- [ VRPG-Doc] Electrotechnique --- كهروتقني

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Conception et réalisation d’un nouveau séparateur à électrodes rotatives pour la séparation électrostatique des mélanges granulaires isolants
(2022-07-12) Kimi Imad Eddine; Encadreur: Miloudi Mohamed
الملخص(بالعربية) قبل عشرين سنة مضت ، كانت أكبر إهتمامات إعادة تدوير المواد البلاستيكية تتمثل في إعادة إستعادة وتقييم هذه المواد فقط. لكن اليوم ، تشهد هذه الفئة من المواد إلتفاتة كبيرة نظراً لحجمها المتزايد. تُمثل هذه الزيادة في أحجام المواد مصدر قلق لمصانع الإستعادة والتدوير. فشلت الطرق التقليدية عن طريق التعويم بالكثافة أو الجاذبية في تقديم نتائج مرضية من حيث الكفاءة ، حتى اللحظة التي ظهرت فيها التقنية الكهروستاتيكية كتقنية فعالة عملياً وأقل إستهلاكا للطاقة خلال عملية تفريق المواد البلاستيكية أُجريت العديد من الدراسات حول تقنيات الفصل الكهروستاتيكي للمواد الحبيبية العازلة. الهدف من هذه الدراسة هو تصنيع وتجريب آلة جديدة للفصل الكهروستاتيكي لخليط مزدوج من الحبيبات البلاستيكية ذات أحجام ميلليمترية إعتمادا على تصميم بأقطاب أسطوانية دوارة. تم خلال هذه لدراسة توضيح الفرق في كفاءة الفصل بالإنتقال من الحالة الساكنة للأقطاب إلى الحالة الدوارة، كما تم تأكيد ذلك نظرياً من خلال المحاكاة التي تم إجراؤها بإستخدام برنامج ماتلاب ، والتي أظهرت توافقا بين النموذجين التجريبي والنظري بأكثر من 93 بالمئة Résumé (Français) : Il y a vingt ans, la plupart des préoccupations en matière de recyclage du plastique ne concernaient que la réévaluation de ces matériaux. Aujourd'hui, cette catégorie de matériaux connaît une grande tendance, du fait de son volume croissant. Cette augmentation en terme du volume présente un souci pour l'industrie de récupération et du recyclage. Les méthodes classiques par flottation densimétrique ou gravitationnelle n'ont pas réussi à obtenir des résultats satisfaisants en termes d'efficacité, Jusqu'au moment où la technique électrostatique est apparue comme une technologie viable, efficace, et moins énérgétique pour le recyclage des matériaux plastiques. Plusieures études de séparation électrostatique des matériaux granulaires isolants ont été menés. L'objectif de ce travail est la réalisation et l'experimentation d'une nouvelle installation de séparation électrostatique des mélanges granulaires de taille millimétrique à base d'électrodes rotatives. La différence en efficacité de séparation passant de l'état statique à l'état rotatif a été démontrée. Ceci a été confirmé théoriquement par des simulations qui ont été menées via le programme Matlab, qui ont montré une compatibilité entre les deux modèles à plus de 93 %. Abstract (English) : Twenty years ago, the majority of plastic recycling concerns were only about the reassessment of these materials. Today, this category of materials is experiencing a major trend due to its increasing volume. This increase in volume presents a concern to the recovery and recycling industry. Conventional methods of densimetric or gravitational flotation have not been able to achieve satisfactory results in terms of efficiency, until the electrostatic technique appeared as a viable, efficient and less energy consuming technology for the recycling of plastic materials. Several studies of electrostatic separation of insulating granular materials have been carried out. The objective of this work is the realization and the experimentation of a new installation of electrostatic separation of granular mixtures of millimetric size based on rotating electrodes. The difference in separation efficiency from the static to the rotating state has been demonstrated. This was confirmed theoretically by simulations that were carried out via the Matlab program, which showed a compatibility between the two models of more than 93%.
Réalisation d’une installation prototype industrielle de génération d’ozone par décharge à barrière diélectrique. Application pour le traitement des eaux.
