DOI: 10.1051/jp3:1994113
J. Phys. III France 4 (1994) 75-85

Panaches chargés résultant de l'injection d'ions dans un liquide isolant par une lame ou une pointe placée en face d'un plan

B. Malraison¹, P. Atten¹ and A. T. Perez<sup>2

1</sup>  Laboratoire d'Electrostatique et de Matériaux Diélectriques, CNRS et Université Joseph Fourier, B.P. 166, 38042 Grenoble Cedex 9, France
²  Departamento Electronica y Electromagnetismo, Facultad de Fisica, Universidad de Sevilla, 41012 Sevilla, Spain

(Reçu le 9 avril 1990, révisé le 18 janvier 1993, accepté le 25 octobre 1993)

Abstract
When applying a high enough potential difference to a blade or a point opposite a plane in an insulating liquid, an injection of ions is produced in that liquid. The Coulomb force due to the action of the electric field on the space charge, plays a role analogous to buoyancy in thermal convection. It induces a convection which takes the form of a charged plume going from blade to plane. Following what has been done in the thermal case, simple models in geometries with planar or axial symmetry are presented which give the width and the characteristic velocity of these plumes in both laminar and turbulent cases. We report also on a preliminary flow visualization in blade-plane geometry using Schlieren observation technique. This experiment suggests the plume is laminar.

Résumé
Une lame (ou une pointe) acérée placée dans un liquide isolant en face d'un plan produit, lorsqu'on applique une différence de potentiel suffisante, une injection d'ions dans ce liquide. La force électrique de Coulomb résultant de l'action du champ électrique sur la charge d'espace ainsi créée joue un rôle analogue à la poussée d'Archimède en convection thermique et produit une convection sous la forme d'un panache chargé se dirigeant de la lame vers le plan. Des modélisations simples, calquées sur le cas thermique, en géométrie bidimensionnelle (lame-plan) et à symétrie de révolution (pointe-plan) permettent d'obtenir largeur et vitesse caractéristique de ces panaches dans le cas turbulent ainsi que dans le cas laminaire. On a effectué une expérience préliminaire en géométrie lame-plan et on discute des observations faites par strioscopie. Celles-ci suggèrent que l'on est en présence d'un panache laminaire.

© Les Editions de Physique 1994