Critère de Streamer : Méthode de calcul

Introduction

Cette section concerne le deuxième onglet de l'outil, appelé « Méthode de calcul ».

Vecteur de progression du chemin du Streamer

Comme cela a été dit précédemment, les chemins des Streamer sont approximés par des lois d'évolution de grandeurs physiques : Dans Flux, on considère par défaut les lignes du champ électrique.
Remarque : Le champ électrique opposé -E peut être sélectionné, en cas de sélection d'une ligne (Flux 2D) ou d'une face (Flux 3D) d'une région représentant la terre (0V), le critère de Streamer ne peut être calculé.

Il est également possible de choisir un vecteur de progression autre que E, défini par une formule spatiale vectorielle

Discrétisation du chemin du Streamer

La discrétisation du chemin est importante pour obtenir un résultat d'intégration précis.

Il existe trois méthodes de discrétisation : Chacune définit un pas de discrétisation donné. La méthode d'Euler-Cauchy est ensuite appliquée pour subdiviser ce pas d'intégration n fois (n étant le « nombre de sous-étapes Euler-Cauchy » choisi par l'utilisateur).

Les trois méthodes de discrétisation sont présentées ci-dessous :

  • Fixée : le pas de discrétisation est fixé par une valeur
  • Adaptative par taille d'éléments de maillage : le pas de discrétisation suit la taille de l'élément de maillage correspondant. Cette méthode est la plus conseillée pour avoir un meilleur rapport « précision du résultat / temps de calcul ».
  • Adaptative par minimisation angulaire : il s'agit d'une amélioration de la méthode précédente. Le pas de discrétisation initial est choisi de la même manière que la méthode précédente, puis est subdivisé jusqu'à ce que l'angle entre deux flèches consécutives du champ électrique soit inférieur à 1°. Cette méthode peut apporter plus de précision dans certains cas (si les lignes de champ sont très arrondies), mais est plus coûteuse en temps de calcul par rapport à la méthode précédente.

Mode d'intégration

Dans la réalité, un Streamer ne va pas forcément partir du conducteur à potentiel supérieur.

Étant donné la contrainte dans Flux imposant au chemin de partir du conducteur à potentiel supérieur, cette option permet de pallier à ce problème.

Cela a un impact dans le cas où le champ E n'est pas homogène sur le chemin.

En effet, si le champ électrique diminue jusqu'à ce que αeff devienne négatif, il y a deux possibilités dans le calcul de l'intégrale :

  • « Intégrer depuis le conducteur uniquement » signifie que αeff sera systématiquement intégré sur la partie orange de la figure (et jamais sur la partie verte)
  • « Intégrer depuis les deux extrémités du chemin » signifie que le maximum entre l'intégrale de αeff (K) sur la partie orange et l'intégrale sur la partie verte sera pris en compte. L'intégration qui donne la valeur la plus élevée indique de quel côté part le streamer. Une flèche graphique indiquera le sens de propagation du Streamer.

Mode de calcul

Cette option permet de choisir:

  • Le calcul parallèle
  • Le calcul séquentiel
  • Le calcul automatique : cela correspond au calcul parallèle dans la plupart des cas, sauf dans certains cas où le calcul parallèle ne peut pas être utilisé à cause de limitations dans le code (le calcul séquentiel est utilisé).

Dichotomie

Les paramètres de la dichotomie sont définis par :

  • Le nombre d'itérations maximum
  • La précision relative sur K