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Commit e6a0f449 authored by Julien Fontchastagner's avatar Julien Fontchastagner
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...@@ -21,9 +21,101 @@ Les relations intervenant en électrocinétique sont : ...@@ -21,9 +21,101 @@ Les relations intervenant en électrocinétique sont :
## Formulation forte ## Formulation forte
Comme en électrostatique, nous pouvons définir le potentiel scalaire électrique $v$ tel que : ${\bf e} = -{\bf grad}\\,v$.
En réinjectant cette relation couplée à la loi de comportement dans la loi des nœuds locale, on obtient : $$ \text{div}\left(\sigma\\,{\bf grad}\\,v \right) = 0$$
Sur les faces d'entrée et de sortie du courant $(\Gamma_d = \Gamma_{di}\cup\Gamma_{dj})$, deux cas seront possibles :
1. Soit une condition de potentiel imposé par une condition de Dirichlet sur $\Gamma_{di}$ de type : $$v|_{\Gamma\_{di}} = v_i$$
2. Soit une condition de Neumann non-homogène imposant la densité de courant normale à la surface $\Gamma\_{dj}$ : $$\left.\frac{\partial\\,v}{\partial {\bf n}}\right|\_{\Gamma\_{dj}} = {\bf grad}\\,v\cdot {\bf n}\big|_{\Gamma\_{dj}} = \pm j\_{n\_j}$$
Sur les autres bords du domaine $(\Gamma_n)$, nous aurons des conditions de Neumann homogènes : ${\bf grad}\\,v\cdot {\bf n}\big|_{\Gamma\_{n}} = 0$
Finalement, la forme complète de la formulation forte à résoudre est donc :
$$\left\\{\begin{aligned}\text{div}\left(\sigma\\,{\bf grad}\\,v\right) &= 0~, &\text{dans}~ \Omega_c\\\\ \left.v\right|\_{\Gamma\_{di}} &= v_i~, &\text{sur}~ \Gamma\_{di}\\\\\left.{\bf grad}\\, v \cdot {\bf n}\right|\_{\Gamma\_{dj}} &= \pm j\_{n\_j}~, &\text{sur}~ \Gamma\_{d\_j} \\\\\left.{\bf grad}\\, v \cdot {\bf n}\right|\_{\Gamma\_n} &= 0~, &\text{sur}~ \Gamma\_n \end{aligned}\right.$$
## Formulation faible ## Formulation faible
La formulation faible correspondant à la forme forte ci-dessus est obtenue rapidement par analogie avec l'électrostatique :
Trouver $v \in \text{H}\_{0}({\bf grad},\Omega) = \\{ u \in \text{H}({\bf grad},\Omega) : u\|\_{\Gamma_{di}} = v_i\\}$, tel que :
$$\forall v' \in \text{H}\_{0}({\bf grad},\Omega),~~ \left(\sigma\\,{\bf grad}\\,v,{\bf grad}\\,v'\right)\_{\Omega} + \left<j\_{n\_j},v'\right>\_{\Gamma_{dj}} = 0$$
## Applications ## Exemples et applications
### Résistance de sole de four électrique
On considère une résistance de sole de four électrique telle que représentée ci-dessous :
![Résistance de sole](../../images/figures/rsole.png "Géométrie de la résistance de mon four")
On désire calculer la distribution de la densité de courant à l'intérieur lorsqu'on applique une tension de 230 V à ses bornes, afin d'en déduire sa résistance via les pertes Joule associées.
L'implantation dans GetDP ressemble beaucoup au cas précédent :
```c++
Constraint {
{Name Dirichlet ;
Case {
{Region Sentree ; Type Assign ; Value Veff ;}
{Region Ssortie ; Type Assign ; Value 0. ;}
}
}
}
FunctionSpace {
{ Name Hgrad_v ; Type Form0 ;
BasisFunction {
{ Name sn ; NameOfCoef vn ; Function BF_Node ;
Support Region[{Domaine}] ; Entity NodesOf[All] ; }
}
Constraint {
{ NameOfCoef vn ; EntityType NodesOf ; NameOfConstraint Dirichlet ; }
}
}
}
Formulation {
{ Name Electrocinetique ; Type FemEquation ;
Quantity {
{ Name v ; Type Local ; NameOfSpace Hgrad_v ; }
}
Equation {
Galerkin { [ Sigma[]*Dof{Grad v} , {Grad v} ] ;
In Domaine ; Jacobian Jvol ; Integration Integ ; }
}
}
}
```
Après calcul, on obtient pour la répartition du potentiel scalaire électrique :
![v dans résistance de sole](../../images/figures/v_rsole.png "Répartition de v dans la résistance de mon four")
**Vous pouvez télécharger les fichiers complets en** {{% button href="../../files/Rsole.zip" icon="fas fa-download" icon-position="right" %}}cliquant ici{{% /button %}}.
Pour la petite histoire, voici une photo de celle de mon four perso après démontage pour changement suite à un défaut d'isolement :
![Ma resistance de sole perso](../../images/figures/resistance_sole_pt.jpg)
---
### Résistance de charge
1. Traiter le problème analogue sur une forme correspondant aux résistances de charge utilisées sur nos bancs expérimentaux :
!["Résistances de charges pour manip"](../../images/figures/resistances_IPT.jpg "Nos belles résistances de charges")
2. En dimensionner une permettant de dissiper 2 kW sous 48 V continus.
---
### Busbar avec potentiel flottant (à venir)
!["Busbar"](../../images/figures/busbar.png "Busbar")
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