Liste des Thèses de doctorat

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et

Etude numérique de la convection mixte turbulente Application à la ventilation des cavités chauffées

Mohamed Chaour (En préparation)
Thèse de doctorat

Ce travail s’inscrit dans le cadre d’une étude numérique de la convection mixte turbulent dans une cavité carrée ventilée, les parois de la cavité considérée sont maintenues adiabatique à l’exception de la paroi verticale droite qui est munie de trois ailettes dissipant la chaleur à une température constante. Les équations du phénomène considéré sont établies et discrétisées par la méthode des volumes finies.La turbulence est modélisée par le model k-ε standard. Le code Fluent est appliqué pour intégrer ces équations sur chaque volume de contrôle. L’algorithme Simple est utilisé pour la discrétisation des termes couplés de la pression - vitesse. Les résultats obtenus montrent que la variation de la position d’entrée et de sortie de l’air dans la cavité et la distance entre les blocs ainsi que le nombre de Richardson ont des effets importants sur la structure de l’écoulement et sur le nombre de Nusselt moyen. Voir les détails

Mots clés : Convection mixte, Cavité Carrée, Volumes Finies, Model k-ε Standard

MODELISATION AB INITIO DES DEFAUTS PONCTUELS DANS LES ALLIAGESINTERMETALLIQUES

Lyacine RABAHI (2017)
Thèse de doctorat

Parmi les composés technologiquement intéressants, nous citons le ZrFe2 et NbFe2 auxquelsle présent travail est consacré. ce travail peut est scindé en deux grande parties: Dans la première,nous avons appliqué une méthode de calcul ab initio dite des pseudopotentiels, basée sur la théoriede la fonctionnelle de la densité (DFT), afin d’établir une corrélation entre propriétés magnétiqueset stabilité structurale des composés NbFe2, Zr0.5Nb0.5Fe2 et ZrFe2 dans les trois phases de LavesC14, C15 et C36, en ayant un intérêt particulier au cas du NbFe2 puisque ce dernier présente uncomportement magnétique très complexe. En effet, nous avons considéré l’état non magnétique,ferromagnétique ainsi que l’état antiferromagnétique. Pour ce dernier, toutes les configurationsmagnétiques possibles ont été considérées initialement, afin de mener une étude comparativecomplète et de porter un élément de réponse concernant l’état fondamental du composé NbFe2 enparticulier. Nous avons également calculé les énergies de formation, ainsi que les entropiesvibrationnelles dans les trois structures C14, C15 et C36, ce qui est très utile pour la discussion dela coexistence et la stabilité des différentes phases à hautes températures. Puis, nous avons préditl’évolution de l’expansion volumique, du module de compression, ainsi que la température deDebye de chacun des composés en fonction de la température. L’obtention de ces propriétésthermiques est difficile, voire couteuse expérimentalement, notamment pour des structurescomplexes telles que les phases de Laves. La deuxième partie du travail, est consacrée aux effetsdes éléments de transition, sur l’absorption de l’hydrogène dans le système C15-ZrFe2. Nous avonsétudié la préférence de site de l’hydrogène dans les différents sites interstitiels de Wyckoffdisponibles dans la phase C15, puis l’effet d’une série de métaux de transition sur les propriétésmagnétiques, structurales et énergétiques du composé ZrFe2, et ce, avant et après l’insertion del’hydrogène. Un intérêt particulier est accordé aux énergies de formation des hydrures, ainsi qu’auxénergies d’interaction entre atomes d’hydrogène à l’intérieur de l’hydrure. Voir les détails

Mots clés : Alliages Intermétalliques, défauts ponctuels, phases de laves, stabilité, Propriétés magnétiques, propriétés thermodynamiques, Insertion d'hydrogène, La théorie de la fonctionnelle de la densité DFT, Le Modèle Quasi-Harmonique de Debye

Contribution à l’Etude du Choix Optimal de l’Emplacement du Dispositif UPFC dans les Réseaux Electriques en Utilisant une des Méthodes Artificielles

