Este trabalho traz como contribuição o início sistemático de estudos para o projeto e execução de ozonizadores dedicados a estações de tratamento de água e esgotos domésticos com tecnologia totalmente nacional. O objetivo é desenvolver um sistema que apresente custo reduzido de fabricação, implantação, manutenção e também boa eficiência na produção de ozônio. Equipamentos auxiliares para bombeamento e tratamento do ar não são necessários, além de ser possível a ampliação do sistema. Devido ao caráter multidisciplinar, este trabalho aborda a problemática da geração de subprodutos danosos ao homem e ao meio ambiente pelo uso de desinfetantes tradicionais, bem como um processo alternativo de tratamento pelo emprego do ozônio. Após descrever os fenômenos físicos envolvidos no método das descargas corona, um tratamento matemático apresenta elementos para o projeto ótimo deste sistema. Contudo, para viabilizar o uso de materiais disponíveis no mercado, os valores adotados nos arranjos iniciais seguiram aproximadamente estas indicações. Os ensaios foram realizados e a produção de ozônio foi obtida por titulação iodométrica. Os primeiros resultados foram tabulados e comparados com valores informados pelos equipamentos de mercado. Sugestões de implantação em campo para trabalhos futuros são apresentadas. / Studies for the project and execution of ozonizers dedicated to the wastewater and water treatment with total national technology were presented. The aim of this work consists of developing a system which minimize the manufacturing process, implementation and maintenance costs and also improves the ozone production efficiency. Accessory pumping equipments has been eliminated with the use of Venture\'s system to inject the ozone in liquid and air treatment has not been used to reduce costs. While this system loses efficiency with air no treatable, it allows a parallel and serial set-up to improve its performance. To support this work, an extended bibliographical analyzes has been carried out, which due to its multidiscipline characteristic was separated into studies of the traditional disinfectant procedures, alternative ozone treatment and, the physical corona discharges phenomena. The two prototypes were developed and, their obtained with the iodometric titration method, was also compared with those of market equipments. These preliminary comparisons have shown that these prototypes have a good performance inclusive with one of them having an ozone production superior than one of market equipments. Suggestions of implantation in field and other improvements for future work are also presented.

Thesis (MEng) -- Stellenbosch University, 2014 / ENGLISH ABSTRACT: The electrodynamics of arbitrary, point-to-plane electrospraying geometries, were investigated in this research both analytically and numerically. Electrospraying is the process during which particles of sizes in the nanometre range are simultaneously generated and charged by means of an applied electrostatic field. A high electrostatic potential is applied to a conductive capillary needle, which overcomes the force exerted by the liquid surface tension. One of the primary limitations of this process are corona discharges. The effect of corona discharges have not been studied quantitatively, even though it is frequently reported in the electrospraying literature. The main objective of this research was to understand the corona discharge thresholds associated with electrospraying. Previously, only one theoretical, and two empirical investigations studied this phenomenon, over a time period of approximately forty years. It was clear that by better understanding these thresholds, electrospraying could be applied much more effectively. A corona discharge threshold model is proposed, using either a numerical or analytical model for the calculation of polarization fields. When compared with the experimental results of other researchers, both these two models have average relative percentage errors of approximately 15%. These are the first models proposed in the literature for the calculation of electrospraying corona thresholds. A new method to determine surface tension using electrospraying is described theoretically. In addition to this method, the calculation of