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Modélisation 3D de la propagation de la foudre dans un nuage réaliste
Auteurs :
Affiliations : 1 - Group of electrical engineering-Paris (GeePs CentraleSupelec 3,11 , rue Joliot Curie,Plateau de Moulon,91192 GIF-SUR-YVETTE Cedex France), 2 - Laboratoire Génie électrique et électronique de Paris ( France)
Thématique :
SS7 - Décharge électrique dans le génie électrique
Session :
SP3 "Session Poster 3"
Résumé
La simulation de la propagation de la foudre est un problème complexe étudié depuis plusieurss années. Ici, nous proposons d'utiliser les informations du potentiel électrique créé à partir d'une structure de nuage réelle pour étudier la propagation. Le po- tentiel électrique et le champ sont calculés en utilisant une struc- ture de nuage d'orage réaliste : la structure typique à trois couches du nuage est construite à partir d'une photographie réelle de nuage. Les différentes altitudes et séparations de chaque couche sont calculées à partir de la luminosité de l'image et les valeurs de charge d'espace sont prises à partir de données de la littérature. Un modèle de propagation par étapes du leader est proposé. Il consiste à trouver par étapes le chemin qui maximise la différence de potentiel en tenant compte de la charge d'espace du nuage et du leader. Après chaque étape, le potentiel électrique est recal- culé, et une nouvelle itération donne une nouvelle direction. Ce cadre nous permet d'analyser diverses configurations de nuages. Seuls les leaders positifs de la couche de base peuvent atteindre le sol si les trois couches sont complètes. Seule la foudre néga- tive atteint le sol lorsque la couche positive inférieure est réduite (typique du milieu d'un orage). Enfin, lorsque les deux couches inférieures sont réduites en taille (typique de la fin de l'orage), la foudre positive de la couche positive supérieure peut se frayer un chemin dans le nuage vers le sol. Ces observations simulées sont en accord avec les hypothèses faites précédemment par Nag et Rakov