Master en Génie Mécanique

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Dimensionnement d’une installation photovoltaïque pour le centre i2E-Tlemcen
(University of Tlemcen, 2025-06-29) Moumeni, Meriem; Rezzoug, Chérine
L’objectif principal de ce mémoire est d’assurer une couverture optimale des besoins énergétiques du centre d’étudiant i2E situé à l’université Abou Bekr BELKAID, Tlemcen, Algérie. Tout en étudiant et analysant les performances de deux systèmes photovoltaïques : système raccordé au réseau, et système isolé. L’étude commence par une analyse des conditions climatiques et géographiques du site, suivie par une estimation détaillée de la consommation énergétique. Le logiciel PVsyst a été utilisé pour simuler le comportement réel des systèmes. Les résultats des simulations ont permis de valider les choix de conception, d’évaluer la production attendue, ainsi que de mettre en évidence les éventuelles limites ou optimisation possibles. Ce travail vise à proposer une solution photovoltaïque réaliste, performante et adaptée aux conditions locales, en combinant l’efficacité du raccordement au réseau avec l’autonomie offerte par le système isolé.
Simulation de l’intégration des capteurs solaires pour le chauffage d’un bâtiment et la production d’eau chaude sanitaire
(University of Tlemcen, 2025) Ziani, Feriel; Meziane Tani, Meriem
Dans un contexte mondial marqué par l’urgence climatique et la nécessité de repenser les modèles énergétiques, ce projet de fin d’études s’inscrit dans une démarche de valorisation des énergies renouvelables appliquées au secteur industriel algérien. L’objectif principal a été d’évaluer la pertinence et l’efficacité de l’intégration de systèmes solaires thermiques pour le chauffage et la production d’eau chaude sanitaire (ECS), à travers une étude comparative rigoureuse entre deux types d’installations : à eau et à air. Notre approche a débuté par une analyse technique des principales technologies solaires thermiques dédiées au chauffage et à l’ECS, en s’intéressant à leurs principes de fonctionnement, leurs performances, ainsi qu’aux paramètres influençant leur rendement. Cette phase a permis de poser les bases d’un dimensionnement cohérent, adapté aux besoins réels d’un bâtiment industriel. La simulation a été réalisée à l’aide du logiciel T*SOL 2021 R3, sur un bâtiment à structure lourde et fortement isolée, représentatif du Centre de Contrôle Régional (CCR) de la raffinerie RA1K de Skikda, site stratégique du groupe SONATRACH. Cette implantation concrète a offert un cadre de travail réaliste, tenant compte des spécificités climatiques locales, des exigences fonctionnelles et des contraintes d’exploitation du milieu industriel. À travers cette modélisation, nous avons pu comparer les performances énergétiques et environnementales des deux systèmes envisagés. L’analyse a mis en évidence les conditions dans lesquelles l’un ou l’autre des dispositifs devient optimal, en fonction de la demande thermique, du niveau d’isolation, de l’ensoleillement et de la configuration technique. Les résultats confirment la faisabilité et l’intérêt de l’intégration du solaire thermique dans un contexte industriel, à condition d’un dimensionnement précis et d’un choix technologique adapté. travail contribue ainsi à illustrer la place essentielle que peuvent occuper les énergies renouvelables dans la stratégie énergétique de grandes entreprises nationales comme SONATRACH.
Développement d’un système de panneaux photovoltaïques avec miroirs ajustables et suivi dynamique
(University of Tlemcen, 2025-07-01) Achachi, Mohamed; Boufir, Mohammed
Ce travail de recherche étudie l'effet des miroirs réfléchissants sur les panneaux solaires, avec pour objectif principal de déterminer si leur utilisation améliore l'efficacité des systèmes photovoltaïques. Ces miroirs sont conçus pour augmenter la quantité de rayonnement solaire atteignant la surface du panneau, ce qui peut entraîner une augmentation de la production d'énergie. En parallèle, la recherche se penche sur le problème de la surchauffe des modules solaires, causée par la concentration accrue du rayonnement, un phénomène bien connu qui réduit le rendement de conversion électrique. L’étude analyse cette problématique en comparant les performances d’un panneau solaire avec et sans réflecteurs, dans des conditions similaires, afin d’évaluer si l’effet thermique limite les bénéfices attendus. Cette étude adopte une approche expérimentale afin de produire des résultats précis concernant l’optimisation des performances des panneaux solaires dans des conditions d’irradiance variable.
