Sciences de la matière

Permanent URI for this collectionhttpss://dspace.univ-batna.dz/handle/123456789/20

Browse

Now showing 1 - 20 of 149

Les alliages d’Heusler demi-métallique: étude théoriques des propriétés magnétiques et électroniques
(UB1, 2019-11-26) Noui, Samah
A comprehensive study of structure, phase stability, electronic, magnemtic, optical, and thermodynamic properties of Heusler alloys Fe2YxNi1-xSi (Y=Cr, Mn, Co) is presented by carrying out First-principles calculations within density-functional theory (DFT) using the full potential linearized augmented plane wave method (FP-LAPW). The exchange– correlation potential is treated within the LSDA, GGA and LSDA+U to calculate the total energy. Further more, the Engel–Vosko (EV-GGA) and mBJ approachs are employed to compute the electronic properties. The phases Cu2MnAl-Type and Hg2CuTi–Type for Heuler alloys Fe2YxNi1-xSi (Y=Cr, Mn, Co) are investigated. It is shown that the calculated lattice constants spin magnetic moments, optical properties are in a good agreement with the available the theoretical and experimental data. Calculated state of density for the Fe2MnxNi1-xSi (x=0.75, 1) and Fe2CrxNi1-xSi (x=0.75,1) alloys indicate the half-metal behavior with an absence of density of states for the minority spin at the Fermi level, which gives a perfect spin polarization; while for Fe2Mn0.5Ni0.5Si, and Fe2Cr0.5Ni0.5Si alloys the density of state shows the behavior close to half-metallicity with a significant presence of the state density of minority spins at Fermi level. The complex dielectric function, the absorption coefficient and the reflectivity spectrum are also calculated and analyzed in both types of phases. The thermodynamic properties are predicted by the quasi-harmonic model of Debye. This study allowed us to have a global idea about the effect of temperature and pressure on some macroscopic parameters such as the thermal capacities Cv and Cp, the coefficient of thermal expansion α and the temperature of Debye. On présente une étude approfondie de la structure, de la stabilité de phase, des propriétés électroniques, magnétiques, optiques, et thermodynamiques des alliages d’Heusler Fe2YxNi1-xSi (Y=Cr, Mn, Co) en effectuant des calculs du premier principe de la théorie de la fonctionnelle de la densité (DFT) en utilisant la méthode des ondes planes augmentées linéarisées avec un potentiel total (FP-LAPW). Le potentiel d'échange et de corrélation est traité dans LSDA, GGA et LSDA+U pour calculer l'énergie totale. Par ailleurs, les approches Engel-Vosko (EV-GGA) et mBJ sont utilisées pour calculer les propriétés électroniques. Les phases de type-Cu2MnAl et type-Hg2CuTi pour les alliages d’Heusler Fe2YxNi1- xSi (Y=Cr, Mn, Co) ont été étudiées. Il est montré que les paramètres de mailles calculés et les moments magnétiques de spin sont en bon accord avec les données théoriques et expérimentales disponibles. Les densités d'états calculées pour les alliages Fe2MnXNi1-XSi (x=0.75,1) et Fe2CrxNi1-xSi (x=0.75,1) indiquent le comportement demi-métallique avec une absence de densité d'états pour les spins minoritaires au niveau de Fermi, ce qui donne une polarisation de spin parfaite , alors que pour les alliages Fe2Mn0.5Ni0.5Si, et Fe2Cr0.5Ni0.5Si la densité d’état montre le comportement proche de la demi-métallicité avec une présence significative de la densité d'état des spins minoritaires au niveau de Fermi. La fonction diélectrique complexe, le coefficient d'absorption et le spectre de réflectivité sont également calculés et analysés dans les deux types de phases. Les propriétés thermodynamiques sont prédites par le modèle quasi-harmonique de Debye. Cette étude nous a permis d'avoir une idée globale sur l'effet de la température et de la pression sur certains paramètres macroscopiques tels que les capacités thermiques Cv et Cp, le coefficient de dilatation thermique α et la température de Debye. قمنا بدراسة الخصائص البنوية واستقرارها، دراسة الخصائص الالكترونية، الميغناطيسية، الضوئية في اطار نظرية دالية الكثافة Fe2YxNi1-xSi (Y=Cr, Mn, Co) والترموديناميكية لخلائط هوسلر تقريب التدرج LSDA بحساب كمون تبادل-ارتباط وذلك باستعمال تقريب الكثافة المحلية DFT ولدراسة الخصائص الالكترونية تم (Hubbard-U) بالاضافة الى تصحيحات هيوبار GGA المعمم . mBJ و (EV-GGA) : استعمال تقريبي و Cu2MnAl في الطورين Fe2YxNi1-xSi (Y=Cr, Mn, Co) قمنا بدراسة خلائط هوسلر وتم حساب انحراف ثابت الشبكة ومعامل الانضغاطية ومشتقه،. كما تطرقنا إلى دراسة .Hg2CuTi الخواص الالكترونية والتي تبين من خلالها بان الخلائط هي أنصاف معادن وهذا ما أدى Fe2MnxNi1-xS i(x= و ( 0.75,1 Fe2CrxNi1-xSi(x=0.75,1) إلى التطرق إلى دراسة الخواص المغناطسية. تعتبر النتائج المتحصل عليها بالنسبة للمركبات الثلاثة جيدة وقريبة من بعض الأعمال الأخرى التي أنجزت من طرف بعض الباحثين في هذا المجال. كما تطرقنا لدراسة الخصائص الضوئية من ثابت العزل الكهربائي، معامل الامتصاص وطيف الانعكاس في الطورين السابقين، كما قمنا بدراسة الخصائص التارموديناميكية بالاعتماد على نموذج ديباي. هذه الدراسة سمحت باعطائنا فكرة عامة حول تاثير الحرارة والضغط على معامل التمدد ودرجة حرارة ديباي. Cv والحجم الثابت Cp السعات الحرارية ذات الضغط الثابت ،α الحراري
Amélioration des échanges thermiques dans l’absorbeur d’un concentrateur solaire cylindro-parabolique
(UB1, 2021) Laaraba, Adel
Ce travail est une étude numérique de l’écoulement et le transfert de chaleur dans une conduite cylindrique représentant l’absorbeur du concentrateur solaire cylindro-parabolique. Notre objectif est l’amélioration des échanges thermiques entre la paroi interne du tube absorbeur et le fluide caloporteur. Nous avons utilisé une technique passive en proposant l’attachement d’ailettes longitudinales le long de la paroi interne du tube, dans sa partie inférieure uniquement où le flux thermique solaire est concentré. Une étude paramétrique sur les dimensions optimaux et le nombre d’ailettes optimal a été considérée. L'augmentation de la hauteur des ailettes conduit à une diminution de la température maximale de la paroi du tube absorbeur de 4.7 % et à une augmentation du nombre de Nusselt à 2.5 fois, de l'efficacité thermique de 24.76 % et du coefficient de frottement à 2 fois. La hauteur optimale est de 15 mm. D’autre part, l'efficacité thermique augmente de 34.54 % et l'indice d'amélioration thermique de 60 % lorsqu’on fait augmenter l'épaisseur des ailettes. L’épaisseur optimale des ailettes est de 6 mm et leurs nombre optimale est 7. Pour les dimensions optimales des ailettes, l’échange thermique entre le fluide caloporteur et la paroi du tube absorbeur est ‘1.8’ fois plus intense (soit 80 % plus élevé) que le cas du tube lisse. In this work, flow and h eat transfer in a finned absorber tube of a parabolic trough collector is studied Numerically. T he main objective of this work is the heat transfer enhancement in the absorber using a passive technique by attachment of longitudinal fins along the inner wall of the absorber tube, in its lower part only where the solar heat flux is concentrated The results indicate that the insertion of the longitudinal fins in the lower part of the tube improves the heat transfer in the absorber A parametric study on the optimal dimensions and the optimal number of fins was considered. The increase in the fins height leads to a decrease in the maximum temperature of the absorber tube by 4.7 % and to an increase in the Nusselt number to 2.5 times, in the thermal efficiency by24.76 % and in the friction factor to 2 times. The optimum height value is 15 mm. On the other hand, the thermal efficiency increases by 34.54 % and the thermal improvement index by 60 % when increasing the thickness of the fins. The optimum fin thickness is 6 mm. and their optimum number is 7. For the optimum fins parameters, the heat transfer is 80 % higher than the smooth tube case. هذا العمل عبارة عن دراسة عددية للجريان و انتقال الحرارة في أنبوب اسطواني يمثل الأنبوب الماص للمركز الشمسي المكافئ. هدفنا هو تحسين التبادل الحراري بين الجدار الداخلي لأنبوب الامتصاص وسائل نقل الحرارة. استخدمنا تقنية سلبية من خلال اقتراح ربط الزعانف الطولية على الجدار الداخلي للأنبوب في الجزء السفلي منه فقط حيث يتركز تدفق الحرارة الشمسية.تم النظر في دراسة بارا مترية للابعاد المثلى و العدد الأمثل للزعانف. تؤدي الزيادة في ارتفاع الزعانف إلى انخفاض درجة الحرارة القصوى لجدار الأنبوب الماص بنسبة 4.7%، و الى زيادة رقم نيسلت الى 2.5 مرة و في الكفاءة الحرارية بنسبة 24.76 % ، و في معامل الاحتكاك الى مرتين. الارتفاع الأمثل هو 15 مم. من ناحية أخرى تزداد الكفاءة الحرارية بنسبة % 34.54 و مؤشر التحسين الحراري بنسبة 60 % عند زيادة سمك الزعانف. سمك الزعانف الأمثل هو 6 مم. العدد الأمثل للزعانف هو 7. بالنسبة للابعاد المثلى للزعانف يكون التبادل الحراري بين سائل نقل الحرارة و جدار أنبوب الامتصاص أكثر بمقدار 1.8 مرة(اي 80 % اعلى) مما في حالة الأنبوب السلس.
Amélioration des transferts de chaleur par utilisation des nanofluides. Cas des écoulements dans un canal et dans une cavité à grand facteur d’aspect.
(Université Batna 1 El Hadj Lakhdar*, 2023-09) Rahmoune, Imene
l: ’étude de la convection naturelle (laminaire ou turbulente) et mixte de l’écoulement du nanofluide Al2O3-eau dans quatre configurations différentes avec et sans la présence d’un champ magnétique externe ont été analysées numériquement en utilisant le modèle monophasique. Les équations gouvernantes du phénomène physique à étudier ont été résolue à l'aide du logiciel Ansys-Fluent en introduisant l'approximation de Boussinesq. L’impact des différents paramètres tels que le nombre de Rayleigh, la fraction volumique, le facteur de forme, le nombre de Reynolds (Re), le nombre de Richardson (Ri), le nombre de Hartmann (Ha) et le nombre de Richardson modifié (Ri*) sur la structure de l’écoulement, la génération d’entropie, la perte de pression et le nombre de Nusselt a été étudié. Les résultats obtenus montrent qu’en absence de la MHD et avec l’augmentation des différents paramètres cités ci-dessus, une amélioration du taux de transfert de chaleur est obtenue, tandis que, l’augmentation du nombre de Hartmann (présence de la MHD) entraîne une nette réduction du taux de transfert de chaleur ainsi que la production d'entropie. Pour certaines configurations, des corrélations pour le nombre de Nusselt en fonction de la fraction volumique des nanoparticules et des nombres adimensionnels en question ont été proposées, ce qui permet d’avoir une bonne prédiction du transfert de chaleur. Les résultats obtenus facilitent le design de certains systèmes énergétiques.
