Influence de la variation de la charge moyenne dans une simulation numérique d’un arc sous vide en présence d’un AMF

Un moment délaissée, l’étude des disjoncteurs moyenne et haute tension utilisant le vide comme milieu de coupure connaît un nouvel essor depuis quelques années. En effet, les normes environnementales tendent à diminuer drastiquement l’utilisation de gaz à effet de serre dans les disjoncteurs et à favoriser les alternatives. De ce fait, l’utilisation de dispositifs dans le vide comme moyen de coupure s’avère être une alternative pertinente. Cependant, peu d’études caractérisant ces dispositifs existent. De plus, la difficulté d’effectuer des mesures expérimentales dans un environnement à basse pression (environ 10-5 Pa) et fort courant (plusieurs kA) contraint les chercheurs et les industriels à développer des modèles numériques afin de comprendre les phénomènes physiques et améliorer ces systèmes de coupure. Dans cette communication nous présentons un modèle numérique tridimensionnel (3D) qui décrit un arc sous vide à fort courant (15 kA) en régime subsonique entre des contacts en cuivre sous l\u27influence d\u27un champ magnétique axial (AMF). Le modèle est basé sur une approche MHD du plasma inter-électrodes à deux températures (électronique et ionique). L’étude est réalisée sur le logiciel commercial Ansys Fluent 23 R2 utilisant des développements en langage C et des UDF. Nous décrivons le modèle, les conditions aux limites et les principaux résultats de simulation. Les champs de température ionique et électronique, de pression absolue (en exemple sur la figure 1) et de vitesse ionique seront donnés. Sur la base de cette modélisation d\u27arc, nous présentons une étude paramétrique de la charge moyenne du plasma en lien avec les hypothèses faites dans la littérature. Les résultats montrent qu’en considérant une charge moyenne plus élevée et proche de la réalité, la température du milieu augmente de plusieurs eV

Données thermodynamiques molaires de l’oxyde de zinc gazeux

Le calcul des propriétés thermodynamiques molaires de l’oxyde de zinc est proposé et discuté. Cette molécule revêt une importance capitale dans le contrôle des propriétés des dépôts comme la nanostructure et l’orientation cristalline des surfaces. Nous rappelons l’ensemble des formules nécessaires ainsi que l’influence des nombres quantiques nécessaires pour le calcul des fonctions de partition. Les résultats sont fournis sous forme d’une table dont les températures varient de 100 K à 20000 K

Rôles des microorganismes dans le processus de lombricompostage

Le lombricompostage est une forme de valorisation des déchets organiques en fertilisant biologique sous l’action des vers de terre, mais également avec l\u27activité microbiologique. Cette étude vise à améliorer la qualité du lombricompost avec l’inoculation des bactéries favorisant la croissance des plantes. Pour ce faire, pendant 50 jours la capacité de deux souches (un Rhizobium et une Bactérie Solubilisatrice de Phosphate (BSP)) à survivre et à améliorer le lombricompost a été testé. La qualité microbiologique (densité de microorganismes inoculés) et les propriétés chimiques (teneurs en carbone (C), Azote (N), phosphore (P), potassium (K) et rapport carbone/azote (C/N)) des lombricomposts inoculés ont été évaluées. Les résultats ont montré que le lombricompost inoculé par Rhizobium ont une amélioration significative en nombre de Rhizobium à la fin de l’expérimentation (50ème jour), alors que celui inoculé par la BSP montre un nombre significativement élevé en BSP au 25ème jour. Pour la composition chimique, le lombricompost inoculé par Rhizobium présente une concentration significativement élevée en phosphore (P) et en potassium (K) au 50ème jour de l’expérimentation, tandis que celui qui est inoculé par la BSP présente une forte concentration en phosphore (P) et un rapport C/N élevé au 25ème jour de l’expérimentation. Cette étude a permis de mettre en évidence les potentialités de l’inoculation microbienne à améliorer la qualité du lombricompost

Modélisation de l’interaction arc-cathode dans le cas des cathodes en matériau non-réfractaire.

La modélisation des phénomènes relatifs à l’interaction des arcs électriques avec les électrodes permet d’une part de compléter les modèles magnétohydrodynamiques usuellement utilisés pour représenter la colonne, en fournissant des conditions aux limites utiles, et d’autre part d’étudier le chauffage et l’usure de ces électrodes. Cette modélisation est complexe en raison du grand nombre de phénomènes à prendre en compte et des écarts à l’équilibre thermodynamique local dus aux petites distances mises en jeu. Un enjeu important est donc de comprendre comment ces déséquilibres structurent la zone proche électrode, en particulier dans le cas peu étudié d’une cathode non réfractaire. Cet article présente, en s’appuyant sur la littérature, une méthodologie pour évaluer les distances caractéristiques d’apparition des déséquilibres thermique, chimique (ionisation), et de séparation de charges. Cette méthodologie est validée sur le cas bien connu du plasma d’argon sous 1 bar (existant par exemple devant une cathode réfractaire), puis est appliquée à un plasma de cuivre sous forte pression (28 bars) issu de la vaporisation d’une cathode en cuivre (non réfractaire) soumise à un arc. Les résultats de l’étude réalisée confirment les structures de zone cathodique établies par Benilov, et en particulier la présence d’ionisation dans la gaine associée à la cathode en cuivre. Un modèle auto-cohérent de zone cathodique prenant en compte ces phénomènes est ensuite présenté et appliqué au calcul d’une structure à N spots cathodiques stationnaires et indépendants. Dans le cas d’un arc s’accrochant sur la cathode creuse (en cuivre) d’une torche à plasma de forte puissance, de bons ordres de grandeur sont obtenus pour la tension de gaine et le taux d’usure par vaporisation. Pour conclure, des perspectives d’étude sur ce sujet sont proposées.

