Thermal plasma processes are now currently used in industry for manyapplications, each of them using adapted plasma torches or transferred arcs.However, many difficulties still exist in understanding what happens at theelectrodes of direct current (dc) arcs. For the latter the materialcomposition is continuously evolving and the arc root behaviour is athree-dimensional transient phenomenon. For RF discharges, the couplingbetween the plasma and the discharge is much better understood.To model such flows, knowledge of the transport properties is a prerequisiteand many works are in progress in this field. The difficulty in modelling liesin the fact that the plasma core is laminar while its fringes are turbulent.Moreover, the turbulence is more of the engulfment type than represented byk-ε, Rij... models and the phenomena are even morecomplex with arcs due to the piston flow generated by arc root fluctuations.Mixing a cold gas with the plasma is the key of many processes. Here alsothree-dimensional codes are now currently used but it is still difficult tointroduce the transient behaviour of the plasma and calculate, fast enough,the-out-of-equilibrium composition and transport coefficients of complexmixtures.Models have been backed by measuring techniques: emission or absorptionspectroscopy, enthalpy probes of reduced sizes (d~3 mm) coupled with amass spectrometer, laser scattering techniques, fast imaging, with or withoutlaser illumination, laser anemometry, fast (50 ns) pyrometry for particles inflight. Such techniques give a much better idea of local and/or transientphenomena, but they also confirm the need for the development of new models.
要約： 熱プラズマプロセスは現在、多くの用途で産業的に使用されており、それぞれが適応されたプラズマトーチまたは移転アークを使用している。しかし、直流アークの電極で何が起こっているかを理解するには、依然として多くの困難が存在する。後者については、材料組成が継続的に変化しており、アーク根元の挙動は三次元的な過渡現象である。高周波放電については、プラズマと放電の間の結合ははるかに良く理解されている。このような流れをモデル化するには、輸送特性の知識が前提条件であり、この分野では多くの研究が進行中である。モデル化の難しさは、プラズマの中心部が層流である一方で、その周辺部が乱流であるという事実にある。さらに、乱流はk-ε、Rij...モデルで表されるものよりもむしろ巻き込み型であり、アーク根元の変動によって生じるピストン流により、現象はアークではさらに複雑である。冷ガスとプラズマの混合は、多くのプロセスの鍵である。ここでも三次元コードが現在使用されているが、プラズマの過渡的挙動を導入し、複雑な混合物の非平衡組成と輸送特性を十分に速く計算することは依然として困難である。モデルは測定技術によって裏付けられている：発光分光法または吸収分光法、縮小サイズ（d〜3 mm）のエンタルピープローブと質量分析計の結合、レーザー散乱技術、レーザー照明の有無にかかわらず高速イメージング、レーザー流速計、飛行中の粒子に対する高速（50 ns）パイロメトリ。これらの技術により、局所的および/または過渡的な現象についてはるかに良い理解が得られるが、新しいモデルの開発の必要性も確認されている。