Mémoires de Fin d’Etudes
Etablissement
Université de Béjaia - Abderrahmane Mira
Affiliation
Département Electrotechnique
Auteur
Tabti, Belaid
Directeur de thèse
M.Rachid, Mekideche (Professeur)
Filière
Génie Electrique
Diplôme
Doctorat
Titre
Contribution à la modélisation de dispositifs filtrants et à la caractérisation de matériaux en électrotechnique.
Mots clés
Matériaux : Modélisation : Contribution.
Résumé
L’électrostatique, appliquée dans le domaine d’élimination des particules dans les gaz, a modernisé les dispositifs et les techniques de filtration d’air. Récemment, de nouvelles méthodes de technologies sont développées dans le but d’assurer une efficacité croissante de filtration, en particulier pour des particules submicroniques. En effet, les mécanismes traditionnels de capture des particules sont renforcés par des mécanismes électrostatiques. La première partie de ce travail est focalisée sur la modélisation numérique d’une précipitation électrostatique sous tension combinée d’une composante impulsionnelle et d’une composante continue. Le modèle numérique a été développé en deux étapes, étapes d’ionisation et étapes d’entraînement. L’approche numérique est basée sur la combinaison de la méthode des éléments finis et la méthode des lignes caractéristiques à cause du caractère couplé du problème à résoudre. Le problème couplé, champ électrique et charge d’espace, est gouverné par l’équation de poison non stationnaire et de l’équation de continuité de courant. La deuxième partie présente une caractérisation de l’état de charge des médias utilisés dans la fabrication de filtres à électret. La charge des médias est obtenue par décharge couronne. L’objectif de l’étude est double : (1) évaluation de la réponse de cette classe des matériaux diélectriques à un dépôt de charges produits par décharge couronne dans un système triode d’électrode ; (2) évaluation des mécanismes d’affaiblissement de charge, à l’aide des mesures du potentiel de surface, effectués avec une sonde à condensateur vibrant dans différentes situations et conditions. Les essais ont été effectués sur des échantillons fibreux non-tissés à base de fibres de polypropylène de différentes tailles et orientations Mots clés : Précipitation électrostatique, décharge couronne, Méthode des éléments finis, méthode des lignes caractéristiques, Filtre à électret, Media non tissé, fibres en polypropylène, Déclin du potentiel de surface. Abstract Electrostatically assisted methods and devices, which are used to remove fine particles from gases, have been modernized. In recent years, many new methods of technology have been proposed with the goal of increasing cleaning efficiency, particularly for particles in the sub-micrometer size range. Adding electrical forces to traditional mechanisms has also resulted in an increase in their collection efficiency for removing dust particles. The first part of this work is focused on the numerical modeling of an electrostatic precipitator applying impulse mode energization. The DC power supply is substituted by pulse energization to obtain energy saving and better efficiency of precipitation. The numerical model was developed on two stages, ionization stage and drive stage. The resolution scheme is based on combination of finite element and characteristic methods for self consistent coupling of non stationary Poison’s equation and current continuity equation. The second part present a corona charging characteristics of electret filters. The aim of the study conducted with the support of an industrial contract was twofold: (1) evaluate the response of this class of dielectric materials to a deposit of charges generated by corona discharge in a “triode”-type electrode system; (2) understand the charge decay mechanisms, by using the results of surface potential measurements, performed with a vibrating capacitor probe in different situations and conditions. The tests were conducted on samples of non-woven fabrics made of polypropylene fibers of different sizes and orientations. Keywords: Electrostatic precipitation, Corona, Pulsed voltage energization, Finite element an characteristics methods, Electret filters, Non woven media, polypropylene fibers, Corona charging, Surface potential decay.
Date de soutenance
2011
Cote
621.38D/19
Pagination
177 f.
Illusatration
fig.
Format
30cm
Notes
bibliogr.177 f.
Statut
Soutenue