CALCUL ET CONCEPTION D’UN MONTE CHARGE
(University of Tlemcen, 2025) Lagha, Ismail; Douah, Hamza
Cette note comprend des recherches scientifiques sur le calcul et la conception d’un monte-charge qui peut soulever des marchandises de 3 tonnes à une hauteur de 30 mètres. Nous avons effectué des calculs précis pour la sélection de composants capables de supporter un poids de 4 tonnes, en pleine conformité avec les normes de sécurité applicables. Nous avons utilisé le logiciel SOLIDWORKS pour concevoir les pièces du monte-charge, et nous avons simulé tous ses composants pour déterminer leurs forces et faiblesse
Analyse du processus de fusion d’un matériau à changement de phase dans un échangeur de chaleur à ailettes longitudinales
(University of Tlemcen, 2025-06-19) Mimouni, Ahmed Rayane; Kadri, Mohamed
Les systèmes de stockage d'énergie sont essentiels pour équilibrer l'offre et la demande d'énergie thermique. Le stockage de chaleur latente, utilisant des matériaux à changement de phase (MCP), est apprécié pour sa grande capacité de stockage et sa température de sortie stable. Cependant, les MCP présentent souvent une mauvaise conduction thermique. Pour optimiser le transfert de chaleur entre les MCP et les fluides caloporteurs, différentes méthodes, telles que les ailettes, les nanoparticules ou les mousses métalliques, sont utilisées pour améliorer les performances thermiques. Cette étude numérique, réalisée en utilisant le logiciel Fluent, analyse la cinétique de fusion du matériau à changement de phase (MCP) RT-82 (température de fusion ≈ 355 K) intégré dans un échangeur tubulaire. L'objectif est d'évaluer l'impact des ailettes et la température du fluide caloporteur sur le temps de fusion.
Simulation d’une installation solaire thermique : étude thermique et écologique
(University of Tlemcen, 2025-06-19) Belhassaine, Mohammed Abdeldjalil; Abdelmalek, Rihem
L'étude porte sur l'évaluation d'un système thermique solaire destiné à la production d'eau chaude sanitaire utilisant deux capteurs distincts. Elle aborde dans un premier temps les aspects théoriques, thermiques, environnementaux et économiques des différents types d’installation solaires thermiques, ainsi que les facteurs influençant leur rendement. Dans un second temps, les composants de ces systèmes et les différents capteurs seront analysés. Enfin, une simulation annuelle du système de production d'eau chaude sera réalisée avec les deux capteurs, suivie d'une analyse comparative portant sur : l'énergie solaire produite, les économies de gaz naturel, la réduction des émissions de CO₂, le taux de couverture des besoins en eau chaude, l'efficacité du système, ainsi que l'évolution des indicateurs financiers.
Etude de la ventilation d’un habitacle à des fins d’homogénéisation des zones de confort
(University of Tlemcen, 2025-06-22) Kadri, Rabie Youcef; Kerris, Djamel Djoudil
Ce mémoire s'intéresse à l'optimisation du confort thermique dans les habitacles (automobiles, aéronautiques ou architecturaux) par une étude approfondie des systèmes de ventilation. L'objectif principal est d'analyser et d'améliorer la distribution de l'air afin d'homogénéiser les conditions thermiques dans un espace clos, en éliminant les zones de perturbation et en garantissant un confort uniforme pour les occupants. L'étude se base sur la modélisation numérique par mécanique des fluides computationnelle (CFD) d'un habitacle simplifié en 2D (5m de longueur × 3,5m de hauteur) comprenant une fenêtre de ventilation de 0,5m de hauteur. Les simulations CFD permettent d'analyser les phénomènes de circulation d'air, de stagnation thermique et de transferts de chaleur, avec comme variables clés la position de la fenêtre, les conditions aux limites thermiques et les paramètres de turbulence (modèle k-ε standard). Les résultats démontrent que la position des entrées d'air influence significativement l'homogénéisation thermique. Une entrée positionnée à mi-hauteur (2m) offre le meilleur compromis en créant des cellules de recirculation efficaces, tandis qu'une entrée haute (3m) génère des zones stagnantes et qu'une entrée basse (1-1,5m) limite le mélange dans les parties supérieures. Ces observations s'expliquent par les interactions entre convection naturelle, stratification thermique et turbulence. Cette recherche valide l'approche CFD comme outil puissant pour l'optimisation des systèmes de ventilation. Les perspectives incluent l'extension vers des modèles 3D, l'étude de géométries plus complexes et l'exploration de modèles de turbulence avancés pour affiner les solutions d'ingénierie thermique. Les résultats obtenus ont des applications potentielles dans divers domaines nécessitant un contrôle précis du confort thermique.