Mohamed MEZAACHE (2016)
Thèse de doctorat

With the increasing electric power demand, the operation of power system becomes more complex to operate within the indices power quality, and therefore will become less secure. The advent of Flexible Alternating Current Transmission Systems (FACTS) technology has coincided with the major restructuring of the electrical power industry; it can provide significant benefits in increasing system transmission capacity and power flow control flexibility and rapidity. Several types of FACTS exist and choosing the appropriate device depends on the objectives to reach. Unified Power Flow Controller (UPFC) is one of the most effective FACTS devices for enhancing power system security; however, to what extent the performance of UPFC can be brought out, it highly depends upon the location and parameter setting of this device in the system. A lot of research has been done on determining the optimal locations of FACTS devices in power systems. There are several methods permitting to find the optimal locations of FACTS devices according to specified criteria and constraints. Among these methods are found the Genetic Algorithm (GA) method. The latter is a global search and optimization technique which is based on the mechanisms of natural selection and genetics; it can search several possible solutions simultaneously and do not require any prior knowledge of the objective function. In this thesis, genetic algorithms technique is used to solve the problem of choosing the location and rating of FACTS to install. Five types of FACTS devices have been used in this study namely: SVC, TCSC, TCVR, TCPST and UPFC. These FACTS devices are used to maximize the system loadability in the network. Their position and size are determined using coefficients calculated when the load increases. To validate the efficacy of the technique used, has been applied on many IEEE standard electrical network test (14, 30 and 57 bus) using the MATLAB program. Voir les détails

Mots clés : Indices power quality, FACTS, UPFC, GA, global optimization, objective function, SVC, TCSC, TCVR, TCPST, loadability, MATLAB program

Elaboration par pulvérisation cathodique magnétron de couches minces en vue de leur utilisation comme biomatériaux. Caractérisation à l’usure et à la corrosion.

Chems Eddine RAMOUL (En préparation)
Thèse de doctorat

Depuis les deux dernières décennies les prothèses orthopédiques (de genoux, de hanches..) fabriquées en alliages métalliques (alliage de titane, CoCrMo, aciers inoxydables…) sont recouvertes d’un dépôt de céramique (nitrures, oxydes…) ou en HAP (hydroxyapatite) dans le but d’accroître la bio réactivité de leur surface mais aussi leur résistance à l’usure et à la corrosion. Cependant le système interaction matière vivante/biomatériaux reste peu étudié et donc méconnu notamment le problème des infections toujours présentes. C’est précisément dans cette optique que se fera ce travail de doctorat. On se propose donc de développer de nouveaux matériaux ternaires ou quaternaires à base de Me (avec Me= métal tel Ti, Zr, Ag…) par pulvérisation magnétron sur divers substrats pour améliorer leur résistance à l’usure et à la corrosion, tribo-corrosion. Ces matériaux seront élaborés sous forme de couches minces par un dépôts physiques en phase vapeur. L’un des objectifs de ces travaux de recherche sera de vérifier s’il existe une relation entre les propriétés mécaniques et structurales des matériaux obtenus et leur comportement biologique. Voir les détails

Mots clés : biomatériaux, tribologie, corrosion

Etude expérimentale et modélisation des cinétiques de transformation de phase dans un alliage de titane

Nabil KHERROUBA (2017)
Thèse de doctorat

The aim of this thesis is to experimentally study and to model the kinetics of α + β → β → αII phase transformations in Ti-6Al-4V alloy for isothermal and non-isothermal conditions. To this purpose, several technics have been performed (DSC, SEM, optical microscopy, in-situ electrical resistivity and XRD). The KM-JMA equation has been used to describe the kinetics of phase transformations during isothermal holdings. An approach based on the additivity rule has been developed to adapt the KM-JMA equation to non-isothermal phase transformations and is compared to the one using the fictitious time. Kinetics parameters (n, k and Q) have been determined using this approach and discussed based on the microstructural analysis. Mechanisms of the α + β → β → α phase transformations have been discussed by considering the microstructural analysis and the kinetics parameters already determined. Finally, the βm → αII phase transformation kinetics in isothermal conditions has been simulated with the MatCalc software and modelled using both the nucleation – growth theory and the KM-JMA equation. Voir les détails