corona discharge thresholds have various applications. For example, the dynamics of electrostatic ion thrusters are much better described, powder production by means of electrospraying can be optimised, and pattern generation using pulsed electrospraying cone-jets can be optimised as well. / AFRIKAANSE OPSOMMING: Die elektrodinamika van arbitrêre, punt-tot-vlak elektrosproei geometrieë was beide analities en numeries ondersoek in hierdie tesis. Dit is die proses waartydens nanodeeltjies gelyktydig gegenereer en elektrostaties gelaai word. Deur 'n hoë elektriese potensiaal aan te lê tot 'n geleidende kapillêr, is dit moontlik om die krag van die oppervlakte spanning te oorkom. Een van die primêre beperkings van elektrosproei is corona ontladings. Die effek van corona ontladings was nog nie kwantitatief bestudeer nie, selfs al word dit dikwels rapporteer in die elektrosproei literatuur. Die primêre doel van hierdie navorsing was om die corona ontlading drempels te verstaan wat geassosieer word met elektrosproei. In die verlede was daar nog net een teoretiese, en twee empiriese ondersoeke gewees wat hierdie verskynsel bestuur het, oor 'n tydperk van ongeveer veertig jaar. Dit was duidelik dat deur 'n beter begrip te hê van hierdie elektrosproei drempels, kan hierdie proses baie meer doeltreffend toegepas word. In hierdie tesis word 'n corona ontlading drempel model voorgestel, wat gebruik maak van 'n analitiese of numeriese model om die polarisasie velde te bereken. Wanneer vergelyk met die resultate van ander navorsers, het beide die modelle 'n gemiddelde relatiewe persentasie fout van ongeveer 15%. Hierdie is die eerste modelle wat voorgestel word vir die berekening van corona ontlading drempels. Deur gebruik te maak van elektrosproei, word 'n nuwe metode ook voorgestel om die oppervlakte spanning te bereken. In byvoeging tot hierdie, het die berekening van corona ontlading drempels vele ander toepassings. As 'n voorbeeld, die dinamika van elektrostatiese ioon stuwers word beter beskryf, en poeier produksie deur middel van elektrosproei kan optimeer word.

Issus de l'industrie de la microélectronique, les MEMS envahissent progressivement le marché avec des applications dans de nombreux domaines tels que l'aérospatiale, la médecine, l'industrie ou encore le grand public. Une des vocations de ces microstructures est de permettre le déploiement de réseaux de capteurs autonomes. Grâce à la miniaturisation, les systèmes deviennent de moins en moins consommateurs d'énergie et ceci permet de concevoir de nouvelles sources d'énergie basées sur la récupération de l'énergie ambiante (soleil, gradients de température,…). Il est par exemple possible de récupérer l'énergie des vibrations ambiantes à l'aide de systèmes piézoélectriques, électromagnétiques ou encore électrostatiques. Dans ce travail de thèse, nous nous concentrons sur l'étude de structures électrostatiques utilisant les électrets (diélectriques chargés électriquement). / Developed from the microelectronics industry, MEMS (Micro-Electro-Mechanical Systems) gradually invade the market with applications in many fields such as aerospace, medicine, industry or the general public. One of the purposes of these microstructures is to allow the deployment of autonomous sensor networks, that is to say a set of structures that can collect information from their environment, process, transmit and interact between them, without any human intervention. How to power these autonomous Microsystems? Use batteries… Unfortunately, the major flaw of batteries is their lifetimes, since it will be necessary to replace or to refill them after some months or some years. Actually, thanks to miniaturization, microsystems consume less and less energy, giving them the opportunity to harvest energy from their surrounding environment (sunlight, temperature gradients…). It is also possible to harvest energy directly from ambient vibration using piezoelectric, electromagnetic or electrostatic devices. In this mid-thesis work, we focus on the study of electrostatic structures using electret (electrically charged dielectrics). From the study of electrets to the fabrication and the optimization of electrostatic energy harvesters, we expose in this report, the results we obtained during this thesis.