Analyse et traitement des métaux lourds des rejets industriels
(UB1, 2018-05-03) Amrane, Chahrazad
Cette thèse de Doctorat a porté sur la prévention de la pollution par les métaux lourds dans l’industrie des traitements de surfaces, ainsi que l’impact de ces métaux sur une eau de barrage. Cette industrie est confrontée à deux problèmes majeurs. Le premier est l’accumulation d’énormes quantités de boues d’hydroxydes; celles-ci résultent du traitement conventionnel des eaux résiduaires, par précipitation, qui transfère la pollution de l’eau vers la boue créant ainsi un déchet solide très difficile à gérer. En effet, en l’absence de décharges contrôlées cette boue, très toxique, constitue une grave menace pour l’environnement. Cette recherche propose une solution, la valorisation hydrométallurgique de la boue; la lixiviation acide de la boue a été suivie par une dialyse diffusionnelle qui a permis de récupérer l’excès d’acide, originalité de ce travail, et d’isoler les métaux dans le retentât. Ces derniers ont été sélectivement séparés par différentes techniques, la précipitation précoce des métaux trivalents, Fe+++ et Cr+++, combinée à la cémentation du cuivre puis une nouvelle précipitation des bivalents a ouvert de réelles perspectives de solutions. L’élimination de la formation des boues est le deuxième problème à résoudre ; elle constitue la solution de l’avenir à travers les technologies propres, une tendance universelle de la prévention de la pollution et de la minimisation des rejets polluants. Pour cela la dialyse diffusionnelle a été de nouveau appliquée sur le bain usé de décapage du laiton par l’acide nitrique, jadis source de sérieuses pollution (boues, nitrates,…); la récupération intégrale de l’acide usé, ainsi que celle des métaux a été un franc succès (C. Amrane & al. Int. Journal of Glob. Warm, 3, 2017). L’application a été réalisée sur le complexe de robinetterie de Ain Kebira (Sétif, Algérie). Parallèlement l’état de pollution par les métaux lourds du barrage de Timgad a été évalué faisant ressortir l’absence de pollution dans les eaux, mais des sédiments et des boues, issues de la décantation et de la filtration de l’eau potable, sérieusement contaminés, nécessitant une surveillance serrée. L’Anodic Stripping Voltametry (AVS), pour l’analyse des métaux, le logiciel Hydra Medusa pour la spéciation des métaux, l’extraction séquentielle des métaux des matrices solides…ont été de précieux outils méthodologiques de cette thèse. L’application de la DD, technique simple élégante et économique, pourrait ouvrir de sérieuses perspectives pour réduire la pollution dans différentes industries algériennes. This PhD thesis deals with the pollution prevention by heavy metals in the metal plating and surface finishing industry, and metals effects on reservoir water, the Timgad dam (Batna, Algeria). This industry has two main problems. The first one is the accumulation of huge quantities of metals hydroxide sludge which are by products of metals precipitation treatments of industrial wastewaters. This transfers pollution from water to metallic solid wastes, a problematic environmental threat. This research work proposes a valorisation alternative solution, through a hydrometallurgical route. The sludge acid leaching, followed by diffusion dialysis, allowed to recover the leaching acid excess, novelty of this research, and to isolate heavy metals mixture in the retentate compartment. These latter were selectively separated by precipitation, cementation,…this global sludge processing opens promising perspectives for metal sludge valorisation. The sludge volume reduction, waste minimization or elimination was the second problem; Indeed, the “Zero Discharge” principle is the ideal solution, using clean technologies. In order to do that DD was again applied to treat the brass pickling waste bath. Nitric acid was integrally recovered, whereas brass heavy metals were isolated in the DD retentate for further separation treatments; this was a good success (C. Amrane & al. Int. Journal of Glob. Warm, 3, 2017). These were applied to an important taps manufacturing plant in Ain Kebirz (Setif, Algeria). Besides, it was evaluated the heavy metals pollution of an important water reservoir (Timgad). The absence of heavy metals in the water phase was the main result; however sediments and decantation – filtration sludge was seriously metals loaded, especially by Zn. The Anodic Stripping Voltametry (ASV), The Hydra Medusa speciation software, the heavy metals sequential extraction from solid matrices,…were the main methodological tools. DD is a simple, elegant and cost effective clean technology. It could open serious perspectives for pollution prevention. ركزت الرسالة الدكتوراه هذه على الوقاية من التلوث بالمعادن الثقيلة في صناعة معالجة السطوح، بالإضافة الى تأثير هذه المعادن على مياه سد. تواجه هذه الصناعة مشكلتين رئيسيتين. الأول هو تراكم كميات هائلة من حمأة هيدروكسيدات المعادن الناتجة عن المعالجة التقليدية للمياه المستعملة، عن طريق الترسيب، والتي تنقل التلوث من المياه إلى الحمأة مما يؤدي إلى صعوبة إدارة هذه النفايات الصلبة. والواقع أنه في حالة عدم وجود مدافن القمامة الخاضعة للمراقبة، فإن هذه الحمأة شديدة السمية تشكل تهديدا خطيرا للبيئة. هذا البحث يقترح حلا و هو والتثمين الهيدروميترولوجي للحمأة. تم تطبيق تقنية النفاذية عبر غشاء ايوني من اجل استرجاع الفائض من الحمض المستعمل من اجل اذابة الحماة المعدنية و هو العمل الاصلي في هذا البحث ثم يتم استرداد المعادن (الحديد، الكروم، الزنك، الرصاص والنيكل) عن طريق الترسيب بواسطة الفوسفات والنحاس عن طريق السمنتة باستعمال الزنك. عملية الفصل هذه تعطي نتائج ممتازة. و يعتبر منع تشكل الحمأة من الاساس هو المشكلة الثانية التي يتعين حلها؛و ذلك من خلال القضاء على التلوث في مصدره من خلال التكنولوجيات النظيفة للحد ولذلك تم تطبيق بعض التقنيات لاستعادة المعادن من أحواض هذه الصناعة مباشرة قبل تحويلها الى حمأة. تمت معالجة حوض تجوب النحاس () عن طريق استرداد حمض النتريك الزائد باستعمال تقنية النفاذية عبر غشاء ايوني ثم استعادة المعادن الثلاثة المكونة لهذا الحوض (نحاس و زنك و رصاص) عن طريق الترسيب بواسطة الفوسفات او عن طريق الجمع بين الترسيب و السمنتة. و قد تم تطبيق كل ذلك على مصنع لمعالجة السطوح بولاية سطيف بالجزائر. وفي الوقت نفسه، تم تقييم حالة التلوث بالمعادن الثقيلة لسد تيمقاد، مع تسليط الضوء على عدم وجود تلوث في المياه ولكن تلوث الرواسب والحمأة الناتجة عن وترشيح مياه الشرب يأخذ على محمل الجد ملوثة و تتطلب مراقبة دقيقة . ان تطبيق تقنية النفاذية عبر غشاء ايوني تقنية بسيطة وأنيقة واقتصادية، يمكن أن تفتح آفاقا خطيرة للحد من التلوث في الصناعات الجزائرية المختلفة
Application des plasmons de surface à la détection de substances
(UB1, 2019) Benaziez, Safia
Pour déterminer les hautes performances des capteurs nanoplasmoniques, l'optimisation du capteur de résonance plasmonique de surface (RPS) basé sur un substrat graphène-argent a été étudiée. Cette étude se poursuit par la modélisation de l’effet de chacun des facteurs importants: la température et la cinétique de liaison et de dissociation entre un analyte soluble et un ligand immobilisé sur ou à proximité d'une surface de capteur-RPS. D'autre part, nous avons effectué une étude sur les biocapteurs RPS basés sur des nanoparticules d'argent pour caractériser les couches biomoléculaires. Enfin, les algorithmes génétiques ont été utilisés pour optimiser la performance de biocapteurs RPS en ajustant les coefficients de système. Il apparaît maintenant que les promesses des capteurs nanoplasmoniques peuvent être mises en oeuvre dans un grand nombre de domaines. For determine high performance in Nanoplasmonic sensors the optimization of the surface plasmon resonance (SPR) sensor based on graphene–silver substrate was investigated. This study continues by modeling the effect of each of the important factors: temperature and the kinetics of binding and dissociation between a soluble analyte and an immobilized ligand on or near a surface of SPR-sensor. On the other hand, we conducted a study on surface plasmon resonance (SPR) biosensors based on silver nanoparticles to characterize biomolecular layers. Finally, the genetic algorithms were used to optimize the SPR biosensor reflection and extinction cross section of LSPR sensor based Ag nanoparticles by adjusting the coefficients of both systems. It is apparent now that the promises of Nanoplasmonic sensors can be implemented in a large number of areas. لإيجاد اكبر فاعلية لأجهزة الاستشعار النانوية ، تمت دراسة تحسين المستشعر لمعتمد على رنين (RPS) بلازمونات السطح و كذا على ركيزة من الجرافين والفضة. تتضمن هذه الدراسة بالضرورة نمذجة تأثيرعاملين مهمين :درجة الحرارة و حركية الارتباط والتفكك بين كل من الجزيئات الهدف والمستقبلات المثبتة على أو بالقرب من سطح مستشعر. المعتمدة على جسيمات الفضة النانوية للكشف RPS من ناحية أخرى، أجرينا دراسة على المستشعرات الحيوية عن الطبقات الجزيئية الحيوية. عن طريق ضبط معاملات RPS وأخيرًا، تم استخدام الخوارزميات الجينية لتحسين أداء أجهزة الاستشعار الحيوية النظام. يبدو الآن أن نجاح أجهزة استشعار النانو بلازما يسهّل إمكانية تنفيذها في عدد كبير من المجالات.
Application des processus stochastiques aux propriétés radiatives et de transport dans les plasmas de tokamak
(UB1, 2015) Hannachi, Ibtissem
Dans ce travail, nous avons analysé l’élargissement des raies qui sont principalement affectées par l’effet Stark. La première partie de cette thèse fait un rappel sur les processus stochastiques. On développe ensuite un modèle stochastique pour des profils de raies dans un plasma à l’équilibre. Nous avons utilisé un processus de renouvellement pour modéliser le microchamp du plasma, ce qui permet d’exprimer le profil de raie à l’aide de moyennes statiques sur la fonction de densité de probabilité du microchamp, tout en prenant en compte la dynamique des ions. Beaucoup de calculs de profils de raies de Lyman de l’hydrogène ont été effectués, pour des conditions variables de densité et température, dont en particulier des conditions rencontrées dans les machines de fusion magnétique. Ces calculs ont permis de mettre en évidence les différences entre l’approche stochastique et une simulation numérique ab-initio. Il manque systématiquement des effets de dynamique avec le processus markovien. Ces différences sont en particulier significatives pour les plasmas de faibles densités, quand la condition de validité de la théorie d’impact est presque satisfaite. Nous avons proposé pour ces conditions d’inclure des effets de mémoire dans le modèle stochastique, ce qui améliore l’accord avec les simulations numériques ab initio. La dernière partie de la thèse concerne l’effet sur les profils de raie d’un plasma affecté par une turbulence de Langmuir. Un modèle stochastique est à nouveau employé pour caractériser le champ créé par la turbulence de Langmuir. La turbulence forte est analysée à partir des équations de Zhakarov et de simulations numériques. Le plasma devient très inhomogène, et un émetteur dans le plasma perçoit une suite de paquets d’ondes avec une amplitude distribuée suivant une loi lognormale, et une phase aléatoire. Nous avons proposé un modèle numérique pour calculer le profil de raie dans les cas ou l’énergie des ondes est de l’ordre de l’énergie thermique du plasma. Les calculs effectués sur la raie Lyman  montrent que la turbulence peut être un mécanisme d’élargissement qui domine l’effet Stark pour un plasma à l’équilibre. In this work, we have analysed the broadening of lines mainly affected by Stark effect. The first part of this thesis recalls the principles of stochastic processes. We then developed a stochastic model for line profiles in plasma at equilibrium. We have used a renewal process for modeling the plasma microfield, which allows expressing the line profile using a static average on the probability density function of the plasma microfield, retaining ion dynamics. Many calculations of Lyman hydrogen profiles have been made, for various density and temperature conditions, with in particular conditions encountered in the magnetic fusion machines. These calculations have revealed the differences between the stochastic approach and an ab-initio numerical simulation. It systematically lacks dynamic effects by using the Markov process. These differences are particularly significant for low density plasmas, when the condition of validity of the impact theory is almost satisfied. We have proposed for these conditions to include memory effects in the stochastic model, which improves the agreement with ab-initio numerical simulations. The last part of the thesis concerns the effect on line profiles of a plasma affected by Langmuir turbulence. A stochastic model is again used to describe the field created by the Langmuir turbulence. The strong turbulence is analysed by using Zhakarov equations and numerical simulations. The plasma becomes very inhomogeneous, and an emitter in the plasma perceives a series of wave packets with amplitudes following a lognormal law, and a random phase. We have proposed a numerical model to calculate the line profile in cases where wave energy is of the order of the plasma thermal energy. The calculations made for the Lyman α line show that turbulence can be an broadening mechanism dominating thermal the Stark effect.