Mots clés : Ti-6Al-4V, KM-JMA, additivity, nucleation – growth

Diagnostic des systèmes non linéaires par analyse statistique multi-variée

Salim AOUABDI (2017)
Thèse de doctorat

Le diagnostic de fonctionnement de systèmes peut être défini comme une suite d’opérations qui a pour objet de détecter et de localiser dans un système, les défauts internes (processus lui-même), les défauts externes (actionneur, instrumentation), les modes de fonctionnement anormaux et de caractériser ces défauts ou modes de fonctionnement. Parmi les méthodes employées, on distingue généralement celles utilisant un modèle paramétrique décrivant le comportement du système à surveiller ( méthodes à base de modèle analytique) de celles qui ne s’appuient que sur l’analyse des données prélevées sur les systèmes comme, par exemple, la reconnaissance de formes. L’optimisation des processus et leur fonctionnement passe donc par une mise en place d’un système de surveillance du fonctionnement de ces processus. En effet, pour améliorer la conduite d’un système, il faut connaître, à chaque instant, l’état de fonctionnement de ce système et pouvoir discriminer états normaux et anormaux. Dans certaines situations, il est même nécessaire de prévoir l’évolution de l’état du système et de proposer un pronostic d’évolution des modes de fonctionnement. De plus, il est important de résoudre le problème lié à l’information : l’exploitant a besoin d’informations cohérentes pour gérer son processus. Dans le cadre d’une approche à base de modèle, l’objectif est mieux maîtriser la modélisation des systèmes (y compris les limites de modélisation) pour développer des approches de diagnostic robustes vis-à-vis des incertitudes de modélisation et des imprécisions de connaissance de façon plus générale. La complexité des mécanismes mis en jeu (les cinétiques non linéaires, les paramètres variant dans le temps, l’absence de mesures fiables) impose le développement et l’utilisation de techniques avancées de l’automatique pour développer une stratégie de diagnostic de fonctionnement en temps réel. Il est question donc d’utiliser des techniques de traitement de données pour développer des stratégies de diagnostic des systèmes. Ainsi des techniques d’identification des systèmes qui utilisent les mesures disponibles sur le processus telles que l’analyse en composantes principales (ACP) sont à développer. Il faut rappeler que l’analyse en composantes principales est une méthode linéaire, alors que la plupart des systèmes physiques ont des comportements non linéaires. Ceci a motivé un certain nombre de travaux pour étendre la portée de l’analyse dans un cadre non linéaire. Voir les détails

Mots clés : Sureveillance des capteurs, Analayse en composantes principales (ACP) et (ACPNL), statistique multivariée et ANN

RESOLUTION DES EQUATIONS D’ETAT LINEAIRES D’ORDRE FRACTIONNAIRE

Djamel BOUCHERMA (2017)
Thèse de doctorat

Dans ce travail, la résolution de l’équation d’état fractionnaire dmx(t)/dtm= Ax(t)+Be(t) , 0 < m< 1, représentant les systèmes linéaires fractionnaires d’ordre commensurable, pour tous les cas de figure des valeurs propres de la matrice d’état A et l’ordre de différentiation m a été proposé. Les expressions explicites des solutions homogènes et non homogènes de cette équation d’état fractionnaire ont été développées. Pour différentes valeurs propres de la matrice d’état A et l’ordre m, les solutions obtenues sont des combinaisons linéaires de fonctions fondamentales fractionnaires appropriées dont les transformées de Laplace sont des fonctions irrationnelles. Les approximations de ces fonctions irrationnelles par des fonctions rationnelles ont été obtenues pour que les solutions de l’équation d’état fractionnaire soient des combinaisons linéaires de fonctions exponentielles, cosinus, sinus, cosinus amorti et sinus amorti classiques. Des exemples illustratifs pour tous les cas de figure des valeurs propres de la matrice d’état A et l’ordre m ont été présentés et les résultats obtenus ont été très satisfaisants. Voir les détails

Mots clés : Décomposition modale

COMPORTEMENT STRUCTURAL ET MECANIQUE DES REPARATIONS SUCCESSIVES DES CORDONS DE SOUDURE DANS UN ACIER HSLA

Bouzid MAAMACHE (2017)
Thèse de doctorat

Nous proposons, par ce travail, d’étudier l’influence des réparations successives par soudage sur la microstructure et le comportement mécanique de la zone affectée thermiquement (ZAT) d'un acier HSLA X70. L’analyse microstructurale détaillée a montré qu'au-delà de la deuxième réparation, la microstructure de la ZAT subit un changement significatif de la morphologie et de la taille des grains qui croit avec le nombre de réparations. L’analyse des résultats obtenus par la diffraction des rayons X par la méthode de raffinement de rietveld, en utilisant le logiciel MAUD, montre une augmentation de la taille des cristallites et une diminution de la densité de dislocations en fonction des réparations. Par conséquent, on a enregistré une dégradation de la limite d'élasticité et de la ténacité des éprouvettes réparées. Au-delà de la deuxième réparation, les propriétés des joints soudés ne satisfont pas les critères d’acceptabilité définies par les normes appliquées aux transports des hydrocarbures. Voir les détails

Mots clés : acier X70 HSLA, réparation par soudage, Z.A.T, densité de dislocation.

