange gazeux constitue le milieu dans lequel se propage l'onde d'ionisation dont le front d'onde initial au voisinage de la sortie du tube est le champ électrique géométrique. Ce champ a constitué l'objectif de la simulation électrostatique qui nous a permis de quantifier l'influence de chacun des paramètres du dispositif sur la valeur maximale de ce front d'onde initial. Le fruit de cette étude est une configuration optimale validée expérimentalement pour soit optimiser la longueur du jet facilitant la manipulation du jet, soit minimiser la tension appliquée pour réduire le cout énergétique dans le cas d'une longueur fixée du jet. La simulation hydro- électrodynamique du jet est basée sur le système couplé formé par les équations de Poisson, de transport des particules, de conservation de l'énergie électronique, du transport convecto-diffusif et de Navier Stokes. Les données de base nécessaires en entrée comme les coefficients de transport et de réaction ont été déterminés par résolution de l'équation de Boltzmann multi-termes en fonction de la dilution progressive de l'He dans l'air. Chaque cas de simulation de notre modèle multi-physiques, consommateur de temps de calcul (3 jours sur un processeur Xeon), fournit beaucoup d'informations précieuses pour l'optimisation du jet. On peut citer la confirmation de la nature "streamer guidé", l'analyse 2Drz fine à l'aide des cinétiques réactionnelles des différentes phases du jet (développement, propagation à l'intérieur puis à l'extérieur du tube et post-décharge), la détermination du profil de sa vitesse instantanée et de sa longueur, l'identification des mécanismes conduisant à sa forme annulaire observée expérimentalement, l'étude spatio-temporelle de l'énergie électronique moyenne, du champ électrique local générant la seconde onde d'ionisation, du courant électronique et des densités des espèces chargées et neutres comme l'hélium métastable jouant un rôle majeur et l'oxygène atomique pour son importance dans le biomédical. Les bonnes cohérences entre nos résultats et les mesures sont autant d'éléments de validation de notre modèle hydro-électrodynamique. On a mené aussi une étude paramétrique systématique pour quantifier l'effet de la tension et du rayon interne sur les caractéristiques du jet de plasma. On a finalement apporté dans une annexe notre contribution sur la physique de l'interaction entre notre jet et les micro-organismes.
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Le développement des décharges filamentaires est à la base de l'étude des propriétés diélectriques des gaz, elle trouve cependant aujourd’hui de nombreuses applications industrielles dans divers domaines où les propriétés du plasma froid créé par le développement des couronnes de streamer sont utilisées, tels que la chimie hors équilibre pour la dépollution, le traitement de surface, ou la précipitation électrostatique. La contribution à la modélisation des décharges filamentaires de type streamer présentée dans ce travail de thèse se place dans ce contexte. Cette étude consiste d’une part en la détermination d’une méthode numérique performante, adaptée aux contraintes de la propagation des streamers, à travers la comparaison de différentes techniques de résolution des équations de continuités de plasmas. La méthode numérique choisie est alors appliquée à la modélisation bidimensionnelle de décharges filamentaires en configuration d’électrodes plan-plan et pointe-plan, dans les deux polarités. En parallèle, une nouvelle technique de maillage mobile assurant une discrétisation précise des fronts d’ionisation durant la propagation est présentée. D’autre part, une étude expérimentale sur l’initiation de la première couronne négative dans l’air en géométrie pointe-plan pour différentes configurations de pointe est proposée. Cette étude s’accompagne de simulations prenant en compte une loi de conduction dans les isolants de type Poole-Frenkle modélisant l’effet Malter en surface de la cathode.