Due to the universal considerable population and economic growth rate, demands for energy have risen significantly over the past decade. This means that the integration of renewable energies in the power grid has escalated as well as requests for reactive power compensation, voltage stability, and mitigation of harmonic filters. Capacitor banks are widely used in the modern electrical transmission system in order to improve power quality and efficiency. In other words, this device aims to be involved in harmonic disturbance elimination, improve the power factor (PF), provide voltage control and stability which leads into more sustainable energy systems. Utilizing high voltage components, such as shunt capacitors in the power grid can introduce new challenges. One of these challenges is known as corona discharge. The aim of the presented master thesis is to study and develop corona discharge suppression models on high voltage capacitor banks which is implemented in collaboration with ABB power grids, Sweden. The main concerns are, effective factors on corona emergence, corona inception voltage levels, and corona suppression methods. Also, this study evaluates the verification of existing suppression. Two various approaches were applied and compared. The aim of the first approach is to evaluate corona discharge by electric field calculations on three various capacitor banks with different voltage levels. The simulation was implemented based on Maxwell’s equations and finite element method (FEM) by utilizing COMSOL Multiphysics software. The second approach is based on streamer inception and propagation. The calculation on this method is fulfilled with the help of MATLAB software. The results of both approaches were found reasonably compatible. It is discovered that corona discharge can appear in different voltage levels on capacitor banks based on various factors, such as the geometry of the bank. Consequently, the suppression method may vary case by case and different proposals were suggested in order to optimize the corona suppression rings. / På grund av den allmänna betydande befolknings- och ekonomiska tillväxttakten har kraven på energi ökat markant under det senaste decenniet. Detta innebär att integrationen av förnybara energier i elnätet har eskalerat samt begäran om reaktiv effektkompensering, spänningsstabilitet och mildring av harmoniska filter. kondensatorbatterier används ofta i det moderna elektriska transmissionssystemet för att förbättra strömkvaliteten och effektiviteten. Med andra ord syftar denna enhet till att vara involverad i eliminering av harmonisk störning, förbättra effektfaktorn (PF), tillhandahålla spänningskontroll och stabilitet som leder till mer hållbara energisystem. Att använda högspänningskomponenter, som shuntkondensatorer i elnätet, kan skapa nya utmaningar. En av dessa utmaningar kallas korona-urladdning. Syftet med den presenterade masteruppsatsen är att studera och utveckla korona-urladdningsmodeller på högspännings-kondensatorbatterier som implementeras i samarbete med ABB Power Grids, Sverige. De viktigaste problemen är effektiva faktorer för korona uppkomst, spänningsnivåer korona och metoder för att underlätta korona. Dessutom utvärderar denna studie verifieringen av befintliga undertryckningsmetoder. Två olika tillvägagångssätt tillämpades och jämfördes. Syftet med det första tillvägagångssättet är att utvärdera korona-urladdning genom elektriska fältberäkningar på tre olika kondensatorbatterier med olika spänningsnivåer. Simuleringen implementerades baserat på Maxwells ekvationer och finita elementmetoden (FEM) genom att använda COMSOL Multiphysics programvara. Det andra tillvägagångssättet är baserat på strömningslinjernas början och utbredning. Beräkningen av denna metod genomförs med hjälp av MATLAB-programvaran. Resultaten från båda metoderna tycktes vara rimligt kompatibla. Det upptäcks att korona-urladdning kan förekomma i olika spänningsnivåer på kondensatorbatterier baserat på olika faktorer, till exempel batteriets geometri. Följaktligen kan undertryckningsmetoden variera från fall till fall och olika förslag föreslogs för att optimera koronaundertryckningsringarna.

Electrical bushings are a type of hollow or solid conductor withinsulation designed to allow a conductor to pass through a conductingbarrier without making electrical contact and are very important forsafe transportation of electricity. The bushings vary in size, but allbushings have a solid or hollow conductor.This project aims to investigate which resistivities of the siliconerubber, in combination with different air conditions for the airsurrounding the bushing (dry, average and humid air) and theirrespective resistivities, to see which combinations allow for anelectrical field that allows the bushing to safely work without beingdamaged. The different air conditions are an important factor since theyall correspond to different absolute humidities present in the air,which have a direct impact on the strength of the electrical fieldsurrounding the bushing. Since this cannot be done by hand, a computersoftware called COMSOL Multiphysics will be used. COMSOL is aMultiphysics software, meaning one can simulate many types of physics atonce. With the help of this software, and a model provided by HitachiEnergy, results could be found stating that dry air overall is the bestcondition of air for the bushing, followed by average (not either dry orhumid) air and lastly humid air.

