Etude numérique et expérimentale d’un processus magnétohydrodynamique : application au brassage électromagnétique

Abstract

La magnéto-hydro-dynamique (MHD) étant un domaine assez étendu pour constituer une science en elle-même, seul son aspect dynamique sera abordé dans le cadre de ce travail de magister, sans avoir la prétention d’étudier avec précision ce phénomène. Ce travail retrace les principes de base utilisés en MHD concernant l’étude des mouvements hydrodynamiques induits par un champ électromagnétique glissant, traversant une charge conductrice. L’accent sera mis sur l’optimisation et la réalisation d’un dispositif expérimental, en l’occurrence un brasseur électromagnétique, utilisant un champ magnétique glissant capable de brasser une charge conductrice. Ce travail se situe dans la perspective du control des mouvements hydrodynamiques au sein des milieux électriquement conducteurs, afin d'améliorer à terme la maîtrise des configurations dynamiques grâce à un brassage électromagnétique connu et surtout contrôlé. La possibilité retenue dans ce travail est de réaliser un brassage par la force de Lorentz sans avoir recoure à un contact directe avec la charge (à l’état liquide) et sans pollution de celui-ci par d'autres éléments. Le milieu choisi dans notre travail est un alliage ternaire (In-Ga-Sn) à la composition eutectique, vue sa basse température de fusion. Les travaux envisagés, visent à étudier l’interaction champ électromagnétique glissant - charge conductrice en termes de configuration dynamique. Cette étude s'intéresse en particulier à la réalisation d’un brasseur électromagnétique, générant un champ glissant, afin de brasser la charge choisie par le biais de la force de Lorentz. Une modélisation numérique du procédé sera réalisée pour optimiser le brasseur électromagnétique avec la variation de plusieurs paramètres (dimensionnement, intensité du champ, configuration de glissement).