Application des techniques de Machine Learning pour les dispositifs Photovoltaïques et Optoélectroniques
(Université de batna 1, 2024) Mammeri, Mohamed
With the rapid development of the so-called cloud storage. The practice of storing and sharing scientific experimental data on different internet platforms grew tremendously, which led to a significant accumulation of data. Until recently, this large quantity of data has been neglected due to the lack of effective techniques to gather knowledge and useful information from these data. Nevertheless, the progress achieved in the data-driven techniques in the past decade offered unique opportunities to extract important information from the material data. In this thesis, we have used advanced techniques of machine learning to solve critical problems that prevent successful commercialization of the perovskite solar cells technology through the investigation and the analysis of an important amount of data consisting of the measurements and materials information related to the manufacturing and the operation of these devices. This research provides a practical and useful guide for improving the performance of this kind of solar cell as well as enhancing the operational lifetime. Moreover, we have compared the results of machine learning with different previous experimental research, where we found remarkable coincidences. Which opens up important prospects in this field.
Application du modèle en couches à l'étude des états intrus de parité négative des noyaux sd moyennant la nouvelle interaction PSDPF
(UB1, 2010-04-25) Bouhelal, Mouna
The nuclear structure of the sd shell nuclei has been well studied experimentally near the stability line and more recently the interest has been focused on the neutron rich nuclei. The normal positive parity states are well described using the USD interaction in the 0 sd shell space (0hw space) with an 16O core. This interaction has recently been updated and the obtained new Hamiltonians are called USDA and USDB. The experimental spectra show the existence, in addition of the normal states, of a set of negative parity states named “intruder states”, resulting from the excitation of one nucleon from the p to the sd shell for nuclei near 16O or from the sd to the fp shell for nuclei close to 40Ca. In the middle of the sd shell there is a competition between the two types of excitations for the intruders. Before our work, no unified description of the negative parity states throughout the complete sd shell existed. To study the intruder states we must enlarge the model space from the sd space (16O core) to the full p–sd–pf space (4He core) which is named 1hw space. This requires the construction of a new interaction compatible with this extended shell model space. Such a procedure is now possible due to the today increased computational power. We have thus developed for the first time a 1hw interaction called PSDPF, which has five distinctive parts: p, sd and pf shells and cross p–sd and sd–pf shells. The fixed three interactions for the p, sd and pf shells are respectively: CK, USDB and SDPF–NR, the latter one contains also the sd– pf two body matrix elements, the p–sd interaction is taken to be the PSDT interaction. We have modified the cross p–sd and sd–pf shells contributions to reproduce the energy evolution of the intruder states of different spins throughout the complete sd shell. This new interaction was used to calculate intruder states in the sd nuclei with N = Z and Z + 1. The energy spectra of + and – states in all sd nuclei were also calculated. The comparison experience–theory shows a very good agreement and gives thus credit to our new proposed interaction to describe the intruder states of the sd shell. States of parity – were attributed to some unknown J levels. The reduced electromagnetic transitions probabilities E2 and E3 of the first states of parity + and –, with J = 2+ and 3– in even–even nuclei, were also calculated and the effective charges for the E3 transitions were studied for the first time. La structure nucléaire des noyaux de la couche sd a été bien étudiée expérimentalement à proximité de la ligne de stabilité et, plus récemment, l'intérêt a porté sur les noyaux riches en neutrons. Les états normaux de parité positive sont bien décrits à l'aide de l'interaction USD dans l'espace sd (espace 0hw ) avec un coeur de 16O. Cette interaction a été récemment réajustée et les nouveaux Hamiltonians obtenus sont appelés USDA et USDB. Les spectres expérimentaux montrent l'existence, en plus des états normaux, d’un ensemble d'états de parité négative nommé "états intrus", résultant de l'excitation d'un nucléon de la couche p vers sd, pour les noyaux près de 16O ou de la couche sd vers pf pour les noyaux proches de 40Ca. Au milieu de la couche sd il y a compétition entre les deux types d'excitations pour les intrus. Avant notre travail, il n’existait pas de description unifiée des états de parité négative à travers toute la couche sd. Pour étudier les états intrus, nous avons élargi l'espace modèle de l'espace sd (coeur 16O) à l’espace complet p-sd-pf (coeur 4He) appelé espace 1hw. Cela nécessite la construction d'une nouvelle interaction compatible avec cette extension de l'espace modèle. Cette procédure est maintenant possible en raison de l'augmentation de la puissance de calcul. Nous avons ainsi mis au point pour la première fois une interaction 1hw appelée PSDPF, qui comporte cinq parties distinctes: p, sd et pf en plus des termes croisés p-sd et sd-pf. Les trois interactions fixes pour p, sd et pf sont respectivement: CK, USDB et SDPF-NR, cette dernière contient également les éléments de matrice à deux corps sd-pf, l’interaction p-sd est considérée comme étant l’interaction PSDT. Nous avons modifié les contributions p-sd et sdpf pour reproduire l'évolution en énergie des états intrus de différents spins à travers toute la couche sd. Cette nouvelle interaction a été utilisée pour calculer les états intrus dans les noyaux sd avec N = Z et Z + 1. Les spectres en énergie des états + et – dans tous les noyaux sd ont aussi été calculés. La comparaison expérience–théorie montre un très bon accord et donne ainsi du crédit à notre nouvelle interaction proposée pour décrire les états intrus de la couche sd. Des états de parité – ont été attribués certains niveaux de J inconnus. Les probabilités de transitions électromagnétiques réduites E2 et E3 des premiers états de parité + et –, avec J = 2+ et 3– dans les noyaux pair–pair, ont été également calculées et les charges effectives pour les transitions E3 ont été étudiées pour la première fois. البنية النووية لانوية الطبقة sd قد درست جيدا تجريبيا بالقرب من خط الاستقرار، ومؤخرا، الاهتمام انصب على النويات الغنية بالنيوترونات. الحالات الموجبة يصفها جيدا التفاعل USD في الفضاء sd (فضاء 0hw) مع القلب 16O. لقد تم مؤخرا استكمال هذا التفاعل و الهاملتونين الجديدين المحصل عليهما يسميان USDA و USDB. طاقة الاطياف التجريبية تبين وجود، بالاضافة الى الحالات العادية، مجموعة من الحالات السالبة تسمى "الحالات الدخيلة"، و هي ناتجة عن اثارة نكلون من الطبقة p الى sd، من اجل النويات القريبة 16O و من الطبقة sd الى الطبقة من اجل النويات القريبة 40Ca. في وسط الطبقة sd يوجد تنافس بين الاثارتين لهذه الحالات الدخيلة. لا يوجد وصف موحد للحالات السالبة. لدراسة الحالات الدخيلة، يجب ان نقوم بتوسيع الفضاء النموذجي من الفضاء sd (القلب 16O) الى الفضاء الكامل p-sd-pf (القلب 4He) و هذا يتطلب انشاء تفاعل جديد يتوافق مع هذا التمديد للفضاء النموذجي. هذا الاجراء ممكن الان بسبب زيادة القدرة الحسابية. نحن باعداد للمرة الاولى تفاعل تسمى PSDPF، الذي يتضمن خمس اجزاء مختلفة: p، sd و pf بالاضافة الى الاجزاء المتقاطعة sd-p و sd-pf. التفاعلات الثلاث الثابتة p، sd و pf هي على التوالي: CK، USDB و SDPF-NR، هذا الاخير يحتوي ايضا على عناصر المصفوفة لجسمين sd-pf، التفاعل p-sd يعتبر التفاعل PSDT. قمنا بعدها بتعديل المساهمات p-sd و sd-pf لايجاد تطور طاقة الحالات السالبة مختلفة Spin داخل كل الطبقة sd. قمنا باستعمال التفاعل PSDPF لحساب طاقة الحالات الدخيلة في الانوية sd ذوات Z+1، N=Z. الاطياف الطاقوية ذات الحالات الموجبة و السالبة في كل الانوية sd قد حسبت ايضا. المقارنة تجربة-نضري تبين التوافق الجيد مما يعطي حجة لتفاعلنا الجديد المقترح لوصف الحالات الدخيلة للطبقة sd. الحالات- اقترحت للحالات ذات J غير المعروفة. الاحتمالات المختزلة للانتقالات E2 و E3 للحالات الاولى + و - في الانوية زوجي-زوجي، +2 و -3، حسبت ايضا و الشحنات الفعالة للانتقالات E3 عينت لاول مرة.
Approche théorique DFT à l’étude de systèmes moléculaires complexes et biomolécules comportant des métaux lourds chimiquement toxiques de lanthanides et d’actinides
(UB1, 2017-12-07) Bouzidi, Yamina
This work is a theoretical study by relativistic DFT, using the Amsterdam Density Functional program; the study was made on complexes of f elements of cyanide. The calculation method used allowed us to reproduce the RX structures of the studied complexes. We have studied a series of complex bis(cyanide/isocyanide) cerium (III) and uranium (III) of the type [M(N*)3X2]2-, We have been able to show that the better energy matching between 6d/5f uranium and the ligand orbitals played a significant role for the U‒CN coordination preference, unlike cerium which preferred the Ce‒NC coordination mode. The study carried out on the uranium compounds [U(N*)3(X)]q-, [U(N*)3(X)2]Q- and [U(N*)3(N, N)X2]- in its oxidation state (III) and (IV) for the purpose of explaining the different modes of coordination, and in particular to see the influence of the electronic configuration, 5f3(UIII) or 5f2(UIV), on the coordination mode of the ligand CN‒. The study of tricyanide complexes [ML2X3]2- (M = Ce3+/U3+, L = Cp*/N* and X = CN / NC) allowed us to demonstrate the coordination preference of cyanide and isocyanide ligands with [MCp*2] and [MN*2] species. Ce travail est une étude théorique en méthode DFT dans son cadre relativiste, à l‟aide du logiciel ADF, l‟étude a été entreprise sur des complexes d‟éléments f de cyanure. La méthode de calcul utilisée nous a permis de bien reproduire les structures RX des complexes étudiés. Nous avons étudié une série de complexes bis(cyanure/isocyanure) de cérium (III) et de l‟uranium (III) de type [M(N*)3X2]2- , Nous avons pu montrer que la meilleure correspondance énergétique entre les orbitales 6d/5f du l‟uranium et le ligand a joué un rôle important pour la préférence de la coordination U‒CN, contrairement au cérium qui a préféré le mode de coordination Ce‒NC. L‟étude menée sur les composés [U(N*)3(X)]q-, [U(N*)3(X)2]Q- et [U(N*)3(N,N)X2]- de l‟uranium dans son état d‟oxydation (III) et (IV) à pour objectif d‟expliquer les différents modes de coordination, et en particulier de voir l'influence de la configuration électronique, 5f3 (UIII) ou 5f2 U(IV), sur le mode de coordination du ligand CN‒. L‟étude des complexes tricyanure [ML2X3]2- (M = Ce3+/U3+, L = Cp*/N* et X = CN/NC) nous a permis de démontrer la préférence de coordination des ligands cyanure et isocyanure avec les espèces [MCp*2] et les [MN*2]. هذا العمل هو دراسة نظرية بواسطة طريقة نظرية الوظيفية للكثافة (DFT) في اطارها النسبي، و ذلك باستخدام برنامج ADF، اجريت الدراسة على مجمعات العناصر f من السيانيد. طريقة الحساب المستخدمة سمحت لنا باعادة انتاج هياكل RX للمجمعات المدروسة. لقد درسنا سلسلة من مركبات ثنائي (السيانيد/الايزوسيانيد) السيريوم Ce(III) و اليورانيوم U(III) من نوع [M(N*)3X2]2-، لقد تمكنا من اظهار ان افضل تطابق للطاقة بين المدارات 6d/5f لليورانيوم و الرابط لعب دورا هاما لتفضيل التنسيق U‒CN، على عكس السيريوم الذي فضل وضع التنسيق Ce‒NC. اجريت الدراسة على مركبات اليورانيوم [U(N*)3(X)2]Q-، [U(N*)3(X)]q- و [U(N*)3(N, N)X2]- في حالة الاكسدة (III) و (IV) لغرض شرح مختلف انماط التنسيق، و بصفة خاصة لمعرفة تاثير التشكيل الالكتروني (UIII)5f3 او (UIV)5f2، على اسلوب التنسيق للرابط CN‒. و قد سمحت لنا دراسة مركبات تريسيانيد N*/Cp*=L,M=Ce3+/U3+) [ML2X3]2- و X = CN/NC باظهار تفضيل التنسيق بروابط السيانيد و الايزوسيانيد مع الانواع [MCp*2] و [MN*2].