L’effet Biefeld-Brown, du nom de ses découvreurs dans les années 1920, désigne la force électrohydrodynamique (EHD) s’appliquant sur deux électrodes sous haute tension dans l’air. Si l’origine de cette force a pu faire l’objet de certaines spéculations, il est aujourd'hui admis qu’elle repose sur l’accélération par un fort champ électrique d’un volume d’air partiellement ionisé. Cet effet aussi appelé vent ionique intéresse diverses applications : contrôle actif d’écoulement, augmentation du transfert de chaleur par convection forcée, séchage de denrées alimentaires ou encore la propulsion. Cette thèse, présente une étude expérimentale, théorique et numérique du vent ionique dans une configuration modèle à deux électrodes parallèles. Le faible rendement du vent ionique l’a écarté des applications à la propulsion mais des expériences récentes menées en 2013 montrent qu’il permet d’atteindre un rapport poussée/puissance étonnement élevé. Nous montrons dans une première partie, à partir de mesures et de considérations aérodynamique générales que la poussée générée pourrait suffire à contrebalancer la force de traînée pour certains aéronefs ultra-légers. Ces mesures ont permis de quantifier la force EHD et sa dépendance avec la géométrie des électrodes. En outre, la meilleure configuration à deux collecteurs peut produire une poussée presque deux fois plus importante qu’une configuration avec un seul collecteur, à tension fixée. Ces premiers résultats ont été affinés dans un second temps par les mesures PIV qui ont permis la reconstruction de l’écoulement et du champ de force entre les électrodes. Les vitesses mesurées dépassent rarement 3 m/s, et la force volumique est de l’ordre de 10 N/m 3. L’origine physique de la configuration optimale à deux collecteurs a été éclaircie par la mise en évidence des structures de sillages et de leurs effets instationnaires. Par ailleurs, une analyse théorique générale de la force propulsive nous a permis de confirmer sa dépendance explicite avec le rapport courant sur mobilité ionique. Le courant étant directement lié à la physique de la décharge couronne, la seconde partie de la thèse s’est concentrée sur son analyse théorique et numérique. Une analyse asymptotique a ainsi permis de trouver une expression analytique du champ électrique critique et de la caractéristique courant-tension permettant de connaître l’influence de la densité du gaz et de sa composition sur le courant produit dans des électrodes concentriques. Cette approche asymptotique a été associée à une formulation de décomposition de domaine dans le cadre d’une discrétisation par éléments finis pour analyser des configurations plus générales. Une résolution itérative du système d’équations stationnaires non-linéaire couplées par méthode de Newton est proposée, testée et validée. Cette méthode peut être étendue à des géométries plus complexes, permettant ainsi d’obtenir une condition d’injection des charges prenant en compte la physique complexe de la décharge. / The Biefeld-Brown effect, named after its discoverers in 1920s, stands for the electrohydrodynamic (EHD) force applied on two high voltage electrodes in air. The origin of this force has been subject to controverse, but it is establised that it relies on the acceleration of ionized air by a strong electric field. Numerous applications are associated with ionic wind : active flow control, heat transfer enhancement, food drying or even propulsion. At the first glance, the low efficiency is unattractive for propulsion. However recent experiments highlighted a surprisingly high thrust/power ratio. This PhD research aimed to better understand the phenomena, through experiments and theoretical or numerical analysis. First, an experimental study was carried out to quantify the EHD force and its variations with the geometry of the electrodes. For instance, the best position of two collecting electrodes could produce nearly twice more thrust than the one collector configuration, for a given applied voltage. Considering the mass and the aerodynamic of some already existing very light aircrafts, it is shown that the produced thrust could at most balance the aerodynamic drag. This first results were enhanced by PIV measurements, which gave deeper insight into the flow and the force field between the electrodes. The air speed recorded was at most around 3 m/s, while the volumetric force of the order of 10 N/m3. The physical explaination of the optimal two collectors configuration relied partially on the wake flow structures and their unsteady effects. Then, a theoretical analysis of the propulsive force confirmed its explicit dependence on the current to mobility ratio. The discharge current being determined by the corona discharge physics, the second part of this work focuses on its theoretical and numerical analysis. An asymptotic approach of the corona discharge for concentric cylindrical electrodes led to an explicit expression of both the onset surface electric field and the current-voltage law as functions of the gas density, the effective ionization coefficient and the electrodes size. This asymptotic approach was reformulated in the frame of a domain decomposition method, implemented numerically with a finite elements discretization, in order to generalize the asymptotic approach. The iterative algorythm for the steady non-linear coupled system of equations is based on Newton method. This method provides a physically relevant boundary condition for the charge injection and can be applied to more complex geometries.

