Abstract FR:

L'objet de cette these est l'etude du comportement des arcs electriques dans l'argon a la pression atmospherique par les simulations numeriques bi- et tridimensionnelles. Dans le cadre des simulations bidimensionnelles, une methode de couplage thermique et electrique arc-electrodes est proposee. Cette methode permet de s'affranchir de conditions aux limites arbitraires sur les electrodes, en particulier de la densite de courant sur la surface de la cathode qui est fixee dans de nombreux travaux precedents. Elle permet aussi d'acquerir une meilleure comprehension des mecanismes d'interaction arc-electrodes et d'etudier l'influence des vapeurs metalliques sur l'ensemble de la decharge. La modelisation du plasma d'argon contamine par les vapeurs metalliques necessite la connaissance de proprietes thermophysiques du melange argon-vapeur metalliques. Ces proprietes sont calculees en fonction de la temperature et du pourcentage de vapeur metallique. La deuxieme partie de cette these presente les resultats obtenus par la modelisation tridimensionnelle d'un arc electrique libre dans l'argon. Dans cette partie, seule la colonne d'arc est consideree en imposant des conditions aux limites arbitraires sur la surface des electrodes. Cependant, une etude systematique de l'influence de ces conditions sur le comportement macroscopique de l'arc est realisee. Toutes les grandeurs moyennes sont comparees avec les champs predits par le code bidimensionnel axisymetrique precedemment utilise pour les simulations d'arc electrique. Ce travail constitue une premiere etape dans les simulations numeriques des phenomenes tridimensionnels des arcs electriques