(2022-11-10) LAYATI Tayeb Mehdi; Encadreur: NASSOUR Kamel; Co-Encadreur: TILMATINE Amar
الملخص(بالعربية) تم إجراء العديد من الأعمال البحثية في مجال البلازما التفاعلية غير المتوازنة الناتجة عن التفريغ الكهربائي في الهواء عند الضغط الجوي، وقد ثبت أن لهذه التقنيات مزايا عديدة مقارنة بعمليات البلازما الحرارية الأخرى. الهدف من هذه الأطروحة هو تقييم إمكانات الأوزون الناتج عن البلازما عند الضغط الجوي وتقييم جدواها في إزالة تلوث المياه. تم إجراء تحليلات تجريبية لمولد الأوزون ذو الحجم الأسطواني بواسطة التفريغ الكهربائي عن طريق الحاجز العازل من أجل تحسين كمية الأوزون المنتج، مع العمل على المعلمات الكهربائية، الهندسية ومسار الغاز المحقون. من ناحية أخرى، كان الهدف هو إدخال هذه التقنية في معالجة مياه احواض تربية الأسماك ومياه الصرف الصحي في المستشفيات Résumé (Français) : De nombreux travaux de recherche ont été réalisés dans le domaine des plasmas réactifs hors équilibre générés par des décharges électriques dans l’air à pression atmosphérique dont il a été prouvé que ces techniques présentent de nombreux avantages par rapport à d’autres procédés de plasma thermique. L’objectif de cette thèse est d'évaluer le potentiel de l’ozone généré par plasmas à pression atmosphérique et d'évaluer sa faisabilité dans la dépollution de l’eau. Des analyses expérimentales d'un générateur d'ozone cylindrique à décharge à barrière diélectrique volumique (VDBD) ont été réalisées afin d'optimiser la quantité d'ozone produite, tout en agissant sur des paramètres électriques, géométriques et la trajectoire de gaz injecté. D’un autre côté l’objectif sera d’introduire ce procédédans un processus de traitement d’eaux piscicoles et hospitalières. Abstract (English) : A lot of research work was carried out in the field of non-equilibrium reactive plasmas generated by electric discharges in air at atmospheric pressure. It has been proven that these techniques have many advantages compared to other thermal plasma processes.This thesis aims to evaluate the potential of ozone generated by atmospheric pressure plasmas and to evaluate its feasibility for water depollution. Experimental analyses of a cylindrical volume dielectric barrier discharge (VDBD) ozone generator were performed in order to optimize the amount of ozone produced, while acting on the electrical, geometrical parameters and the trajectory of the injected gas.On the other hand, the objective will be to introduce this process in the treatment of aquaculture and hospital wastewater.
Contribution à l’étude de la séparation de particules micronisées en utilisant des convoyeurs à ondes mobiles
(2021-12-09) LOUHADJ Soumia; Encadreur: HAMMADI Nacéra; Co-Encadreur: TILMATINE Amar
الملخص (بالعربية) ملخص :تستخدم الستارة الكهربائية ذات الموجة المتحركة بشكل عام لتحريك الجسيمات الدقيقة غير الموصلة ، والهدف من هذا العمل هو تحليل الظاهرة التي لوحظت لأول مرة على ناقلات الستارة الكهربائية ، والتي تتمثل في تطبيق قوة جذب على الجسيمات المعدنية على وجه الخصوص. تم استخدام ناقلان ، ذو طورين وآخر ثلاثي الأطوار يعملان بمضخمات عالية الجهد والتي تم تثبيتها على نظام إمالة متغيرة ، قوة الجذب المطبقة بواسطة ناقل ثلاثي الطور أكبر من تلك المطبقة بواسطة ناقل ثنائي الطور ، من ناحية أخرى ، تعتمد هذه القوة على عدة عوامل مثل السعة والتردد وانزياح الطور للجهد المطبق. تم استخدام ناقل مزدوج الوجه يعمل بمحول نقطة وسطية عالية الجهد ، بتردد 50 هرتز ، مثبت على جهاز ميكانيكي يسمح بميله اليدوي من 0 درجة إلى 180 درجة لدراسة قوة الإزاحة للجسيمات العازلة وقوة التعلق بالجسيمات المعدنية. أظهرت النتائج، من ناحية ، وجود قوة جذب تعتمد بشكل أساسي على سعة الجهد المطبق ، ومن ناحية أخرى ، جدوى فصل جزيئات المعدن/البلاستيك Résumé : Un rideau électrique à ondes mobiles est généralement utilisé pour déplacer des particules micronisées non conductrices. L’objectif de ce travail est d’analyser un phénomène observé pour la première fois sur les convoyeurs à rideau électrique, qui consiste à appliquer une force d’attraction sur les particules métalliques en particulier. Deux convoyeurs ont été utilisés, un biphasé et un autre triphasé alimentés par des amplificateurs haute tension qui ont été fixés sur un système d'inclinaison variable. La force d’attraction appliquée par un convoyeur triphasé est plus grande que celle appliquée par un convoyeur biphasé. En revanche cette force dépend de plusieurs facteurs tels que l’amplitude, la fréquence et le déphasage de la tension appliquée. Un convoyeur à double face alimenté par un transformateur de haute tension à point milieu, de fréquence 50 Hz, fixé sur un dispositif mécanique permettant son inclinaison manuelle de 0° à 180° a été utilisé pour étudier la force de déplacement des particules isolantes et la force d’attachement des particules de métal. Les résultats obtenus ont révélé, d'une part, l'existence d'une force d'attraction qui dépend principalement de l'amplitude de la tension appliquée et, d'autre part, la faisabilité de la séparation des particules métalliques/plastiques. Résumé (en Anglais) : Abstract: A traveling wave electric curtain is generally used to move non-conductive micronized particles. The objective of this work is to analyze a phenomenon observed for the first time on electric curtain conveyors, which consists in applying an attractive force on metallic particles in particular. Two conveyors were used, two-phase and another three-phase powered by high voltage amplifiers that were fixed on a variable tilt system. The force of attraction applied by a three-phase conveyor is greater than that applied by a two-phase conveyor. On the other hand, this force depends on several factors such as the amplitude, frequency and phase shift of the applied voltage. A double-sided conveyor powered by a midpoint high voltage transformer with of frequency 50 Hz, attached to a mechanical device that allowed its manual tilting from 0° to 180° was used to study the displacement force of the insulating particles and the attachment force of the metal particles. The results obtained revealed, on the one hand, the existence of an attractive force which depends mainly on the amplitude of the applied voltage and, on the other hand, the feasibility of the separation of the metal/plastic particles.