Approches algébriques sdg-IBM et sdg-IBFM et applications en spectroscopie nucléaire
(UB1, 2009-04-28) Zerguine, Salima
This thesis concerns the study of hexadecapole properties in the atomic nuclei in the framework of the sdg-interacting boson model (sdg-IBM). We first study the configuration mixing in the sdg-IBM. Our aim was to determine the contribution of each type of the three bosons to the nuclear states. Particular emphasis was then given to electric monopole transitions. A consistent and general correlation between E0 transitions and nuclear radii was established. To test its robustness, this relation was applied systematically to even-even isotopes in the rare earth region from Ce to W at first in the context of the sdg-IBM then by introducing the g boson. This study has shown that the effect of the hexadecapole deformation, although small on nuclear radii, is important on E0 transitions. Moreover, the study of the geometric shapes associated with each of the dynamical symmetries of the sdg-IBM model has shown that they correspond two by two to the three limits of the sd-IBM. The development of the classical limit of the most general sdg-IBM hamiltonian is a good prospect for establishing the phase diagram of the model. Finally, an extension of the sdg-IBM model to the odd mass nuclei was also developed. The UB(15) ⊗ UF(n) algebra was constructed. This algebra exhibits a very rich sub-structure given rise to a considerable amount of dynamical symmetries to the sdg-IBFM model.
Le biogaz comme combustible d’un moteur à combustion interne
(Université Batna 1 El Hadj Lakhdar, 2023) Rahmouni, Ibrahim
Le but principal de cette thèse est d'évaluer les performances d'un moteur à combustion interne alimenté au biogaz brut. A cet effet, une étude expérimentale a été menée sur un moteur à essence de type Honda GX140, monocylindre de 5 CV couplé à un dynamomètre hydraulique TD115, fonctionnant avec du biogaz brut et de l'essence. Le biogaz brut a été produit à partir d'une installation laboratoire de biogaz au laboratoire LPEA, de l'Université Batna 1. Les résultats indiquent que la qualité du biogaz produit avec le substrat unique (mono-digestion) de la bouse de vache est meilleure que celle du biogaz produit par la codigestion du la bouse de vache et des déchets ménages. D'autre part, les performances du moteur ont été analysées au laboratoire Moteur de l'Université Batna 2 ; sous deux conditions de charge du moteur ; 0 et 3,5 N.m, les performances du moteur ont été étudiées. Une augmentation significative de la température d'échappement et du le débit massique de carburant ont été observées dans le cas du biogaz brut. Les résultats ont également révélé que le biogaz brut générait une efficacité thermique des freins et une consommation de carburant spécifique aux freins plus élevées que l'essence. Cela ouvrira la porte au biogaz pour substituer partiellement aux combustibles d'origine fossile et avec tous les effets sociétaux positifs que générerait cette substitution. Mots clés
Calculs neutroniques d’un réacteur nucléaire naturel
(UB1, 2022-03-17) Mohamed Cherif, Khadidja
La découverte d'une quinzaine de zones de réacteurs nucléaires naturels au Gabon (ouest de l’Afrique) reste un événement mystérieux où des réactions de fission nucléaire en chaîne ont eu lieu spontanément il y a 2 milliards d'années et se sont entretenues pendant assez longtemps en milieu naturel sans aucune contribution humaine. Le fonctionnement des réacteurs nucléaires naturels nécessiterait l’existence de quelques conditions principales à savoir une forte concentration d'uranium avec une abondance de l’uranium 235U , la présence d’eau souterraine jouant le rôle de modérateur et l'absence ou quasi-absence de poisons neutroniques. Ces conditions ont ouvert la voie à de nombreuses recherches dont la plupart ont été concentrées sur les zones du premier secteur (zone 1 à 6) notamment la plus grande zone (ZR2), mais les simulations disponibles à l'époque ne pouvaient pas expliquer l’occurrence de la criticité dans le plus petit réacteur (ZR9) et les autres zones 7 et 8 du deuxième secteur. Plus récemment, l'application du code MCNP a permis pour la première fois d'expliquer l'occurrence de la criticité dans un tel réacteur. Tous ces travaux étaient basés sur des études paramétriques. Dans le présent travail, nous proposons une nouvelle approche pour étudier les conditions d'occurrence de la criticité dans le réacteur ZR9 en utilisant des expressions analytiques reliant le facteur de multiplication effectif avec les paramètres les plus influents basés sur la théorie de la diffusion des neutrons à deux groupes. Un nouvel ensemble de paramètres influant correspondant aux configurations critiques est obtenu grâce à l’application de la méthode des plans d’expérience. The discovery of fifteen natural nuclear reactor zones in Gabon (West Africa) remains a mystery event where chain fission reactions took place spontaneously 2 billion years ago and have been sustained for quite a long time in a natural environment without any human contribution. The operation of the natural reactors depends upon the existence of conditions suitable to sustain fission we cite: a high concentration of uranium with abundance of 235U , a large amount of water in the pores and the absence or near absence of neutron poisons. These conditions opened the way to many researches most of which were focused on the zones of the first sector (zone 1 to 6) especially the largest zone RZ2, but the simulations that were available at that time could not explain the occurrence of criticality in the smallest reactor RZ9 and the other zones 7 and 8 for the second sector. Most recently, the application of the Monte Carlo code MCNP has allowed for the first time to explain the occurrence of criticality in such reactor. All the previous works were based on a parametric studies. In the present work, we suggest a new approach to investigate the criticality occurrence conditions in RZ9 using analytical expressions relating the effective multiplication factor   eff k and the most influential parameters based on the diffusion theory with two groups. The dependence of eff k on the influential parameters was investigated by means of the design of experiments method in order to establish a new set of limit values corresponding to critical configurations. لا يزال اكتشاف حوالي 15 مفاعلا نوويا طبيعيا في الغابون (غرب افريقيا) حدثا مهما و مثيرا للتساؤلات , حيث ان تفاعلات انشطار نووية حدثت تلقائيا منذ ملياري سنة و استمرت لمدة طويلة في بيئة طبيعية دون تدخل بشري. لا شك ان عمل هذه المفاعلات النووية الطبيعية تطلب توفر مجموعة من الشروط المناسبة لضمان استمرارية تفاعلات الانشطار النووي لعل اهمها : وجود تركيز عال 235 لليورانيوم لايقاد المفاعلات مع توفر نسية كافية من النظير U , توفر كمية كبيرة من الماء الذي لعب دورا مهما كمهدئ للنترونات حتى تتمكن من التفاعل مع ذرات اليورانيوم 235 و ايضا لابد من غياب او قلة تركيز المواد الاسرة للنترونات و التي تدعى بسموم النترونات حيث يعد هذا شرطا اساسيا لادامة التفاعلات الانشطارية المتسلسلة. هذه الشروط التي توفرت تلقائيا قبل ملياري سنة فتحت المجال امام العديد من الابحاث التي تمركز اغلبها حول مفاعلات المنطقة الاولى و التي رقمت من 1 الى 6 و لعل اشهر هذه الاعمال الذي يعد من اكبر المفاعلات , غير ان برمجيات المحاكاة التي كانت متوفرة خلال فترة اكتشاف « RZ2 » كان حول المفاعل رقم 2 و كذلك بقية المفاعلات 7 و 8 التي « RZ9 » هذه المفاعلات لم تستطع بقدر كاف تفسير حدوث الحالة الحرجة في اصغر المفاعلات و للمرة الاولى من تفسير ظهور MCNP تعد ضمن المنطقة الثانية. حديثا و مع تطور وسائل البرمجة و المحاكاة مكن تطبيق برنامج ان اغلب الاعمال السابقة كانت ترتكز على طريقة واحدة يتم من خلالها دراسة معامل التضاعف .RZ الحالة الحرجة في المفاعل 9 بدلالة متغبر واحد مع تثبيت بقية المتغيرات عند قيمة محددة و هكذا تستمر العملية مع بقية العوامل المؤثرة. في هذا keff الفعال نستخدم فيه عبارات تحليلية تربط بين معامل RZ العمل نقترح نهجا جديدا بغية التحقق من شروط حدوث الحالة الحرجة في المفاعل 9 بهذه keff التضاعف الفعال و بقية العوامل الاكثر تاثيرا بالاعتماد على نظرية الزمرتين للانتشار ليتم فيما بعد التحقق من ارتباط من اجل انشاء مجموعة جديدة من « Design Of Experiments method » العوامل من خلال استخدام طريقة تصميم التجارب .RZ شروط حدوث الحالة الحرجة في المفاعل 9
Combustion du biogaz de décharge dans une turbine à gaz
(UB1, 2022-01-30) Benaissa, Sabrina