Application de l’analyse de régression pour l’étude des effets des paramètres de soudage par points de l’acier 316L sur le comportement mécanique
(University of Tlemcen, 2025-06-18) Bekhechach Bouras Saiah,Asmaa
Le soudage par résistance par point est un procédé de soudage autogène. Dans cette étude, les effets des paramètres de soudage (courant de soudage 8 à16 kA, temps de soudage 10 à 13 cycle et force de soudage 6 à 8 bar) sont étudiés. La basse des données expérimentales élaborée au niveau du laboratoire "Ingénierie des Systèmes Mécaniques & Matériaux : IS2M" par le doctorant BENCHADLI Ismail a été utilisé pour optimiser les paramètres de soudage par points en liaison avec la résistance maximale des assemblages à clin et en Peel joints en acier 316L d’une épaisseur de 1.5 mm et les paramètres géométriques du point de soudure. Une analyse de régression est appliquée pour déterminer l'importance des paramètres du processus en utilisant le couplage du plan expérimental factoriel complet avec une analyse statistique et graphique des résultats. L’application de l’analyse de régression portera notamment sur l’étude des effets des paramètres de soudage par points de l’acier 316L sur le comportement mécanique, à travers des indicateurs tels que le diamètre de la soudure, la pénétration et la résistance maximale en cisaillement par traction. L’étude montre que l’intensité du courant est le paramètre dominant influençant ces trois réponses, tandis que la force et le temps de soudage ont des effets secondaires, variables selon la réponse considérée. Les modèles de régression obtenus présentent une excellente précision prédictive avec des résidus R² supérieurs à 90 %. De plus, un modèle mathématique optimisé au moyen d'une analyse de variance est utilisé pour obtenir le niveau de résistance le plus élevé.
Réglage du poste de soudage TIG sous la contrainte des paramètres de soudage
(University of Tlemcen, 2025) Yousfi, Rami
Le soudage TIG est une technique de soudage utilisant une électrode de tungstène nonconsommable et un gaz inerte pour protéger la zone de soudage. Ce travail a pour but développer un module dans un environnement CAW pour présenterles fonctions essentielles de soudage TIG Pour atteindre cet objectif, deux parties ont été nécessaires. La première partie présente leprocédé TIG et c’est équipements La seconde partie décrit la mise en oeuvre du module dans un environnement CAW dédiéau soudage TIG, en précisant les paramètres analysés. La validation de ce module est assurée par l’utilisation du programme Visual Basic 6.0
Etude Comparative De Simulation Statique (D’un Système Mécanique) Entre Solidworks-Simulation Et Ansys
(University of Tlemcen, 2025-06-18) Abdellaoui, Abdelhadi; Terki, Adel
Les monte-charges sont des équipements indispensables et très utiles dans de nombreux environnements industriels et logistiques. Ils améliorent la manutention des charges lourdes et réduisent les risques pour les opérateurs. Bien conçus, ils contribuent à la sécurité et à l'efficacité des opérations. Ce travail vise à traiter un lève charges dans le but d'étudier son design et faire son analyse statique par deux logiciels différents afin de comparer les deux résultats. Dans ce contexte, nous avons présenté un aperçu complet de SolidWorks et d'ANSYS. Nous avons ensuite abordé les systèmes de levage et leurs différents types. Enfin, nous avons étudié l'analyse statique par les deux logiciels, SolidWorks Simulation et Ansys Mechanical, dans le but de comparer les résultats et de savoir les avantages et inconvénients de chacun.