Utilisation de l’instrument virtuel dans des dispositifs électrostatiques
(2018-12-06) MAHI Imene Nassima; Encadreur: HAMMADI Nacera; Co-Encadreur: TILMATINE Amar
الملخص (بالعربية) الأجهزة الإلكتروستاتيكية عبارة عن عمليات تعتمد على العديد من العوامل (الكهربائية والميكانيكية) التي لا تبقى ثابتة تمامًا بمرور الوقت. وهي تختلف وتؤثر تأثيراتها فيما بعد على جودة نتائج منتجاتها. بالإضافة إلى ذلك، فإن هذه الأجهزة حساسة للغاية للاضطرابات البيئية التي من شأنها زيادة التغير الكلي للعمليات الكهروستاتيكية مما يجعل تحسينها أمراً أكثر صعوبة. للتحايل على هذه المشكلة، يجب على المهندسين امتلاك التقنيات العلمية لإتقان هذه العمليات والانخراط في عملية التحسين المستمر لأدائها. يتمثل العمل المقترح في هذه الرسالة في دراسة تقنيات القياس الأكثر دقة أولاً عن طريق دمج الأدوات التي يتحكم فيها الكمبيوتر، وهي الأجهزة الافتراضية (LABVIEW) . تم استخدام شحنة الجسيمات في خط نقل الجسيمات لتحديد تركيبة المنتج الحبيبي المار عبر الأنبوب. من ناحية أخرى، تم تخصيص دراسة تجريبية لدراسة ديناميكية الحركة وفصل الجسيمات الدقيقة على ناقل موجة متحرك متعدد الأطوار. الكلمات المفتاحية: الأجهزة الإلكتروستاتيكية، الأجهزة الافتراضية، الفصل. الموجة التدريجية، قوة دإلكتروفوريتيك، نقل هوائي، تهمة شحنة كهربائية Résumé (en Français) : Les dispositifs électrostatiques sont des processus qui dépendent d’une multitude de facteurs (électriques et mécaniques) qui ne restent pas parfaitement constants dans le temps. Ils varient et leurs influences se répercutent par la suite sur la qualité des résultats de leurs produits. En plus de ceci, ces dispositifs sont fortement sensibles aux perturbations environnementales qui vont augmenter la variabilité globale des processus électrostatiques rendant leur optimisation plus difficile. Afin de contourner ce problème, les ingénieurs doivent disposer des techniques scientifiques pour maîtriser ces procédés et s’engager dans une démarche d’amélioration continue de ses performances. Le travail proposé dans le cadre de cette thèse consiste à étudier dans un premier temps des techniques de mesure plus précises en intégrant des instruments pilotés par ordinateur, à savoir l’instrumentation virtuelle (LABVIEW). La charge de particules dans une canalisation de transport de particules a été utilisée pour l’identification de la composition du produit granulaire traversant le tube. D’un autre côté, une étude expérimentale est dédiée pour étudier la dynamique du mouvement et la séparation des particules micronisées sur un convoyeur à ondes mobiles polyphasé. Les mots clés: instrumentation virtuelle, dispositifs électrostatiques, séparation ; ondes mobiles, force diélectrophorétique, transport pneumatique, charge triboélectrique Abstract (en Anglais) : Electrostatic devices are processes that depend on a multitude of factors (electrical and mechanical) that do not remain perfectly constant over time. They vary and their influences subsequently affect the quality of the results of their products. In addition to this, these devices are highly sensitive to environmental disturbances that will increase the overall variability of electrostatic processes making their optimization more difficult. To circumvent this problem, engineers must have the scientific techniques to master these processes and engage in a process of continuous improvement of its performance. The work proposed in this thesis is to study at first more precise measurement techniques by integrating computer-controlled instruments, namely virtual instrumentation (LABVIEW). Particle’s charge in a particle transport line was used to identify the composition of the granular product passing through the tube. On the other hand, an experimental study is dedicated to study the dynamics of movement and the separation of micronized particles on a polyphase moving wave conveyor. Keywords: electrostatic devices, virtual instrumentation, separation; progressive wave, dielectrophoretic force, pneumatic transport, triboelectric charge.