Author: ZAKIA.. EL KANZARI Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 191
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LA PRESENTE ETUDE EST CONSACREE A LA MODELISATION ET A LA SIMULATION NUMERIQUE DES PLASMAS D'ARGON ET D'OXYGENE DEPUIS LEUR CREATION PAR UNE SOURCE PLASMA HELICON JUSQU'A LEUR ARRIVEE A L'EXTREMITE DE LA CHAMBRE DE DIFFUSION CONTENANT LE SUBSTRAT A TRAITER. LE BUT DE CE TRAVAIL EST DE CONTRIBUER A UNE MEILLEURE COMPREHENSION ET A UNE OPTIMISATION DES PROCESSUS DE DEPOT DE COUCHES MINCES DE SILICE AMORPHE SUR UN SUBSTRAT DE SILICIUM. L'ETUDE DES PROCESSUS DE DISSOCIATION ET D'IONISATION DANS LA SOURCE HELICON EST REALISEE A L'AIDE D'UN MODELE CINETIQUE SANS DIMENSION (OD) QUI DETERMINE LES CONCENTRATIONS DES PARTICULES CHARGEES ARRIVANT DANS LA CHAMBRE DE DIFFUSION. CE MODELE MONTRE NOTAMMENT QUE L'OXYGENE MOLECULAIRE SE DISSOCIE TRES FORTEMENT DANS LA SOURCE PLASMA. L'ETUDE DU COMPORTEMENT ELECTRIQUE DU PLASMA DANS LA CHAMBRE DE DIFFUSION EST REALISEE, POUR LA PREMIERE FOIS DANS LA LITTERATURE DANS LE CAS D'UN PLASMA HELICON, A L'AIDE D'UN MODELE PIC-MCC (PARTICLE-IN-CELL MONTE CARLO COLLISION) OPTIMISE ET BIEN ADAPTE AUX PLASMAS BASSE PRESSION FAIBLEMENT COLLISSIONNELS. LE MODELE PIC-MCC A ETE VALIDE EN UTILISANT DES MESURES EXPERIMENTALES OBTENUES AU LABORATOIRE. CE CODE PIC-MCC FOURNIT LES GRANDEURS CARACTERISTIQUES DU PLASMA (POTENTIEL, DENSITE DE CHARGE, FONCTIONS DE DISTRIBUTION DE L'ENERGIE DES ELECTRONS ET DES IONS, ETC.) EN FONCTION DES PARAMETRES D'ENTREE (PRESSION DU GAZ, TEMPERATURE ELECTRONIQUE INITIALE, CHAMP MAGNETIQUE, POLARISATION DU SUBSTRAT, ETC.). L'ETUDE PARAMETRIQUE MONTRE NOTAMMENT QUE LES DENSITES DE PLASMA LES PLUS ELEVEES SONT OBTENUES DANS LA PARTIE SUPERIEURE DE LA CHAMBRE DE DIFFUSION POUR DES TEMPERATURES ELECTRONIQUES VOISINES DE 6 EV ET UNE PRESSION PROCHE DE 1MTORR. CETTE ETUDE A EGALEMENT MONTRE QUE L'ADDITION D'UN CHAMP MAGNETIQUE AUTOUR DE LA CHAMBRE DE DIFFUSION EN PLUS DE CELUI APPLIQUE A LA SOURCE, PERMET UN MEILLEUR CONFINEMENT ET UNE PLUS GRANDE HOMOGENEITE DU PLASMA
Author: Pierre Salou Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 151
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Les matériaux de couverture des réacteurs à fusion nucléaire par confinement magnétique subissent un environnement agressif ; le flux intense de particules extraites du plasma attaque les parois du réacteur, engendrant la pulvérisation de la matière en surface. Cette pulvérisation est à l’origine de l’érosion des parois mais aussi de la pollution du plasma, ainsi, afin de maitriser la réaction de fusion dans des réacteurs de plus en plus complexes, il est impératif de bien comprendre les phénomènes d’interaction plasma-paroi. Cette thèse a pour but l’étude de la pulvérisation des matériaux des réacteurs de fusion nucléaire (carbone et tungstène), pour cela nous proposons de simuler le flux de particules chargées du plasma par des faisceaux d'ions monochargés d'énergies inférieures à la dizaine de keV. Cette étude est basée sur la méthode du collecteur, aussi afin de s'affranchir des problèmes liés aux polluants (notamment pour l'étude du carbone), nous avons conçu et réalisé un nouveau dispositif permettant l'analyse des collecteurs in situ par spectroscopie des électrons Auger. Les résultats obtenus donnent accès à l'évolution de la distribution angulaire en fonction des paramètres d'irradiation comme la masse du projectile (de hélium au xénon) ou l'énergie (de 3 keV à 9 keV).