Conception et optimisation de la partie mécanique d’une éolienne à axe horizontal
(University of Tlemcen, 2025-06-18) Benzengli,Imad Eddine; Hamza Cherif, Mohammed Nazim
Ce travail porte sur la conception et l’optimisation de la partie mécanique d’une éolienne domestique à axe horizontal d’une puissance nominale de 5 kW. Le projet a consisté à dimensionner mécaniquement les composants essentiels de l’éolienne tels que le rotor, les arbres de transmission, le multiplicateur de vitesse planétaire et le système de freinage, en tenant compte des efforts transmis, des contraintes mécaniques (torsion, flexion) et des coefficients de sécurité. Une modélisation complète en 3D a été réalisée sur SolidWorks pour chaque composant, avec un choix rigoureux des matériaux basé sur leurs propriétés mécaniques. Des simulations numériques avancées ont été menées pour évaluer la résistance, la déformation et le comportement sous charge des pales, ainsi que le fonctionnement du multiplicateur de vitesse et l’écoulement du vent sur le rotor. Les résultats obtenus ont validé la cohérence des choix de conception et la fiabilité mécanique du système proposé.
Simulation de l'effet des nanofluides sur les performances d'un échangeur thermohydraulique avec et sans ailettes
(University of Tlemcen, 2025-06-17) Berrabah, Walid; Moualid, Mohamed Abdessamed
Cette étude visait à analyser les performances thermiques et hydrodynamiques d'un nanofluide (oxyde de magnésium/glycol éthylénique) dans un échangeur de chaleur à l'aide de simulations CFD réalisées avec le logiciel Fluent 6.3, en comparant deux configurations - avec et sans ailettes. L'étude s'est concentrée sur l'évaluation du nombre de Nusselt, du coefficient de frottement et du critère de performance thermo-hydraulique (PEC) pour une concentration nanoparticulaire fixe (0,3%) dans un régime d'écoulement turbulent (Re=2500-9500). Les résultats ont révélé que l'utilisation d’ailettes améliorait considérablement le transfert de chaleur et augmentait le nombre de Nusselt, malgré une élévation du coefficient de frottement. De plus, la configuration avec ailettes a affiché des valeurs PEC plus élevées, particulièrement aux nombres de Reynolds élevés, confirmant ainsi son efficacité pour optimiser les performances de l'échangeur de chaleur. Ces résultats suggèrent que la combinaison de nanofluides avec des conceptions internes structurées pourrait améliorer l'efficacité des systèmes d'échange thermique.
Analyse de la génération des contraintes thermique par le procédé de soudage Friction Malaxage (FSW)
(University of Tlemcen, 2025-06-19) Abdelouahab, Ahmed
Ce mémoire porte sur l’étude approfondie du procédé de soudage par friction malaxage (FSW), une technique innovante de soudage à l’état solide, qui suscite un intérêt croissant dans les secteurs industriels exigeant des assemblages de haute qualité. L’approche adoptée combine une analyse théorique rigoureuse avec une modélisation numérique avancée. Dans la partie théorique, le mémoire explore les principes fondamentaux du FSW, notamment le mécanisme de génération de chaleur par friction et de malaxage du matériau, les différentes zones affectées thermiquement (nugget, zone thermo-mécaniquement affectée, etc.), ainsi que l'influence de la géométrie de l’outil (épaulement, pin, filetage) sur la qualité du joint. Les défauts typiques du procédé, tels que les vides, les tunnels et les fissures, sont également analysés, en lien avec les conditions opératoires. La partie numérique repose sur une modélisation par éléments finis sous Abaqus, permettant de simuler le comportement thermomécanique du matériau lors du soudage. Cette simulation prend en compte des paramètres clés tels que la vitesse d’avance, la vitesse de rotation de l’outil et la force d’appui, afin d'étudier leur effet sur la température, la déformation plastique et la contrainte résiduelle dans la zone soudée. Les résultats obtenus mettent en évidence des relations claires entre les paramètres de soudage et la performance mécanique du joint, ouvrant ainsi des perspectives d’optimisation du procédé pour diverses applications industrielles, notamment dans l’aéronautique, l’automobile et le ferroviaire.