Technique de monitoring des performances photovoltaïques avec diagnostic et élimination des défauts
(2022-12-15) Mansouri Mohammed Mokhtar; Encadreur: Hadjeri Samir
Résumé (Français) : Le solaire photovoltaïque est la principale source d'énergie durable qui partage un plus grand pourcentage de l'énergie produite à partir de ressources renouvelables. L'utilisation durable de l'énergie photovoltaïque représente un grand défi car le rendement photovoltaïque dépend des conditions environnementales, des pertes du système, des pertes de salissures, du vieillissement et des défauts/défaillances. À cette fin, des opérations de gestion de l'énergie à travers un système de surveillance intelligent sont nécessaires. Nous proposons une technique de monitoring basée sur ANFIS pour la surveillance intelligente des installations photovoltaïques qui détecte, identifie et élimine les défauts sans avoir à s'appuyer sur des données réelles dans la phase d'apprentissage, telles que la topologie, l'environnement et l'âge des panneaux photovoltaïques, elle contourne également le besoin de mises à jour fréquentes. Le système ANFIS fournit une estimation de puissance (à l'aide de capteurs centraux de température et d'irradiation) pour la détection et l'élimination des défauts, ainsi que l'estimation du courant de court-circuit et de la tension en circuit ouvert (à l'aide de capteurs de température et d'irradiation sur chaque chaîne) pour l'identification du type de défaut. Cela se fait après avoir comparé les valeurs estimées avec les valeurs réelles mesurées. Un système PV est simulé sur Simulink pour acquérir les données d'apprentissage. Chaque système dispose de ses propres capteurs d'irradiation et de température ambiante dédiés dont les positions diffèrent pour éviter l'influence des défauts qui se chevauchent. La méthode a été étudiée par simulation à l'aide de MATLAB Simulink et validée expérimentalement sur une installation autonome via dSPACE DS1104 et sur une installation distante connectée au réseau via l'IoT. La technique surmonte les limites des méthodes existantes. Les résultats sont prometteurs car l'énergie produite est instantanément contrôlée et les défauts sont précisément détectés et identifiés. Ceci indique une bonne sélectivité et une insensibilité de la décision au chevauchement des défauts. De plus, cette méthode comprend une analyse de vieillissement et peut être utilisée pour contrôler la plupart des installations photovoltaïques typiques via un facteur de gain localement ou à distance via l'IoT. Abstract (English) : Solar photovoltaic is the prominent sustainable energy source that shares a greater percentage of the energy produced from renewable resources. The sustainable use of photovoltaic energy represent a big challenge because the photovoltaic yield depends upon environmental conditions, system loss, soiling loss, aging and defects/faults. To this end, energy management operations through an intelligent monitoring system is necessary. We propose an ANFIS-based technique for intelligent monitoring PV installations that detects, identifies, and eliminates faults without having to rely on real data in the learning phase—such as topology, environment, and age of the PV arrays—and eliminates the need for frequent updates. ANFIS system provides power prediction (using central temperature and irradiation sensors) for fault detection and elimination, as well as short-circuit current and open-circuit voltage estimation (using temperature and irradiation sensors on each chain) for identification of the type of fault. This is done after comparing the estimated values with the actual measured values. A PV system is simulated on Simulink to acquire the learning data. Each system has its own dedicated irradiation and ambient temperature sensors whose positions differ to avoid the influence of faults overlap. The method was studied through simulation using MATLAB Simulink and experimentally validated on a stand-alone plant via dSPACE DS1104 and on a distant grid-connected plant via IoT. The technique overcomes the limitations of existing methods. The results are promising as the enrgy produced is instantly monitored and the faults are precisely detected and identified. This indicates good selectivity and insensitivity of the decision to the overlapping of faults. Additionally, this method includes an aging analysis, and it can be used to control most typical PV installations via a gain factor locally or from distant via IoT.