Mémoires de Fin d’Etudes
Etablissement
Université de Sétif 1 - Ferhat Abbas
Affiliation
Département d’Electrotechnique
Auteur
BENAISSA, Alaeddine
Directeur de thèse
S. BELKHIAT (Professeur)
Co-directeur
L. RAHMANI (Professeur)
Filière
Electrotechnique
Diplôme
Magister
Titre
Analyse de la modélisation et le contrôle d’une pompe piézoélectrique
Mots clés
contrôle d’écoulement-liquides dans des systèmes -pompe piézo électrique.
Résumé
Le travail présenté dans ce mémoire concerne l’étude et le contrôle d’écoulement des liquides dans des systèmes à actionneur piézoélectriques (micro pompe piézoélectrique). Cette étude est basée sur l’amélioration des performances de la micro pompe, plus précisément l’augmentation du débit de pompage avec des paramètres optimales de la pompe. C’est-à-dire faible tension, dimensionnement minimale, utilisation de différents types de fluide et faire le bon choix du matériau pour arriver à un modèle plus performent de la pompe piézo électrique. L’étude analytique menée a été faite sur le modèle d’une pompe piézoélectrique (piézohydraulique). Le modèle mathématique développé a été généralisé pour différentes configuration de pompe; pompe mono-chambre et pompe multi-chambre. Le modèle a été testé sur les deux types de micro- pompes utilisant deux types de matériaux piézoélectrique: PZT et PDFV. Les paramètres intervenant dans la conception de la pompe du point de vue performance ont été analysés. L’effet des dimensions comme paramètres en vue d’aboutir à une meilleure compacité ( rayon du diaphragme, épaisseur de la couche électroactive…) en fonction de la configuration de la micro-pompe et du type de matériaux utilisés a été étudié. Les piézo-polymères comme transducteur étaient plus performant par rapport au matériau PZT. Les paramètres électriques de commande, telles que la tension et la fréquence de résonance du matériau électro-actifs et de la fréquence d’alimentation, ont été aussi étudiés pour les deux configurations de micro-pompe et les deux matériaux. Les résultats obtenus montrent que les piézo-polymères sont plus performants et plus adaptés à une micro-pompe susceptible d’être utilisée dans une application biomédicale. Le compromis débit/tension intéressant promet une meilleure adaptation quant à l’implantation au sein du corps humain. Pour se faire, du point de vue application biomédicale, l’analyse des performances de la micro-pompe a été aussi faite sur deux liquides différents, l’eau et le sang puisque les performances de la pompe dépendent aussi de la viscosité du liquide à faire circuler. L’eau et le sang étant choisis par analogie à l’urine ou l’insuline par exemple. Les résultats de simulation validés par comparaison aux mesures expérimentales sont satisfaisants. Conclusions générales et perspectives En perspective, on prévoit le contrôle de l’injection automatique de l’insuline au patient diabétique.
Date de soutenance
2012
Cote
TH CD 767
Pagination
106P
Format
CD
Statut
Soutenue