Approche analytique du comportement viscoplastique et microstructural d'un acier microallié au Nb-Ti-V lors des essais de simulation à chaud

Djamel BERDJANE (2017)
Thèse de doctorat

L'objectif de cette thèse est de fournir des données sur les propriétés mécaniques d’aciers microalliés Nb-Ti-V (HLE) à bas carbone destinés à la fabrication de tubes pour le transport de gaz et de pétrole, obtenus dans le processus industriel et de développer par la même une compréhension globale sur l’évolution microstructurale en termes de paramètres de déformation. Plus précisément, l'objectif principal est de développer un matériau avec un meilleur équilibre des propriétés à partir d’acier microallié existant X60 afin élargir la production vers des grades supérieurs type X80 et cela à partir de la même composition chimique. A cet effet, des essais expérimentaux incluant la dilatométrie, un laminoir pilote et la torsion à chaud (selon une gamme de vitesses de déformation) ont été réalisés pour simuler les séquences de laminage du procédé industriel. Les résultats de ces protocoles expérimentaux ont permis de mettre en évidence l'effet significatif de paramètres de déformation sur l'évolution de la microstructure finale, donc sur les propriétés mécaniques de l'acier étudié, et de faire des propositions technologiques pour obtenir des grades élevés pour ce type d'acier laminé. Un modèle de prédiction de l'évolution de la microstructure de l'austénite lors de la déformation à chaud qui est une étape clé dans la modélisation des transformations de phase a été également développé pour prévenir plus précisément la taille des grains, les fractions recristallisées ainsi que les déformations et les contraintes critiques qui leur sont associées. Ces différentes approches de prédiction des propriétés d’écoulement basées sur les aspects analytiques et sur les observations microstructurales ont permis de déterminer des relations quantitatives des lois de comportement macroscopique tout en décrivant les phénomènes physiques qui sous-tendent les comportements rhéologiques.NB : Ce travail académique, entrant dans le cadre de projet de recherche interne URASM CSC ANNABA (dont Mr Berdjane était chef d’équipe) et une partie de thèse de doctorat, été consacré à l’étude du comportement viscoplastique des aciers HLE. Mr Berdjane a été mandaté officiellement en tant que chef d’équipe laminage par la Direction DRA CERSIM SIDER et l’URASM CRTI Annaba de valoriser une partie technique du projet de recherche de coopération DRA/SIDER-Freiberg Allemagne par un aboutissement à une thèse de doctorat. Voir les détails

Mots clés : Traitements thermomécaniques, aciers HLE, Laminage à chaud, torsion à chaud, comportement viscoplastique, modèle microstructural

Etude des propriétés thermodynamiques des fluides pures

Sabrina LAADJAMA (2017)
Thèse de doctorat

notre travail d'étude des propiétés thermodynamiques des fluides pures dans la région critique s'est porté sur le (propane, n-heptane, et l'Argon)pour leurs importances technologques et industrielles.nous appliquons lemodéle de Crossoversur les données expérimentales, pression, température et masse volumique(Ρ,ρ,Τ).les analyses nous ménent a la détermination d'un systéme de paramétre dépendant de chaque substance a fin d'établire une équation d'état.l'ajustement des paramétres éxperimentales de chaleure spécifique isochorique et isobarique(Cv et Cp), permet de déterminer les paramétres calorifiques pour l'obtention d'une équation fondamentale, la fiabilité du modéle de Crossover est vérifiée par la comparaison avec des mesures expérimentales, notre travail s'étend aussi a l'étude de la coexistence liquide vapeur des fluides étudiés,un programme de calcul sur ordinateur, basé sur un langage FORTRON est utilisé. Voir les détails

Mots clés : équation d'état, modéle de crossover, coexistence, fluides pures