L'objectif de cette thèse est de comprendre les effets de diverses propriétés thermo-physiques du biogaz carburant mélangé avec l'hydrogène sur ses caractéristiques de combustion. Le biogaz pur est représenté avec un mélange de 60% (volumétrique) de CH4 et 40% (volumétrique) de CO2. La quantité d'enrichissement en hydrogène (RH) est variée de 0% à 50% en volume. Cette thèse traite deux travaux différents qui sont très importants pour le même mélange que nous résumerons ci-dessous : 1- Un calcul tri-dimensionnel, utilisant le modèle de combustion non-prémélangé avec la puissance de combustion de 60 kW. Le modèle de flammelette laminaire stationnaire est utilisé. Le modèle standard k-ε turbulent et le modèle de rayonnement P-1 sont adoptés dans la simulation. L'effet de l'enrichissement en hydrogène et de la richesse du mélange, (ϕ), avec différents nombres de tourbillons ‘‘Swirl’’ (SN) sur la stabilité de la flamme, la distribution de la température, les émissions de NO et les concentrations d'espèces sont analysés. Le mécanisme cinétique de réaction détaillé, (GRI mech 3.0) est utilisé pour la simulation de la combustion. Les résultats indiquent que l'enrichissement de l'hydrogène, la variation de la richesse, et les nombres de swirl affectent de manière significative la macrostructure de la flamme. En effet, l'enrichissement en hydrogène, augmente la température de la flamme. La diminution de la richesse avec des nombres de swirl élevés la diminuera. Cependant, les émissions maximales (NO) à la sortie de la chambre ont été réduites de 43 ppm corrigées 15 % en volume d'O2 pour le biogaz et de 78 ppm corrigées 15 % en volume d'O2 pour le biogaz + 50 % H2. Cela est dû à la réduction de la température de la flamme. La température de la flamme et les émissions de NO à ϕ = 0,2 avec une teneur élevée en hydrogène, (50% H2), sont proches des résultats du biogaz pur (0% H2) à la même richesse. Les résultats montrent que les émissions de CO et de CO2 diminuent avec l'augmentation de l'addition de l'hydrogène et la diminution de la richesse ; en raison d'une diminution de la quantité de carbone, de l'effet de refroidissement et d'une augmentation de la concentration des radicaux OH. 2- Les codes PREMIX unidimensionnel et SENKIN zéro dimension sont utilisés pour exécuter les simulations numériques à l'aide du (GRI mech 3.0). Les conditions initiales utilisées dans cette étude sont d'importance pratique et liées aux conditions du moteur. Le mécanisme réactionnel détaillé, développé pour le méthane, contient des réactions et des données cinétiques pour toutes les compositions considérées. Les propriétés de combustion à des températures élevées sont vérifiées à l'aide de la vitesse de la flamme, la température de la flamme, les espèces, et les caractéristiques de dégagement de chaleur. Alors que les propriétés de la combustion à basse température ont été étudiées à l'aide d'une analyse du retard d'allumage. La vitesse de flamme pour le biogaz pur (RH = 0,0) aux conditions ambiantes calculée à partir de ce mécanisme est validée par rapport aux données expérimentales de la littérature. Les simulations sont ensuite étendues pour inclure l'ajout d'hydrogène RH = 0.0-0.5 avec une richesse ϕ= 0.7-1.4, les températures initiales T = 300- 600 K et les pressions initiales P = 0.1-7.0 MPa. La vitesse de flamme des mélanges air biogaz-hydrogène a été corrélée pour les variations en hydrogène, la richesse, la température des gaz imbrûlés et les pressions initiales. Les résultats indiquent que l'addition d'hydrogène au biogaz augmente la vitesse de la flamme et retarde l'allumage. La quantité de réduction de la vitesse laminaire de la flamme due à l'augmentation de pression initiale est une fonction linéaire de l'addition d'hydrogène au biogaz. De plus, une analyse de sensibilité a été examinée pour mesurer l'effet de l'hydrogène ajouté au biogaz en utilisant le coefficient de sensibilité à la vitesse de flamme laminaire (σ). La compréhension des propriétés de combustion de ces mélanges conduira à la conformité de faisabilité, à des mélanges appropriés de biogaz et d'hydrogène et à l'amélioration de la conception. The objective of the thesis was to study the effects of various thermo-physical properties of biogas fuel blended with hydrogen on its combustion characteristics. The pure biogas is represented with a blend of 60% (volumetric) CH4 and 40% (volumetric) CO2. The amount of hydrogen enrichment RH is varied from 0% to 50% by volume. This thesis deals with two different works that are very important to the same mixture, which we will summarize below: 1- Three-dimensional computational domain studied using the non-premixed (Diffusion) combustion model with the combustor power of 60 kW. The steady laminar flamelet model is used. The famous k–ε standard turbulent model, and (P-1) radiation model are adopted in simulation. The effect of hydrogen enrichment and global equivalence ratio (ϕ) with different swirl numbers (SN) on a stable flame operation, temperature distribution, emissions of NO, and species concentrations are analyzed. For combustion simulation, the detailed kinetics reaction mechanism (GRI mech 3.0) is used. The results indicate, that hydrogen enrichment, the variation of the equivalence ratio, and the swirl numbers, significantly impacted the flame macrostructure. Indeed, hydrogen enrichment will increase the flame temperature. Where the decrease of the equivalence ratio with high swirl numbers will decrease it. However, the NO maximum emissions in the outlet chamber have been dropped by 43 and 78 (ppm @15 % vol. O2) for the biogas and biogas-50% H2, respectively, due to the reduction in flame temperature. The flame temperature and NO emissions at ϕ = 0.2 with a high rate of hydrogen (50% H2) are close to the results of pure biogas, (0% H2), at the same equivalence ratio (ϕ). The results display that CO and CO2 emissions decrease with increasing hydrogen mixing and decreasing the equivalence ratio; due to a decrease in the amount of carbon, the cooling effect of secondary air, and an increase in the OH concentration. 2- The common one-dimensional PREMIX and zero-dimensional SENKIN codes are used to run the numerical simulations using the (GRI mech 3.0). The initial conditions used in this study are of practical importance and related to the engine conditions. The detailed reaction mechanism, developed for methane, contains reactions and kinetic data for all the considered compositions. The high-temperature combustion characteristics are investigated with the help of flame speed, flame temperature, species, and heat release profiles. Whereas low-temperature oxidation characteristics are studied with the help of ignition delay analysis. The flame speed for pure biogas (RH = 0.0) at ambient conditions computed from this mechanism is compared with experimental data from the literature and validated successfully. The simulations are then extended to include hydrogen mixing RH = 0.0- 0.5, through a range of equivalence ratios, ϕ= 0.7 -1.4, unburned pressures P = 0.1- 7.0 MPa, unburned temperatures T = 300-600 K. The flame speed of biogas + hydrogen and air mixtures has been correlated for variations in the hydrogen diluent, the equivalence ratio, unburnt gas temperature, and unburned pressures. The results suggest that adding hydrogen to biogas enhances flame speed as well as ignition delay. The laminar flame speed decreases, caused by an increase in unburned pressure, is a linear function of hydrogen mixing to biogas. In addition, a sensitivity is conducted to quantify the impact of hydrogen supplied to biogas, using the coefficient of sensitivity of laminar flame speed, (σ). The comprehension of the combustion properties of these mixtures will lead to feasibility conformity, appropriate mixtures of biogas and hydrogen, and enhancement of design. الهدف من هذه الأطروحة هو دراسة تأثير مختلف الخصائص الحرارية الفيزيائية لوقود الغاز الحيوي ممزوج بالهيدروجين على خصائص احتراقه. يتم تمثيل الغاز الحيوي النقي بمزيج 60 ٪ (حجمي) 4CH و 40 ٪ (حجمي) 2CO . كمية الهيدروجين المضافة HR تتغير من حيث الحجم 0من ٪ إلى 50 ٪. تتناول هذه الأطروحة عملين مختلفين مهمين جدا لنفس الخليط، و سيتم تلخيصهما كالتالي: 1- تمت دراسة المجال الحسابي ثلاثي الأبعاد باستخدام نموذج الاحتراق غير المخلوط (الانتشار) بقوة احتراق 60 كيلو وات. تم استخدام نموذج اللهب الرقائقي الثابت (steady laminar flamelet) . تم الاعتماد في المحاكاة على نموذج المضطرب القياسي - 𝜀( k ) الشهير ونموذج الإشعاع (P-1). يتم تحليل تأثير الهيدروجين المضاف ونسبة التكافؤ الاجمالية ( ϕ ) مع أرقام دوامة مختلفة (SN) على عملية اللهب المستقر و توزيع درجة الحرارة و انبعاثات أكسيد النيتروجين و التركيزات المولية. لمحاكاة الاحتراق، تم استخدام آلية تفاعل الحركية المفصلة (GRI mech 3.0 .) تشير النتائج إلى أن الهيدروجين المضاف، و تغير نسبة التكافؤ، و عدد الدوامات، أثرت بشكل كبير على البنية الكلية للهب. في الواقع، إن الهيدروجين المضاف سيزيد من درجة حرارة اللهب. حيث يؤدي انخفاض نسبة التكافؤ مع ارتفاع أرقام الدوامات إلى تقليلها. و مع ذلك، تم تقليل الحد الأقصى للانبعاثات NO في مخرج غرفة الاحتراق بنسبة 43 و 78 ( ppm @ 15 ٪ من حجم 2O) لكل من الغاز الحيوي و الغاز الحيوي المخصب ب 50 ٪ من 2H ، على التوالي، و ذلك بسبب انخفاض في درجة حرارة اللهب. درجة حرارة اللهب و انبعاثات أكسيد النيتروجين عند = 0.2 ϕ مع معدل مرتفع من الهيدروجين ( 50 ٪ 2H) قريبة من نتائج الغاز الحيوي النقي، ) 0 ٪ 2H )، بنفس نسبة التكافؤ ( ϕ ). تظهر النتائج أن انبعاثات ثاني أكسيد الكربون واحادي أكسيد الكربون تتناقص مع زيادة معدل الهيدروجين و تقليل نسبة التكافؤ؛ بسبب انخفاض كمية الكربون، و تأثير التبريد الناتج من الهواء الثانوي، و زيادة تركيز الهيدروكسيد. 2- تم استخدام الرموز الشائعة PREMIX ذات البعد الواحد و SENKIN ذات البعد الصفري لتشغيل عمليات المحاكاة العددية باستخدام ( GRI mech 3.0 ). تعتبر الشروط الأولية المستخدمة في هذه الدراسة ذات أهمية عملية و تتعلق بظروف المحرك. تحتوي آلية التفاعل التفصيلية المطورة للميثان، على تفاعلات و بيانات حركية لجميع التركيبات المدروسة. يتم فحص خصائص الاحتراق عند درجات الحرارة العالية بمساعدة الرسومات البيانية لكل من سرعة اللهب و درجة حرارة اللهب و الأنواع تراكيز المولية و الحرارة المحررة. بينما تمت دراسة خصائص الأكسدة عند درجات الحرارة المنخفضة بمساعدة تحليل تأخير الاشتعال. تتم مقارنة سرعة اللهب للغاز الحيوي النقي (= 0.0 HR) في الظروف المحيطة المحسوبة باستعمال هذه الآلية مع البيانات التجريبية تم الحصول عليها من الأدبيات و تم التحقق من صحتها بنجاح. يتم بعد ذلك توسيع عمليات المحاكاة لتشمل خليط الهيدروجين 0.5 -= 0.0 HR، من خلال مجموعة من نسب التكافؤ، 1.4-= 0.7 ϕ، ضغط المزيج الغير محترق P = 0.1- 7.0 ميجا باسكال، درجات الحرارة المزيج الغير محترق T = 300-600 K . تم ربط سرعة اللهب للغاز الحيوي + خليط الهيدروجين مع الهواء بالتغيرات في معدل الهيدروجين، و نسبة التكافؤ، و درجة حرارة الغاز الغير محترق، و ضغط الغاز الغير محترقة. تشير النتائج إلى أن إضافة الهيدروجين إلى الغاز الحيوي يعزز سرعة اللهب و كذلك تأخير الاشتعال. انخفاض سرعة اللهب الرقائقي الناتج عن زيادة ضغط الغاز الغير محترق هو دالة خطية لخليط الهيدروجين مع الغاز الحيوي. بالإضافة إلى ذلك، يتم إجراء الحساسية لتحديد تأثير الهيدروجين المضاف للغاز الحيوي، باستخدام معامل حساسية سرعة اللهب الصفحية، ( σ). سيؤدي فهم خصائص الاحتراق لهذه المخاليط إلى الموافقة على قابلية التنفيذ و الاستعمال، و الخليط المناسب من الغاز الحيوي و الهيدروجين، و تعزيز و تحسين التصميم.