Author: National Research Council Publisher: National Academies Press ISBN: 0309170435 Category : Nature Languages : en Pages : 241
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Having safe drinking water is important to all Americans. The Environmental Protection Agency's decision in the summer of 2001 to delay implementing a new, more stringent standard for the maximum allowable level for arsenic in drinking water generated a great deal of criticism and controversy. Ultimately at issue were newer data on arsenic beyond those that had been examined in a 1999 National Research Council report. EPA asked the National Research Council for an evaluation of the new data available. The committee's analyses and conclusions are presented in Arsenic in Drinking Water: 2001 Update. New epidemiological studies are critically evaluated, as are new experimental data that provide information on how and at what level arsenic in drinking water can lead to cancer. The report's findings are consistent with those of the 1999 report that found high risks of cancer at the previous federal standard of 50 parts per billion. In fact, the new report concludes that men and women who consume water containing 3 parts per billion of arsenic daily have about a 1 in 1,000 increased risk of developing bladder or lung cancer during their lifetime.
Author: Gerald G. Moy Publisher: Springer ISBN: 9781493939091 Category : Technology & Engineering Languages : en Pages : 0
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Unless a food is grossly contaminated, consumers are unable to detect through sight or smell the presence of low levels of toxic chemicals in their foods. Furthermore, the toxic effects of exposure to low levels of chemicals are often manifested slowly, sometimes for decades, as in the case of cancer or organ failure. As a result, safeguarding food from such hazards requires the constant monitoring of the food supply using sophisticated laboratory analysis. While the food industry bears the primary responsibility for assuring the safety of its products, the overall protection of people’s diets from chemical hazards must be considered one of the most important public health functions of any government. Unfortunately, many countries do not have sufficient capability and capacity to monitor the exposure of their populations to many potentially toxic chemicals that could be present in food and drinking water. Without such monitoring, public health authorities in many countries are not able to identify and respond to problems posed by toxic chemicals, which may harm their population and undermine consumer confidence in the safety of the food supply. From a trade perspective, those countries that cannot demonstrate that the food they produce is free of potentially hazardous chemicals will be greatly disadvantaged or even subject to sanctions in the international marketplace. The goal of a total diet study (TDS) is to provide basic information on the levels and trends of exposure to chemicals in foods as consumed by the population. In other words, foods are processed and prepared as typical for a country before they are analyzed in order to better represent actual dietary intakes. Total diet studies have been used to assess the safe use of agricultural chemicals (e.g., pesticides, antibiotics), food additives (e.g., preservatives, sweetening agents), environmental contaminants (e.g., lead, mercury, arsenic, cadmium, PCBs, dioxins), processing contaminants (e.g., acrylamide, polycyclic aromatic hydrocarbons, chloropropanols), and natural contaminants (e.g., aflatoxin, patulin, other mycotoxins) by determining whether dietary exposure to these chemicals are within acceptable limits. Total diet studies can also be applied to certain nutrients where the goal is to assure intakes are not only below safe upper limits, but also above levels deemed necessary to maintain good health. International and national organizations, such as the World Health Organization, the European Food Safety Agency and the US Food and Drug Administration recognize the TDS approach as one of the most cost-effective means of protecting consumers from chemicals in food, for providing essential information for managing food safety, including food standards, and for setting priorities for further investment and study. Total Diet Studies introduces the TDS concept to a wider audience and presents the various steps in the planning and implementation of a TDS. It illustrates how TDSs are being used to protect public health from chemicals in the food supply in many developed and developing countries. The book also examines some of the applications of TDSs to specific chemicals, including contaminants and nutrients.
Author: David Nelson
Author: David Nelson
Author: Neil Jomaa
Author: Delphine Bessières
Author: ZAKIA.. EL KANZARI
Author: Pierre Salou
Author: National Research Council
Author: Gerald G. Moy
Author: Canada. Patent Office