La qualité de l'air intérieur est devenue une préoccupation de santé publique du fait notamment de l'augmentation du temps passé dans les environnements intérieurs et les espaces clos. L'objectif de ce travail est de développer des procédés mettant en œuvre la décharge couronne afin de traiter les polluants gazeux chimiques et particulaires dans l'air intérieur. Le premier volet du travail concerne la dégradation des polluants gazeux chimiques présents en très faibles concentrations dans l’air intérieur. Le couplage d’une décharge couronne et d’un catalyseur est mis en œuvre pour dégrader du toluène dans des conditions représentatives de l’air intérieur. Cette étude démontre la très bonne efficacité de la décharge couronne vis-à-vis du toluène avec de faibles densités d’énergie. Elle identifie les conditions opératoires optimales et propose des mécanismes réactionnels suite à l’identification des principaux produits de réaction. Cependant, le plasma génère des espèces indésirables comme l'ozone et les oxydes d'azote qui doivent impérativement être détruits. Nous avons choisi d'adjoindre à la décharge couronne un catalyseur à base d'oxydes de métaux de transition (MnOx/Al2O3). Différents catalyseurs sont synthétisés puis modifiés par greffage d’agents modifiants. Leur efficacité vis-à-vis de l’ozone et des NOx est quantifiée en présence de différentes teneurs en vapeur d’eau. Le deuxième volet concerne la collecte des particules par filtration électrostatique. Trois procédés sont étudiés ; ils associent un étage d’ionisation et un étage de collecte. L’ionisation est assurée soit par un électrofiltre fil-plaque soit par des aiguilles portées à un potentiel de quelques kilovolts. L’efficacité de collecte est mesurée dans la gamme de 10 nm à 20 µm en fonction de différents paramètres opératoires (tension, polarité, vitesse, paramètres géométriques, concentration en particules, humidité, etc.). Les aiguilles ont une efficacité légèrement inférieure à celle de l’électrofiltre mais présentent une très faible production de l'ozone et une consommation énergétique moindre. L’étude paramétrique permet de dimensionner, d'optimiser la géométrie du procédé et de définir les meilleures conditions de fonctionnement / Indoor air quality has become a public health issue because of the increased time spent in indoor environments and confined spaces. The goal of this work is to develop processes using corona discharge to treat chemical gaseous and particulate pollutants in indoor air. The first part of the work concerns the degradation of chemical gaseous pollutants present in very low concentrations in indoor air. The coupling of a corona discharge and a catalyst is implemented to degrade toluene under conditions representative of the indoor air. Tests were carried out under a range of operating and environmental conditions. This study demonstrates the very good efficiency of the corona discharge for toluene with very low specific density. Optimal operating conditions are identified and reaction mechanisms are proposed following the identification of the main reaction products. However, the generations of by-products, ozone and NOx, which can be hazardous compounds, have to be taken into account. The combination of corona discharge with catalysis seems as a promising way to ensure the suitability and the safety of non-thermal plasma as an indoor air cleaner. Different catalysts based on transition metal oxides (MnOx/Al2O3) are synthesized and then modified by grafting modifying agents. Their efficiency for ozone and NOx elimination is quantified in the presence of different water vapor contents. The second part concerns the particle collection by electrostatic precipitation. Three processes are studied; they combine an ionization stage and a collection stage. The ionization is ensured either by a wire-plate electrostatic precipitator (ESP) or by needles brought to a potential of a few kilovolts. The collection efficiency is measured in the range of 10 nm to 20 μm according to different operating parameters (voltage, polarity, velocity, geometrical parameters, particle concentration, humidity, etc.). The needles have a slightly lower efficiency than the ESP but present a very low production of ozone and a lower energy consumption. The parametric study makes it possible to dimension, to optimize the geometry of the process and to define the best operating conditions

