ÉTUDE DES PHÉNOMÈNES HYDRODYNAMIQUESENGENDRÉS DANS LES LIQUIDES DIÉLECTRIQUESPAR UN CHAMP ÉLECTRIQUE TRÈS INTENSE

Insulating liquids represent a weakness in high voltage devices in that their failure to maintain a high applied voltage between component électrodes generally means the breakdown. Much research has gone into attempting to explain the fundamental processes (electronic and hydrodynamic processes) behind this. The clarification of thèse mechanisms, especially the hydrodynamic processes is one of the main tasks of our work, We présent an expérimental study about the évolution of the hydrodynamic phenomena (bubble and shock wave) as a function of injected energy (0,01-lOOnJ), liquid pressure in a large range, from 0.1 to lOMPa, liquid properties, etc. At first, we hâve evidenced the existence of the bubble largely above the critical pressure of the liquids. For the purpose of making the mechanism of cavitation clear the chronology of the events was also discussed. The observed physical phenomena are similar to those obtained by laser induced breakdown in water. The différence is mainly revealed in the dimensions and characteristic times of the phenomena. An analysis of the bubble rebounds and dissipatives processes is also given. Moreover, our expérimental study of the bubble dynamics in viscous liquids allows us to clearly separate two différent hydrodynamic régimes namely inertial and viscous régimes. We hâve shown that viscosity plays an important rôle in putting a lower limit on the size of cavitating bubbles and is the prédominant damping factor for small bubbles. In conséquence, bubble lifetime is much higher than the Rayleigh time and rebounds of the bubble are practically undetectable. Numerical results of the Rayleigh-Plesset model are in good agreement with expérimental observationsLes liquides isolants représentent une faiblesse des dispositifs haute tension, car leur incapacité à maintenir une tension appliquée élevée entre les électrodes des composants signifie généralement une panne. De nombreuses recherches ont été consacrées à expliquer les processus fondamentaux (processus électroniques et hydrodynamiques) à l’origine de ce phénomène. La clarification de ces mécanismes, en particulier des processus hydrodynamiques, est l’une des tâches principales de notre travail. Nous présentons une étude expérimentale sur l’évolution des phénomènes hydrodynamiques (bulle et onde de choc) en fonction de l’énergie injectée (0,01 à 100 nm). ), la pression du liquide dans une large gamme, allant de 0,1 à lOMPa, ses propriétés, etc. Nous avons d’abord mis en évidence l’existence de la bulle bien au-dessus de la pression critique des liquides. Afin de clarifier le mécanisme de cavitation, la chronologie des événements a également été discutée. Les phénomènes physiques observés sont similaires à ceux obtenus par la décomposition en eau induite par laser. La différence est principalement révélée par les dimensions et les moments caractéristiques des phénomènes. Une analyse des processus de rebond de bulle et de dissipation est également présentée. De plus, notre étude expérimentale de la dynamique des bulles dans les liquides visqueux nous permet de séparer clairement deux régimes hydrodynamiques différents, à savoir les régimes inertiel et visqueux. Nous avons montré que la viscosité joue un rôle important en limitant la taille des bulles cavitantes et constitue le facteur d’amortissement prédominant pour les petites bulles. En conséquence, la durée de vie de la bulle est beaucoup plus longue que celle de Rayleigh et les rebonds de la bulle sont pratiquement indétectables. Les résultats numériques du modèle de Rayleigh-Plesset sont en bon accord avec les observations expérimentale