Configurations study of parabolic trough collectors field for optimizing heat transfer fluids outlet temperature
(UB1, 2019-04-18) Bitam, Elwardi
Parmis les différentes options pour réduire les coûts d'investissement relatifs à la technologie des concentrateurs solaires cylindro-paraboliques, l’amélioration des performances thermiques des absorbeurs solaires s'avère être une piste intéressante. De nouvelles conceptions et idées (Design) sont proposées régulièrement par les scientifiques afin d’atteindre un seuil élevé de la conversion photo-thermique. Récemment, une nouvelle étude proposée une nouvelle forme pour les tubes absorbeurs afin d’homogénéiser le rayonnement solaire concentré sur sa face externe sans pour autant affecter le facteur d’interception ; l’absorbeur proposé possède une forme sinusoïdale, concept complètement diffèrent des absorbeurs classiques avec leurs formes droites (rectilignes). Le model de turbulence SST k–ω du code de calcul Fluent 6.3 a été utilisé dans cette étude pour mener un travail d’investigation assez détaillé sur l’amélioration potentielle qu’offrirait cet absorbeur nouvellement conçu muni d’un tube S-courbé (sinusoïdale) sur les échanges d’énergies internes. En conséquence de la nouvelle forme du tube absorbeur, la distribution de la densité de flux solaire sur la face extérieure varie dans la direction longitudinale et la direction azimutale en même temps (d’un caractère 3D); tandis qu’elle ne varie que dans la direction azimutale sur les absorbeurs classiques droits (d’un caractère 2D). La validation du modèle, des simulations et des résultats numériques a été établie par comparaison avec des données expérimentales de la littérature disponibles pour des échangeurs de chaleur classique à tube sinusoïdal. L’analyse des écoulements de fluide à travers le nouvel tube absorbeur a démontré l’émergence de vortexes au niveau des courbures de la sinusoïde. Sur la base des résultats obtenus des simulations (validées) une étude comparative a été établie entre les deux absorbeurs (classique et nouvel) utilisant l’huile synthétique (Syltherm 800) comme fluide de travail. Il a été établi que sans aucun dispositif additionnel, le Nusselt moyen augmenterai de 45% à 63% pour le nouvel absorbeur solaire, tandis que le coefficient de frottement n’augmenterait que de 40.8%, ce qui conduit à une valeur maximale du critère d’évaluation de performance autour de 135%. La différence de température maximale (sur la face externe du tube) dans la direction azimutale (circonférence) allait diminuer au-dessous de 35 K pour pratiquement toute la plage des débits massiques, ce qui laisse croire que les contraintes thermique et les pertes de chaleur vont être réduites considérablement. En plus de tous les points positifs énumérés ci-dessus, avec cette nouvelle génération d’absorbeurs on espère arriver à une réduction importante dans les tailles des modules CCP, jusqu’à 31% en moins dans la longueur dans des conditions précises, pour atteindre les mêmes performances qu’offriraient les absorbeurs classiques. Amongst different options to drive down cost of parabolic trough collector (PTC) technology, new receiver designs have been proposed by some authors to improve overall performances and achieve higher thermal efficiency of the absorber pipe. Recently, a novel absorber tube has been proposed to homogenise the concentrated solar radiation on its outer surface without affecting the interception factor; the proposed absorber would have a sinusoidal shape with regard to the straight shape of the former. A Computational Fluid Dynamics (CFD) based on SST k–ω turbulent model is proposed to investigate the heat transfer potential enhancement within a newly designed S-curved tube as heat collection element (HCE) of the PTC unit. As a consequence of the novel shape of the absorber pipe, the heat density distribution on the outer surface varies in both longitudinal and azimuthal directions while it is varying only in the azimuthal direction on the former. The thermo-hydraulic behavior of the novel PTC absorber pipe is investigated and compared with the conventional one, using synthetic oil as heat transfer fluid (HTF). The validity of the model has been tested by comparing the simulation results with available experimental data for the sinusoidal pipe exchangers. The analysis of the HTF flow through the novel PTC absorber pipe showed the emergence of vortices at bends. It is established that, without any additional devices, the mean Nusselt number is expected to increase by 45 % to 63 %, while the friction coefficient increases by less than 40.8 % , which lead to a maximum performance evaluation criteria about 135% . The maximum circumferential temperature difference of the absorber pipe decreases below 35 K for almost all the range of the mass flow rates and should result in the reduction of thermal stresses and heat losses. In addition, with the newly absorber design, the PTC unit size could be reduced by 31%, keeping the same power of the solar plant as in the case of using full size conventional straight and smooth tube (CSST) absorber. من بين الخيارات المتعددة لخفض سعر تقنية حوض تجميع الطاقة الشمسية ذو القطع المكافئ، تصميمات لاقط (مستقبل) جديد تم اقتراحها من طرف بعض المؤلفين لتحسين الآداءات العامة وتحقيق اعلى كفاءة حرارية للأنبوب الماص. مؤخرا، أنبوب ماص جديد تم اقتراحه من اجل التوزيع الحسن لأشعة الشمس المركزة على سطحه الخارجي بدون التأثير على عامل الاعتراض؛ الماص المقترح له شكل جيبي مقارنة بالشكل المستقيم للسابق. اقتراح قانون حساب الموائع الديناميكية باستخدام فلوانت المبني على معادلات الاضطراب من اجل تحري تحسن مكنون التحول الحراري عبر الانبوب الملتوي على شكل المصمم جديدا للمجمع الحراري كعنصر من وحدة حوض تجميع الطاقة الشمسية ذو القطع Ѕ المكافئ. نتيجة للشكل الجديد للأنبوب الماص، كثافة التوزيع الحراري على السطح الخارجي تتغير في الاتجاهين الطولي والمحيط العرضي في حين كانت تتغير فقط في اتجاه المحيط العرضي على الماص السابق. تم تحري ومقارنة السلوك الهيدروحراري للأنبوب الماص الجديد لنظام الطاقة الشمسية ذو القطع المكافئ بالنظام التقليدي باستخدام الزيت الصناعي كمائع تحويل حراري. مصداقية النموذج تم اختبارها عن طريق مقارنة نتائج المحاكات مع المعطيات التجريبية المتوفرة عن الانابيب الجيبية للتبادلات. تحليل جريان مائع التحول الحراري عبر الانبوب الماص الجديد يبين نشأة دوامات عند التقوسات. لقد تم استنتاج انه بدون أي جهاز إضافي، انه من المتوقع ان يرتفع متوسط رقم نيوسالت من 45 ٪ الى 63 ٪، في حين يرتفع معامل الاحتكاك بأقل من 40.8 ٪، هذا يؤدي الى قيمة قصوى لمعيار تقييم الأداء في حدود 135%، الفارق الأقصى في درجات الحرارة للمحيط العرضي للأنبوب الماص تهوي لأقل من 35° م وهذا لجل مجال سرعات التدفق ويفترض ان تؤدي الى تقليص الاجهادات والحرارة الضائعة. بالإضافة، التصميم الجديد للماص، قد يقلص حجم حوض تجميع الطاقة الشمسية ذو القطع المكافئ بنسبة 31 ٪ بحيث يبقى مردوده مكافئ لمردود الأنبوب الماص المستقيم بحجمه الأصلي.
Constituants chimiques des espèces Helianthemum hirtum ssp. ruficomum (Cistaceae) et Onobrychis crista-galli (Fabaceae)
(UB1, 2020-10-01) Benchadi, Wassila
La présente étude est dédiée à la recherche des constituants chimiques de deux plantes locales, en l’occurence Helianthemum hirtum ssp. ruficomum (Cistaceae) et Onobrychis crista-galli (Fabaceae), en plus de l’évaluation des activités antioxydantes et anti-inflammatoires de leurs extraits. L’investigation chimique portant sur les extraits AcOEt et n-BuOH des deux plantes citées, a abouti à la caractérisation de 26 composés naturels. Ces deniers ont été isolés par les méthodes chromatographiques (CCM, VLC, CC, MPLC et HPLC semipréparative). Leurs structures ont été établies au moyen de techniques d’analyse spectroscopiques (RMN 1D et 2D, la spectrométrie de masse à haute résolution HR-ESIMS, ESI-MS), la mesure du pouvoir rotatoire [α]D et la comparaison des données spectrales avec celles décrites dans la littérature. Les extraits AcOEt et n-BuOH de l’espèce Helianthemum hirtum ssp. ruficomum ont fourni 11 composés connus, constitués principalement de composés polyphénoliques dont un néolignane glucoside, six flavonoïdes, deux dérivés d’acide benzoïque et deux dérivés d’acide quinique. Quinze composés ont été également isolés des extraits AcOEt et n-BuOH de l’espèce Onobrychis crista-galli. Ils se répartissent en six flavonoïdes, un monoterpène lactonique, deux dérivés d’acide benzoïque, un dérivé de l’eugénol, un cyclitol, trois osides libres et un phytostérol. La teneur totale en composés phénoliques a été déterminée en utilisant le réactif de Folin-Ciocalteu tandis que les flavonoïdes ont été quantifiés par dosage direct au moyen du tri-chlorure d’aluminium. Les résultats révèlent que les extraits AcOEt des deux plantes sont les plus riches en polyphénols totaux. L’extrait AcOEt de H. hirtum et l’extrait n- BuOH de la plante O. crista-galli ont les teneurs les plus élevées en flavonoïdes. L’évaluation in vitro des activités antioxydantes des différents extraits des deux plantes, a été réalisée par usage de cinq méthodes : DPPH, ABTS, CUPRAC, DMSO alcalin, -carotène. Cinq flavonoïdes (OC1, OC2, OC3, OC4 et OC6) isolés à partir de la plante O. crista-galli ont été évalués par les méthodes DPPH et CUPRAC. Les résultats des ces tests montrent que les extraits AcOEt des deux plantes ainsi que les cinq flavonoïdes présentent un bon pouvoir antioxydant. L’activité anti-inflammatoire in vitro des extraits EP, AcOEt et n-BuOH de la plante O. crista-galli a été effectuée selon la méthode d’inhibition de la dénaturation des protéines. L’extrait acétate d’éthyle révèle une excellente activité anti-inflammatoire. The present study is dedicated to the research of the chemical constituents from two local plants named Helianthemum hirtum ssp. ruficomum (Cistaceae) and Onobrychis crista-galli (Fabaceae), and the evaluation of the antioxidant and anti-inflammatory activities of their organic extracts and some isolated secondary metabolites. The chemical investigation of the EtOAc and n-BuOH extracts of the two plants led to the isolation and characterization of 26 natural compounds. Indeed, the isolates were obtained by chromatographic methods (VLC, CC, TLC, MPLC and semi-preparative HPLC). Their structures were established using spectroscopic analysis (1D and 2D NMR, high resolution mass spectrometry HR-ESI-MS, ESI-MS), the measurement of the optical rotation [α]D and by comparison of their spectral data with those described in the literature. The EtOAc and n-BuOH extracts of Helianthemum hirtum ssp. ruficomum species provided 11 known compounds, consisting mainly of polyphenolic compounds including a neolignan glucoside, six flavonoids, two derivatives of benzoic acid and two derivatives of quinic acid. Fifteen secondary metabolites were also isolated from the EtOAc and n-BuOH extracts of Onobrychis crista-galli species. They are divided into six flavonoids, a lactone monoterpene, two derivatives of benzoic acid, a derivative of eugenol, a cyclitol, three free osides and a phytosterol. The total content of phenolic compounds was determined using the Folin-Ciocalteu reagent while the flavonoids were quantified by direct determination with aluminum trichloride. The results revealed that the EtOAc extracts of the two plants possess the greatest content in total polyphenols. Moreover, the EtOAc extract of H. hirtum and the n-BuOH extract of the plant O. crista-galli have the highest flavonoid contents. The in vitro evaluation of the antioxidant activity of the different extracts of the two plants was performed using five methods termed DPPH, ABTS, CUPRAC, alkaline DMSO and -carotene. Five flavonoids (OC1, OC2, OC3, OC4 and OC6) isolated from the plant O. crista-galli were evaluated by the DPPH and CUPRAC assays. The results showed that the extracts and the five flavonoids have a good antioxidant power. The in vitro anti-inflammatory activity of the PE, EtOAc and n-BuOH extracts obtained from O. crista-galli plant was carried out according to the method of inhibition of protein denaturation. The ethyl acetate extract exhibited an excellent anti-inflammatory activity. هذه الدراسة مخصصة للبحث في المكونات الكيميائية لنبتتين محليتين، في هذه الحالة ،Onobrychis crista-galli (Fabaceae) و Helianthemum hirtum ssp. ruficomum (Cistaceae) بالإضافة إلى تقييم الأنشطة المضادة للأكسدة والمضادة للالتهابات لمستخلصاتها. للنبتتين المذكورتين سابقا، n-BuOH و AcOEt أسفر الفحص الكيميائي لمستخلصات إلى عزل 26 مركبًا طبيعيًا. و التي تم الحصول عليهم من خلال استعمال مختلف الطرق تم تحديد بنيتهم .(CCM, VLC, CC, MPLC et HPLC semi-préparative) الكروماتوغرافية الكيميائية باستخدام تقنيات التحليل الطيفي (مطيافية الرنين النووي المغناطيسي ذات بعد واحد و حساب زاوية التدوير ،ESI-MS و HR-ESI-MS و ذات بعدين، مطيافية الكتلة عالي الدقة النوعي وبمقارنة البيانات الطيفية مع تلك الموصوفة في الدراسات السابقة. الخاصين بالنبتة n-BuOH و AcOEt الأعمال المنجزة على المستخلصين تم من خلالها عزل 11 مركبا معروفا، Helianthemum hirtum ssp. ruficomum (Cistaceae) يتكون بشكل أساسي من مركبات بوليفينوليك بما في ذلك نيوليان غليكوسيدي ، وستة مركبات فلافونويدية، ومشتقتين من حمض البنزويك ومشتقين من حمض الكينيك. من النبتة n-BuOH و AcOEt كما تم عزل خمسة عشر مركبا من مستخلصات وهي مقسمة إلى ستة فلافونويدات، مونوتاربان لاكتون، مشتقان من Onobrychis crista-galli. حمض البنزويك، مشتق من الأوجينول، سيكلتول، ثلاث مركبات سكرية حرة، وفيتوستيرول. بينما تم Folin-Ciocalteu تم تحديد المحتوى الكلي للمركبات الفينولية باستخدام كاشف تحديد كمية مركبات الفلافونويدات عن طريق التحديد المباشر باستخدام ثلاثي كلوريد للنبتتين هي الأغنى في إجمالي البوليفينول. AcOEt الألمنيوم. أظهرت النتائج أن المستخلصات O. crista- للنبتة n-BuOH و مستخلص H. hirtum من AcOEt بينما يحتوي مستخلص على أعلى محتويات من الفلافونويدات. galli تم إجراء التقييم المخبري للأنشطة المضادة للأكسدة من المستخلصات المختلفة الخاصة بالنسبة .-carotène, DMSO alcalin, CUPRAC, ABTS, DPPH : للنبتتين باستخدام خمس طرق O. crista- المعزولة من نبتة (OC6, OC4, OC3, OC2 , OC لخمسة مركبات الفلافونوييدية ( 1 تظهر نتائج هذه الاختبارات أن .CUPRAC, DPPH فتقييم نشاطها الاكسدي بطريقتين هما galli من النبتتين و بالإضافة إلى الفلافونويدات الخمسة لديها قوة مضادة AcOEt مستخلصات للأكسدة جيدة. n-BuOH و AcOEt و EP تم تنفيذ النشاط المضاد للالتهابات المخبري من المستخلصات الثلاثة وفق ًا لطريقة تثبيط تمسخ البروتين. يظهر مستخلص أسيتات الإيثيل نشاطًا O. crista-galli من نبات ممتازًا مضادًا للإلتهابات.