Limitation de courant dans une chambre de coupure à basse tension

Les modélisations magnétohydrodynamiques des plasmas en écoulement dans les  chambres de coupure à basse tension sont d\u27un grand intérêt pour étudier la dynamique de l’arc afin d’optimiser la conception du disjoncteur et améliorer le temps de coupure. La plupart des modèles y compris le nôtre, permettent de représenter le mouvement de l\u27arc, sa segmentation et l\u27augmentation de la tension due aux chutes anodiques et cathodiques. Néanmoins, ils ne sont pas couplés aux paramètres du réseau et le courant est imposé par une valeur constante ou un profil dépendant du temps. La comparaison et la confrontation entre les résultats expérimentaux et théoriques sont donc difficiles. Dans l’approche proposée, les gaines hors équilibre ne sont pas modélisées, cependant l’évolution de leur tension est prise en compte via une résistivité additionnelle répercutée au niveau de l’évolution de la tension d’arc. Par un couplage du modèle avec les paramètres du circuit externe, nous montrons l’effet de la tension d’arc sur l’évolution du courant par l’effet de limitation. Les résultats montrent le comportement de l’arc dans trois configurations différentes (zéro, un ou deux séparateurs) et l’influence du nombre de séparateurs sur la limitation du courant

Analyses des arcs produits dans un connecteur électrique soumis au fretting de longue durée

Cet article présente les résultats expérimentaux de l’influence conjointe des paramètres électriques (tension et courant) et vibratoires (amplitude et accélération) sur la dégradation d’un connecteur électrique pour automobile soumis au fretting de longue durée. Les paramètres suivants des tests ont été modifiés : la tension de 5V à 16V, le courant de 1A à 16A, l’amplitude de 400µm à 800µm et la fréquence a été maintenue à 50Hz. Les terminaux sont en alliage de cuivre et recouverts d’une couche d’étain de 1 µm d’épaisseur. Un oscilloscope digital et une caméra rapide ont permis de capturer respectivement les fluctuations de la tension et les mouvements des terminaux au point de contact. La dégradation des terminaux a été évaluée par la mesure de la résistance électrique de contact. Les résultats montrent que les séparations intermittentes entre la languette et le clip, dues aux rebonds et à la présence d’oxydes, pourraient être les causes de la production d’arcs électriques à l’interface de contact, et le temps d’apparition des arcs diminue lorsque l’amplitude des vibrations imposée augmente. Il a été également démontré que la grande quantité de chaleur produite par les arcs était à l’origine de la perforation de la languette et de la carbonisation des terminaux

Étude théorique de la modélisation du rayonnement d’un plasma thermique : application à l’arc libre

Le rayonnement est un aspect important de la physique des plasmas thermiques, notamment dans sa modélisation. Dans ces travaux seront présentées les méthodes couramment utilisées pour la modélisation du rayonnement des plasmas thermiques. On rappelle et décrit assez précisément les étapes de calculs qui aboutissent aux équations utilisées pour simuler le transfert radiatif dans les logiciels de modélisation COMSOL Multiphysics et ANSYS Fluent. A titre d’exemples et donc sans détailler l’implémentation de ces méthodes dans les deux logiciels, nous présentons, en fin d’étude, des résultats sur un arc libre d’argon à 200A afin de comparer les différentes méthodes entre elles et ainsi montrer leur impact sur la physique de l’ar

Mise en place d’un modèle en vue de la caractérisation du déplacement d’un arc électrique dans un éclateur

Un modèle numérique tridimensionnel (3D) a été développé afin de décrire le comportement d’un arc électrique soumis à des courants caractéristiques des technologies d’éclateurs. Ce modèle repose sur l’hypothèse de l’Équilibre Thermodynamique Local (ETL) et est simulé en régime transitoire. L’air pur a été considéré comme gaz plasmagène. La géométrie modélisée comprend une préchambre, une chambre et une sortie ouverte. Un premier cas a été étudié afin d\u27analyser le comportement de l\u27arc lors de l’application d’un courant de suite, sans onde impulsionnelle de courant. Le courant injecté correspond à une demi-alternance de 250 A. Cela a permis de réaliser une première validation du modèle en comparant l’allure et les valeurs de la tension obtenues numériquement à celles mesurées expérimentalement. Une correspondance satisfaisante a été trouvée. Un second cas a ensuite été présenté pour évaluer l’influence d’une onde de courant 8/20 ms de 5 kA, appliquée au début de la demi-alternance de courant. La comparaison des deux cas permet de mettre en évidence le rôle de l’onde impulsionnelle sur le préchauffage de la chambre et sur le déplacement de l’arc