Tyrimų tikslas – laboratorinėmis sąlygomis eksperimentiškai nustatyti džiovinimo vainikinio išlydžio elektriniame lauke efektyvumą ir palyginti jį su džiovinimu elektromechaniniu ventiliatoriumi. Darbe aptariami kviečių ir gražgarstės lapų džiovinimo vainikinio išlydžio lauku eksperimentinio tyrimo rezultatai naudojant elektrodų sistemą „lygiagrečių laidų tinklelis virš įžemintos plokštumos“. Darbe apžvelgtos technologijos pagrįstos vainikinio išlydžio lauko naudojimu Tyrimai atlikti Kauno technologijos universitete elektromagnetinių laukų įtaisų mokslinėje laboratorijoje, su įtaisu kurį sudaro aukštos įtampos šaltinis ir elektrodų sistema „lygiagrečių laidų tinklelis virš įžemintos plokštumos“. Atliktas joninio ir elektromechaninio ventiliatoriaus oro srautų palyginimas. / The aim of the research is to establish experimentally the effectiveness of drying affected by the corona field in comparison with the effectiveness of drying affected by the external airflow driven by electromechanical ventilator. Review of various techniques applying of corona field is given. Results of wheat drying by using the corona field of electrode system „ a set of parallel wires under the grounded plate“ are presented and discussed. Experimental study of drying is performed in Research laboratory of electromagnetic field devices of Kaunas university of technology. Test drying device consists of the high voltage source and the electrode system „a set of parallel wires under the grounded plate“. Comparison of corona field airflow and electromechanical ventilator airflow is given.

La détection d'agents biologiques dans l'air ambiant est devenue un enjeu majeur notamment en environnement hospitalier et dans la protection contre le bioterrorisme. Dans ce contexte, la miniaturisation des dispositifs d'analyse permet d'envisager leur utilisation directement sur la zone d'étude. Afin d'obtenir un échantillon concentré et représentatif, la filtration de l'air reste cependant un point délicat. Parmi les différents principes exploitables pour la collecte de particules aéroportées, l'emploi des forces électriques semble être prometteur pour améliorer les performances des dispositifs qui se trouvent généralement fondés sur des forces inertielles. Dans cette étude, une modélisation fine des collecteurs électrostatiques a été conduite pour une géométrie fil / cylindre. Elle décrit tout d'abord les champs hydrodynamiques d'un écoulement charriant des inclusions dans lequel est imposée une décharge couronne. Une injection éventuelle de vapeur dans la chambre de collecte a nécessité ensuite la détermination des champs de température et concentration de la vapeur. Une analyse dimensionnelle inspectionnelle a montré que ces champs possèdent deux termes de couplage fort dont on a justifié l'omission dans cette étude ; les phénomènes physiques mis en jeu ont alors pu être classés selon une cascade d'influences non réciproques et la résolution numérique du modèle s'en est trouvée facilitée. Quatre configurations d'écoulement différentes, caractérisées par des recirculations d'origine électro hydrodynamiques, ont été identifiées et leurs impacts sur les rendements de collecte quantifiés. De plus, une procédure de dimensionnement des filtres électrostatiques fondée sur un nombre de Deutsch représentatif des rendements a été mise en place. Son exploitation a montré l'intérêt de la mise en parallèle de petits collecteurs pour filtrer des débits d'air importants. Cette étude s'est achevée par l'analyse des effets engendrés par l'injection de vapeur dans la chambre de collecte. Elle a jeté les bases d'une explication pour l'augmentation des rendements de collecte résultant de cette injection. / Detection of airborne biological agents has become a major challenge especially in hospitals and the protection against bioterrorism. In this context, the miniaturization of analytical devices allows to consider their direct use in the field. To obtain a representative and concentrated sample, air filtration remains a delicate point. Among the various principles used to collect airborne particles, the use of electrical forces seems to be promising to improve performance beyond these of devices that are based on inertial forces.In this study, a detailed model of electrostatic collectors was developed