Constraining some Neutrino Violation Properties with respect to Lepton Flavor Violation
(Université Batna 1 El Hadj Lakhdar*, 2023-09) Lebbal, Soumia
Afindedonneruneexplication àlaviolationdel’universalitéde lasaveurleptonique(LFUV)actuellement observée dans des désintégrations du méson B, une approche dépendante du modèle a été considérée. En effet, une étude a été menée dans ce contexte où une version non-minimale du modèle 331 avec ? =1/?3aétéchoisie. Cettedernièreexigelaprésencedecinqtripletsdeleptonsafindepouvoir générer des couplages qui violeraient l’univesalité leptonique. Dans les transitions à courant neutre b ?? sl+l? ou à courant chargé b ?? cl?, il a été trouvé que, non seulement, le modèle pourrait expliquer les déviations du modèle standard (SM) observées expérimentalement, mais également, des transitions qui violeraient la saveur leptonique pourraient survenir. En effect, le modèle s’est avéré s’accommoder au scénario NP (nouvelle physique) favorisé par l’analyse globale avec une contribution signifiante dans le rapport des deux coe?icients de Wilson dans la région Cµ 9 = ?Cµ 10 pour les transitions à courant neutre, pourvu que ces dernières soient dominées par l’échange du boson neutre lourd (exotique) Z? µ, et celui léger du modèle standard Zµ. Quant aux transitions à courant chargé, la contribution de NP à l’opérateur (¯ c?µb)(¯ ?l?µl) avec un coe?icient CVL s’est avérée en accord avec les résultats théoriques de l’analyse globale indépendante du modèle, pourvu que la transition soit dominée par l’échange du boson chargé léger du modèle standard Wµ et non celui lourd, vu que le couplage induit par le mixage du boson lourd avec les fermions est négligé à l’ordre d’énergie voulu
Contribution à l’étude de l’élimination des micropolluants des eaux par le procédé de coagulation-floculation
(UB1, 2021) Behloul, Samia
Ce travail a eu pour objectif d’apporter une contribution à l’étude de l’efficacité de quelques matériaux synthétiques et/ou naturels, alternatifs aux coagulants-floculants conventionnels. Après leur préparation/synthèse, et afin de déterminer leurs caractéristiques principales, ces différents matériaux ont d’abord été caractérisés par diverses techniques analytiques (IRTF, DRX, FRX, BET et MEB-EDX). Les expérimentations, conduites à l’aide d’un jar-test, ont été réalisées sur des solutions diluées de colorants (bleu de méthylène, rouge FBB et rouge Congo). La combinaison du nouveau biofloculant (mucilage de la cannelle) avec les coagulants conventionnels FeCl3 / AlCl3 a montré une efficacité très élevée vis-à-vis de l’élimination du rouge FBB (R > 94%) avec des durées de traitement record. De plus, l’étude de l’incidence des paramètres opératoires a montré que la décoloration des solutions par ce système coagulant-floculant dépendait fortement des doses du coagulant et du floculant, du pH du milieu, des vitesses et des temps de mélange (rapide et lent) et du temps de décantation. Ce système fait essentiellement intervenir des processus d’adsorption et d’interaction de coordination (complexation). Les valeurs de l'indice de volume des boues (IVB) obtenues ont par ailleurs montrées une bonne décantation des flocs formées. Le mucilage de la cannelle a présenté une activité floculante quasi-identique à celle de deux autres mucilages (des graines de lin et de psyllium). Ce résultat a été confirmé par l’analyse de variance (ANOVA). L’optimisation des variables d’élimination du rouge FBB par le plan de surface de réponse « Box Behnken » a conduit à un rendement de décoloration maximal de 98 % correspondant aux valeurs estimées ([FeCl3]= 31,92 mg/L, [Cm]= 2,70 ml/L, pH =5,41) et une désirabilité égale à l’unité. L’application du système argile sodique-mucilage de la cannelle a conduit à une élimination presque totale du bleu de méthylène (99,93 %) dans les conditions optimales. Il est à noter dans ce cas, que l’efficacité du processus dépend de plusieurs facteurs notamment la dureté de l’eau traitée, le pH initial et le temps de sédimentation. Enfin, le sulfate polyferrique PFS(B), synthétisé à température ambiante (nouvelle méthode), a présenté une activité coagulante-floculante remarquable (98 %) lors de la décoloration des solutions du rouge Congo (RC). Cependant, cette performance reste inférieure à celle de son homologue PFS(A), synthétisé à chaud (méthode conventionnelle). Quant au sulfate de magnésium polyferrique (PFSMB)), obtenu par l'introduction de l'ion magnésium dans la préparation de PFS(B), ce nouveau coagulant est caractérisé par une meilleure performance d’élimination du colorant RC, identique à celle de PFS(A), mais surtout par la production de flocs plus larges, plus denses et facilement décantables. The aim of this work was to contribute to the study of the effectiveness of some synthetic and/or natural materials, alternative to conventional coagulant-flocculants. After their preparation/synthesis, and in order to determine their main characteristics, these different materials were characterized first by various analytical techniques (FT-IR, XRD, XRF, BET and SEM-EDX). The experiments, conducted in laboratory jar-test, were carried out on dilute dyes solutions (methylene blue, red FBB and red Congo). The combination of the new bioflocculant (cinnamon mucilage) with the conventional coagulants FeCl3/AlCl3 showed a very high efficiency against the red FBB elimination (R > 94%) with record treatment times. In addition, the study of the incidence of the operating parameters showed that the discolouration of the solutions by this coagulant-flocculating system was strongly dependent on the coagulant and flocculant doses, the pH of the medium, the mixing speeds and times (fast and slow) and settling time. This system essentially involves processes of adsorption and coordination interaction (complexation). The resulting Sludge Volume Index (SVI) values also showed good settling of the formed flocs. Cinnamon mucilage showed almost identical flocculating activity to that of two other mucilages (flax and psyllium seeds). This result was confirmed by the analysis of variance (ANOVA). The optimization of the red FBB removal variables by the response surface plane "Box Behnken" resulted in a maximum discolouration efficiency of 98% corresponding to the estimated values ([FeCl3]= 31.92 mg/L, [Cm]= 2.70 ml/L, pH =5.41) and a desirability equal to the unit. The application of the sodium clay- cinnamon mucilage system led to an almost total elimination of methylene blue (99.93%) under optimal conditions. In this case, it should be noted that the process efficiency depends on several factors including the hardness of the treated water, the initial pH and the sedimentation time. Finally, the polyferric sulphate PFS(B), synthesized at room temperature (new method), exhibited remarkable coagulant-flocculating activity (98%) during the discoloration of Congo red (RC) solutions. However, this performance remains lower than that of its counterpart PFS(A), synthesized at higher temperature (conventional method). As for polyferric magnesium sulphate (PFSMB)), obtained by introduction of magnesium ion in the PFS(B)preparation, this new coagulant is characterized by a better removal performance of the dye RC, identical to that of PFS(A), but especially through the production of wider, denser and easily decantable flocs. يهدف هذا العمل الى المساهمة في دراسة فعالية بعض المواد الاصطناعية/أو الطبيعية كبدائل لمواد التخثير/التنديف التقليدية. بعد تحضير هذه المواد، و قبل استعمالها، تم تحديد خصائصها الرئيسية بالاستعانة بالعديد من التقنيات التحليلية المختلفة (DRX ، FRX ، BET MEB-EDX و IRTF). تم إجراء التجارب، باستخدام جهاز فحص الجرة (Jar-test) ، على محاليل مخففة من الاصباغ (أزرق المثلين، احمر FBB ، أحمر الكونغو). حيث أظهرت نتائج استخدام صمغ القرفة مع مواد التخثير التقليدية كلوريد الحديديك/كلوريد الألومينيوم فعالية فائقة في إزالة لون المحاليل (94 %). كما أثبتت الدراسة أيضا أن لعوامل التفاعل (جرعات المادة المخثرة والمادة الندفية، درجة حموضة الوسط، سرعة ومدة الخلط، السريع والبطيء، وزمن الترسيب) تأثيرا كبيرا في إزالة لون المحاليل بواسطة عملية التخثير/ التنديف. أما بالنسبة للآلية المعتمدة فهي ترتكز بشكل أساسي على عمليات الامتزاز و تجاذبات الربط عملية التعقيد. من جهة أخرى، بينت نتائج مؤشر حجم الحمأة (IVB) المتحصل عليها أن ترسب الحمأة يتم بشكل جيد. كما قدم صمغ القرفة كفاءة متطابقة مع كفاءة الصمغين الآخرين (بذور الكتان و بذور البسيليوم)، و قد تم تأكيد هذه النتيجة خلال دراسة تحليل التباين ANOVA . و في هذا السياق، أدت منهجية تحسين متغيرات إزالة أحمر FBB بواسطة تصميم سطح الاستجابة « Box Behnken » إلى مردود أقصى قدره 98 % الموافق للقيم المقدرة (ml/L, pH =5]= 31,92 mg/L, [Cm]= 2,70 3[FeCl ) و الاستحسان الأمثل (D=1) . من جهة أخرى، أدى تطبيق صمغ القرفة مع الطين المعدلة، عند الشروط المثلى، إلى إزالة شبه كاملة لأزرق المثيلين (99,93 %). وهنا تجدر الإشارة أن فعالية العملية تعتمد على عدة عوامل لاسيما عسرة المياه المعالجة، درجة الحموضة الأولية ومدة الترسيب. في الاخير، أظهر المركب PFS (B) كبريتات البوليفيريك، الذي تم تصنيعه عند درجة حرارة الغرفة (طريقة جديدة)، نشاطا تنديفيا بارزا في التخلص من احمر الكونغو (RC) ( 98 %). غير أن هذا الأداء يظل أدنى قليلا من أداء نظيره المركب الثاني PFS (A) ، المتحصل عليه بالتسخين (طريقة تقليدية). أما بالنسبة للمخثر الثالث الجديد (B) PFSM )كبريتات المغنيسيوم بوليفيريك، الذي تم تحضيره عن طريق إدخال أيون المغنيسيوم في تركيبة (B) PFS ، فهو يتميز بأداء أفضل مماثل لأداء المادة المخثرة (A) PFS في التخلص من صبغة RC . تتميز كلتا المادتين الأخيرتين بإنتاج ندف أكبر، أكثر كثافة وأسهل ترسيبا.
