Détermination acoustique de la transition à l'écoulement laminaire du gaz plasmagène d'une torche à plasma

(Reçu le 21 décembre 1996, révisé le 17 avril 1996, accepté le 19 juin 1996)

Abstract
A plasma torch allows two flow regimes: either a laminar (silent mode) or a turbulent mode (noisy mode) which have different properties. The transition of regime is controlled by parameter change (gas flow rate, current arc and anode diameter) and followed by a noise degree change. This study deals with the characterization of this transition by acoustic methods. Wave and spectral analysis of control information, radiative energy and acoustic pressure show a frequency peak. The amplitude and frequency of which vary with running conditions. This frequential component of acoustic pressure characterizes accurately the regime transition.

Résumé
Le fonctionnement d'une torche à plasma admet au mois deux régimes d'écoulement distincts plus ou mois bruyants : un régime turbulent et régime laminaire possédant chacun des propriétés particulières. La transtion entre ces deux modes est obtenue en modifiant les paramètres de contrôle de la torche (débit de gaz plasmagène, courant appliqué à la torche et diamètre de la buse) et est accompagnée par un changement de niveau acoustique. Cette étude traite de la caractérisation de cette transition par des moyens acoustiques. L'analyse temporelle et spectrale des signaux de contrôle, de l'énergie rayonnée et de la pression acoustique engendrée par le fonctionnement de la torche à plasma font apparaître un pic de fréquence dont l'amplitude et la fréquence évoluent avec les conditions de fonctionnement. Cette composante fréquentielle de la pression acoustique caractérise bien le changement de régime à la fréquence où l'amplitude du signal détecté est maximum.