Le problème difficile de l\u27identité : évaluation d\u27un clone LLM

Dans le cadre de travaux explorant la faisabilité du clonage de personnalité, nous présentons la conception et l’évaluation d’un agent conversationnel baptisé pseudoLuc, destiné à reproduire la manière de s’exprimer, les positions et le style d’un individu réel (Luc). Après avoir recueilli un corpus de textes personnels et construit un manuel de personnalité (prompt contextuel) structurant les 23 dimensions jugées essentielles, nous avons intégré ces informations à un modèle de langage (LLM) agrémenté d’une composante de « Récupération-Génération Augmentée » (Retrieval-Augmented Generation : RAG) pour améliorer la factualité. Les résultats montrent qu’un prompt explicite de l’ordre de 10 000 à 15 000 tokens (unité de base utilisée pour découper et représenter des données) suffit à générer des réponses cohérentes, fidèles au style de la personne imitée et largement jugées indiscernables par des proches. Nous détaillons les performances sur plusieurs questionnaires (Proust, portrait chinois, “duels”) : pseudoLuc reproduit les choix de Luc ou s’en approche, avec un taux de similarité sémantique autour de 50 %. Au-delà, l’étude met en évidence la flexibilité du modèle : il est possible de modifier aisément des traits comme l’extraversion ou l’émotivité en ajustant le prompt. Sur le plan éthique, l’expérience illustre autant les promesses (conservation et diffusion du savoir personnel, assistants virtuels) que les risques (confection d’œuvres apocryphes, usurpation). Nous concluons sur les limites actuelles (biais de verbosité, absence de langage corporel) et les perspectives qu’ouvre la personnalisation explicite dans le domaine des grands modèles de langage.

Communautés végétales de suintements subalpins dans les monts du Cantal

A new plant association, Sagino procumbentis-Pedicularietum verticillatae ass. nov., is described in the Cantal mountains and in volcanic Auvergne (Massif central, France). This is a rhéophilic community of subalpine seeping cliff on volcanic tuffs, which is linked to the class of spring vegetation of Montio fontanae-Cardaminetea amarae Braun-Blanq. et Tüxen ex Klika et Hadač 1944. Vegetation surveys, including bryophytes, are analyzed to compare them to nearby communities already existing in the Cantal mountains, wet cliffs (Micranthetum hieraciifoliae Quézel et Rioux 1954) and peaty seeps (Bartsio alpinae-Caricetum nigrae J. et M.Bartsch 1940) with which the association shows floristic resemblances. It is then compared to other spring communities described in the Massif central and in France. It is characterized by a very specialized biotope, cold, longuely snow-covered, oligotrophic, with a humid Atlantic climate and very clearly neutral to basic, the latter character being remarkable in a context of siliceous volcanic bedrocks. It is an European natural priority habitat type (Natura 2000 code: 7220*). This vegetation is of great biological interest because it acts as a refuge area for numerous subalpine/alpine taxa and is home to several protected or rare species. Its original floristic composition also reflects a high biogeographic significance, as an alpine enclave located in the subalpine level of the Auvergne mountains.Une nouvelle association végétale à Sagine couchée et pédiculaire verticillée(Sagino procumbentis-Pedicularietum verticillatae ass. nov.) est décrite dans les monts du Cantal et dans l’Auvergne volcanique. Il s’agit d’une communauté crénophile de falaise suintante subalpine, sur tufs volcaniques qui se rattache à la classe des végétations fontinales des Montio-Cardaminetea Braun-Blanq. et Tüxen ex Klika et Hadač 1944. Les relevés de végétation, incluant les bryophytes, sont analysés pour les comparer à des communautés proches des monts du Cantal, de falaises humides (Micranthetum hieraciifoliae Quézel et Rioux 1954) et de suintements tourbeux (Bartsio alpinae-Caricetum nigrae J. et M.Bartsch 1940) avec lesquels l’association montre des liens floristiques. Elle est ensuite comparée aux autres communautés fontinales décrites dans le Massif central et en France. Elle s’originalise par un biotope très spécialisé, froid, longuement enneigé, oligotrophe, sous climat atlantique humide et très nettement neutre à basique, ce dernier caractère étant remarquable dans un contexte de roches volcaniques siliceuses. Il relève de l’habitat d’intérêt européen prioritaire « communautés de sources et suintements carbonatés » (HIC : 7220*). Cette végétation montre un grand intérêt biologique car elle joue le rôle de zone refuge pour de nombreux taxons subalpins/alpins et abrite plusieurs espèces protégées ou rares. Sa composition floristique originale traduit aussi une haute signification biogéographique, en tant qu’enclave alpine localisée dans l’étage subalpin des monts d’Auvergne