Contribution à l’étude des propriétés physiques et électriques des composés semi-conducteurs III-V
(UB1, 2018-07-10) Benaïcha, Mouna
Les cellules solaires à haut rendement étant souvent basées sur la technologie des semi-conducteurs III-V, on vise dans ce travail à améliorer les performances des cellules solaires en utilisant de nouveaux matériaux et de nouveaux concepts. L’objectif principal de ces recherches est de minimiser le cout de fabrication et d’augmenter le rendement de ces photopiles. L’utilisation des cellules multi-jonctions (Tandem), qui repose sur le concept de conversion multi-spectrale, conduit à une meilleure exploitation du spectre solaire, en élargissant la gamme utile du spectre. Des cellules photovoltaïques de type III-V /Ge comme (GaInP/GaAs/Ge) existent, mais leur cout trop élevé les rend incompatibles avec des applications ≪ grand public ≫. L’intégration monolithique de III-V sur Si permettrait de réduire sensiblement le cout de fabrication des cellules III-V en diminuant le cout du substrat, et constituerait un pas vers la démocratisation des applications solaires à fort rendement. Dans ce contexte, nous avons étudiés le fonctionnement des cellules photovoltaïques Tandem à base des semi-conducteurs III-V/Si par la simulation numérique à deux dimensions sous éclairement avec un spectre AM1.5 effectuées sous Silvaco/Atlas. Nous définissons une cellule de référence avec un ensemble de paramètres physiques, afin d’analyser leurs influences sur le rendement de conversion. Because high-efficiency solar cells are often based on III-V semiconductor technology, the goal is to improve the performance of solar cells by using new materials and concepts. The main objective of this research is to minimize the manufacturing cost and increase the efficiency of these solar cells. The use of multi-junction cells (Tandem), which is based on the concept of multi-spectral conversion, leads to a better exploitation of the solar spectrum, by widening the useful range of the spectrum. Type III-V / Ge photovoltaic cells such as (GaInP / GaAs / Ge) exist, but their high cost makes them incompatible with "general public" applications. The monolithic integration of III-V on Si would significantly reduce the manufacturing cost of III-V cells by reducing the cost of the substrate, and would be a step towards the democratization of high-efficiency solar applications. In this context, we studied the operation of Tandem photovoltaic cells based on III-V / Si semiconductors by two-dimensional digital simulation under illumination with an AM1.5 spectrum performed under Silvaco / Atlas. We define a reference cell with a set of physical parameters, in order to analyze their influences on conversion efficiency. نظرًا لأن الخلايا الشمسية عالية الكفاءة تعتمد في الغالب على تكنولوجيا فإن الهدف هو تحسين أداء الخلايا الشمسية باستخدام مواد ، III-V أشباه الموصلات ، (Tandem) ومفاهيم جديدة .الهدف الرئيسي من هذا البحث هو تقليل تكلفة التصنيع وزيادة كفاءة هذه الخلايا الشمسية .يؤدي استخدام خلايا الوصلات المتعددة التي تعتمد على مفهوم التحويل متعدد الأطياف ، إلى استغلال أفضل للطيف الشمسي ، من خلال توسيع النطاق المفيد للطيف. ولكن تكلفتها العالية تجعلها غير متوافقة مع التطبيقات "االارضية ."إن الدمج الأحادي ، (GaInP / GaAs / Ge) مثل III-V / Ge توجد الخلايا الضوئية من النوع من خلال خفض تكلفة الركيزة ، وسيكون بمثابة خطوة نحو تعميم III-V على السيليسيوم سيخ فضِّ إلى حد كبير تكلفة التصنيع للخلايا III-V لانصاف النواقل تطبيقات الطاقة الشمسية بكفاءة عالية. بواسطة محاكاة رقمية ثنائية الأبعاد تحت إضاءة مع طيف III-V / Si في هذا السياق ، قمنا بدراسة تشغيل الخلايا الفولتضوئية الترادفية على أساس أشباه موصلات تم تنفيذه تحت سيلفاكو نحدد خلية مرجعية مع مجموعة من المعلمات المادية ، من أجل تحليل تأثيراتها على كفاءة التحويل. AM1.5
Contribution à l'étude des propriétés structurales et thermodynamique des composés définis à base des métaux de transition
(UB1, 2019-12-01) Djenane, Nawel
La théorie de la fonctionnelle de la densité (DFT) basée sur la méthode des ondes planes augmentées linéarisées en potentiel total (FP-LAPW) est utilisée pour étudier les propriétés structurelles, élastiques et énergétiques des composés dans cinq systèmes (Cu-Lu, Cu-Pm, Cu-Sr, Cu-Mg et Co-Mg), ainsi que l’optimisation thermodynamique de leurs diagrammes de phases. Les propriétés structurales sont étudiées par l’approximation du gradient généralisé (GGA) pour la minimisation de l'énergie totale. Pour les deux premiers systèmes trois composés intermétalliques Cu7Lu2, Cu9Lu2 et Cu7Pm2 signalés sans structure ont été examinés en inspectant plusieurs structures hypothétiques. Pour les trois derniers systèmes Cu-Sr, Cu-Mg et Co-Mg nous nous sommes contentés de calculer les propriétés énergétiques et structurales. Les résultats obtenus sont très satisfaisants et montrent un très bon accord avec les propriétés thermodynamiques obtenues à partir des résultats expérimentaux. Les enthalpies de formations calculées des composés définis sont utilisées avec quelques données expérimentales des diagrammes de phases pour optimiser ces systèmes par la méthode Calphad. Les fonctions thermodynamiques des phases existantes dans chaque systèmes sont calculées et les diagrammes de phases sont restitués. Density functional theory (DFT) based on the full-potential linearized augmented plane wave (FPLAPW) method is used to investigate the structural, elastic and energetic properties of five systems (Cu-Lu, Cu-Pm, Cu-Sr, Cu-Mg and Co-Mg), as well as the thermodynamic optimization of their phase diagrams. The structural properties are investigated by the generalized gradient approximations (GGA) and minimizing the total energy. For the first two systems three Cu7Lu2, Cu9Lu2 and Cu7Pm2 intermetallic compounds reported without a prototype structure were examined by inspecting several hypothetical structures. For the last three Cu-Sr, Cu-Mg and Co-Mg systems we have been satisfied to calculate the energetic and structural properties. The results obtained are very satisfactory and show a very good agreement with the thermodynamic properties obtained from the experimental results. The calculated enthalpies of formations of the compounds are used with some experimental data of the phase diagrams to optimize these systems by the Calphad method. A set of self-consistent thermodynamic parameters of the existing phases in each system are obtained. The optimized phase diagram and thermodynamic properties were presented and compared with experimental data. تستخدم نظرية الكثافة الخطية الوظيفية (FP-LAPW) المعتمدة على طريقة الموجة الخطية الكاملة المتزايدة ( DFT) , Cu-Mg , Cu-Lu, Cu-Pm, Cu-Sr, لدراسة الخصائص البنيوية , المرنة و الطاقوية للمركبات في خمس أنظمة وكذلك التحسين الديناميكي الحراري لمخططات الأطوار الخاصة بهم. Co-Mg لتقليل الطاقة الإجمالية. بالنسبة للنظامين الأولين ثلاثة ( GGA ) تتم دراسة الخواص البنيوية بواسطة تقريب التدرج المعمم ذكرت دون خصائص بنيوية تم فحصها من خلال معاينة العديد من الهياكل Cu7Pm و 2 Cu7Lu2, Cu9Lu مركبات معدنية 2 فقد كنا راضين عن حساب الخصائص , Co-Mg و Cu-Mg Cu-Sr, الافتراضية. بالنسبة للأنظمة الثلاثة الأخيرة من البنيوية و الطاقوية. النتائج التي تم الحصول عليها مرضية للغاية وتظهر اتفاق جيد للغاية مع الخصائص الديناميكية الحرارية التي تم الحصول عليها من النتائج التجريبية . يتم استخدام المحتوى الحراري للتكوينات المحسوبة للمركبات المحددة مع بعض البيانات يتم حساب الدوال الديناميكية الحرارية للمراحل . Calphad التجريبية لمخططات الأطوار لتحسين هذه الأنظمة من خلال طريقة الحالية في كل نظام واستعادة مخططات المرحلة.
Contribution à l’étude du comportement thermo-hydrique dans des enveloppes de bâtiments à fort hygroscopie
(Université Batna 1 El Hadj Lakhdar*, 2023-09) Belloum, Rahma
Ce travail s'inscrit dans le cadre général de l'élargissement et le développement des matériaux biosourcés comme matériaux de construction isolants et à faible coût. Dans cette thèse, une étude numérique détaillée du comportement hygrothermique de béton de bois de palmier dattier (DPC) à l’échelle du bâtiment a été réalisée. Premièrement, le modèle du transfert de masse et de chaleur a l’échelle du local a été présenté et validé avec des donnés expérimentaux et analytiques. Par ailleurs, l’effet du transfert massique à travers l’enveloppe sur les conditions hygrothermiques intérieures a été étudié. Les résultats indiquent que le transfert de masse influence de manière significative l'humidité relative intérieure et la consommation d'énergie des bâtiments, notamment en période estivale. En revanche, la température intérieure reste moins influencée par le transport de masse à travers les murs du bâtiment. Par la suite, les performances hygrothermiques du DPC et d’un matériau de construction conventionnel (béton cellulaire autoclavé, AAC) ont été comparées en termes d'inertie thermique et hydrique, d'économie d'énergie et de risque de condensation. Les résultats montrent que le DPC atténue et retarde considérablement les variations de température et d'humidité relative et réduit les charges de climatisation, en particulier dans les climats humides et semi-arides. De plus, le DPC garantit qu'il n'y a aucun risque de condensation de vapeur se produisant sur les surfaces de l'enveloppe. Dans la dernière partie, une étude paramétrique du comportement hygrothermique des enveloppes hygroscopiques a été réalisée. Les résultats de cette étude montrent qu’une attention particulière doit être portée lors de la mesure de certains paramètres comme l'isotherme de sorption, la densité et la conductivité thermique. Car une variation relativement faible dans ces propriétés peut engendrer des erreurs importantes dans la prédiction des conditions hygrothermiques intérieures. Cette étude paramétrique a permis aussi de mettre en évidence l’effet important de taux de ventilation et des conditions initiales sur les performances de l’enveloppe hygroscopique contrairement à l’épaisseur. Par ailleurs, il a été trouvé que la thermo-dépendance et l’hygro-dépendance de la conductivité ont un effet négligeable sur la prédiction des conditions intérieures.

Browse

Browsing Sciences de la matière by Title