Modélisation en 3-D de l'accumulation de glace sur un cyclindre fixe par la méthode du cheminement aléatoire

• Main Author: Lébatto, Élie Bérenger
• Format: Others
• Published: 2004
• Subjects: Génie électrique et génie électronique
• Online Access: http://constellation.uqac.ca/631/1/18343565.pdf

Dans les pays nordiques comme le Canada, les pluies verglaçantes ont des effets nocifs sur les équipements des réseaux électriques. La réduction de ces effets requiert une recherche en laboratoire tout comme une analyse théorique suivie d'une simulation sur ordinateur. C'est dans cette optique que s'inscrit notre travail de recherche dont le but est de développer un modèle en 3-D de l'accumulation de glace sur un cylindre fixe représentant un conducteur de ligne. Ce modèle tente de prédire la forme de l'accumulation, car cette forme affecte le taux de collection des pluies verglaçantes d'où l'augmentation de la charge gravitationnelle. Elle affecte aussi la charge de vent sur le conducteur en considérant l'angle d'impact des gouttelettes. Le modèle émule l'écoulement du film d'eau non gelée à la surface du conducteur givré. Cette émulation se fait par la méthode du «cheminement aléatoire» qui se traduit par un cheminement aléatoire de particules liquides issues d'une discrétisation du film d'eau non gelée. Durant ce cheminement, les particules liquides gèlent ou quittent la structure par délestage. La probabilité de congélation, le paramètre de délestage et les probabilités de mouvement sont les paramètres du modèle. Les conditions atmosphériques macroscopiques qui commandent l'accumulation de glace sont l'échange de chaleur avec l'air, le taux de précipitation, l'inclinaison du conducteur de ligne, et l'angle d'impact des gouttelettes d'eau en surfusion. Une nouvelle approche, qui prend en compte la flexibilité du conducteur a été développée. L'expression des paramètres du modèle en fonction des variables macroscopiques est l'un des points forts de cette méthode. Cependant, elle possède d'autres avantages, à savoir, simuler des caractéristiques réalistes telles la rugosité de l'accumulation, la formation de glaçons.