in the wire/cylinder geometry. It first describes the hydrodynamic flow fields carring inclusions in which a corona discharge is imposed. Afterwards, the possible injection of steam into the collection chamber required the determination of the temperature and vapor concentration fields. An inspectionnal dimensional analysis justified the omission of two strong coupling terms. Therefore, in this study, the involved physical phenomena could be classified according to a non-reciprocal influences cascade and the numerical model is become simpler. Four different flow patterns, characterized by their electrohydrodynamic secondary flows, were identified and their impact on the collection efficiencies was quantified. In addition a design procedure of electrostatic filters, based on a representative efficiency Deutsch number, has been developed. This procedure shows the interest of parallelizing small collectors to filter important airflows. This study was completed by the analysis of the effects of steam into the collection chamber. It provides the basis for an explanation of the collection efficiencies increase related to this injection.

La démarche expérimentale menée dans cette thèse a eu comme objectif l'étude des facteurs qui influent l'efficacité de collecte des médias non-tissés chargés par décharge couronne, utilisés pour la filtration de l'air. Les recherches se sont focalisées sur les techniques faisant appel à la décharge couronne en configuration fil-plan et en configuration triode (électrode duale + grille + plan de masse). L'étude s'est déroulée en trois phases : (1) mise au point de dispositifs expérimentaux pour générer la décharge couronne et mesurer le potentiel électrique à la surface des échantillons chargés ; (2) caractérisation de l'état de charge des médias ; (3) évaluation de l'efficacité de collecte, en corrélation avec les résultats des mesures de charge. La distribution de charges a été plus homogène en configuration triode et le niveau de charge a été meilleur en polarité positive. Le déplacement de l'échantillon dans la zone de décharge électrique permet de mieux uniformiser la distribution de la charge. L'augmentation du courant de décharge et du potentiel de grille permet d'amplifier le niveau de charge des médias, suite à l'intensification du champ électrique moyen entre l'électrode active et le plan de masse (en configuration fil – plan), ou entre la grille et le plan de masse (en configuration triode). L'efficacité de la collecte est meilleure si la charge est uniformément déposée, sous l'action d'un champ électrique plus intense. Elle est plus élevée pour les configurations dites « multicouches » où la captation des particules est améliorée par l'association de plusieurs mécanismes physiques, mettant en jeux des forces électriques et mécaniques. / The experimental approach undertaken in this thesis was aimed at the study of the factors affecting the collection efficiency of nonwoven media charged by corona discharge, used for air filtration. Research was focused on techniques using the corona discharge generated by wire-plane and triode configurations (dual electrode + grid + ground plane). The study was conducted in three phases: (1) development of experimental devices to generate corona discharge and measure the electrical potential on the surface of charged samples; (2) characterization of the electrostatic charge state of the media; (3) evaluation of the collection efficiency, correlated with the results of charge measurements. The charge distribution was more homogeneous in triode configuration and the charge level was higher in positive polarity. The sample movement in the electric discharge zone allowed for more uniform distribution of the charge. The increase of the discharge current and gate voltage amplifies the charge level of the media, due to the intensification of the average electric field between the active electrode and the ground plane (configuration wire - plane) or between the gate and the ground plane (in triode configuration). The collection efficiency is better when the charge is uniformly deposited, under the action of a strong electric field. It is higher for the so-called "multi-layer" configurations where the capture of the particles is improved by the combination of several physical mechanisms, involving electrical and mechanical forces.