Etude des vibrations libres des poutres en matériaux composites avancés en graphène
(University of Tlemcen, 2025-06-17) Hachemaoui, Toufik; Hachemaoui, Chahinez
L'analyse modale consiste à examiner les propriétés dynamiques des structures et de leurs composants dans le domaine fréquentiel. Dans ce mémoire, on vise à déterminer les fréquences propres et les modes propres des poutres renforcées par les nano plaquettes GPL, répartition des nano plaquettes et conditions aux limites à l'aide de modèles mathématiques, puis à comparer les résultats avec ceux d'un modèle de poutre à gradient de propriétés FGM. La théorie des poutres d'Euler-Bernoulli et de Timochenko sont utilisées pour l'analyse mathématique. Un programme en Matlab est établi pour calculer les fréquences propres. Les résultats obtenus sont satisfaisants et présentent une bonne corrélation.
Synthèse sur les électrolyseurs utilisés sur une plateforme offshore de production d’hydrogène
(University of Tlemcen, 2023-09-26) Zerguini,Abdelhak
Ce travail explore l'hydrogène en tant que vecteur énergétique clé dans la transition vers une économie plus propre et durable. L'hydrogène est étudié en profondeur du point de vue de sa production, de son stockage, de sa distribution et de ses applications potentielles. La recherche se penche sur les différentes méthodes de production d'hydrogène, la vaporeformage du méthane, et la pyrolyse du gaz naturel, et l’électrolyse de l’eau en mettant en évidence les avantages et les inconvénients de chaque approche en termes d'efficacité énergétique, d'empreinte carbone et de coûts. La recherche passe également en revue deux cas d’études portant sur des plateformes offshores de production d’hydrogène ont utilisent une énergie renouvelable. En résumé, cette recherche bibliographique fournit un aperçu complet de l'hydrogène en tant que source d'énergie verte et examine les avancées technologiques et les initiatives politiques et réglementaire qui façonnent son rôle dans la transition énergétique mondiale vers un avenir plus propre et plus durable.
Numerical simulation of a double pass solar air collector Publicly
(University of Tlemcen, 2025-06-19) Benosman, Lotfi; Sebaihi, Tani Ryad
The current advancements in the field of renewable energy and computational tools greatly assist in the simulation and optimization of energy conversion systems, enabling the precise selection of components and better adaptation to diverse industrial and domestic applications. The programming and development of a simulation model for the thermal performance of a flat-plate solar air collector using MATLAB is the central focus of this work. This study highlights the theoretical framework, modeling approach, and validation process for the thermal performance of the solar air collector through numerical simulations. The results provide a detailed analysis of the system's efficiency under various operating conditions, emphasizing its potential for sustainable energy solutions.
Experimental study of air circulation in solar drying cabinets: optimization with phase change materials
(University of Tlemcen, 2025-06-17) Mpagi, Kabuubi Leonard
The purpose of this master's thesis is to present an experimental investigation into the optimization of air circulation within a solar drying cabinet, with a particular focus on enhancing drying performance through the integration of turbulence generators and Phase Change Materials (PCMs). Experimental trials were conducted on a specially developed mixed-mode solar dryer at the Renewable Energy Research Center (CDER-URAER) in Ghardaïa, Algeria. Various configurations were tested, including a baseline, PCM-enhanced, and designs incorporating internal turbulence promoters. Compared to the baseline, the enhanced configurations reduced the drying time. The integration of hydrated calcium chloride as a PCM maintained a higher temperature compared to ambient during night hours. Analysis of drying kinetics revealed a substantial increase in effective moisture diffusivity. Economically, the optimized mixed-mode solar dryer demonstrated a remarkably short payback period and projected an acceptable annual savings, with the potential to nearly double over its 15-year lifespan.
Ecoulement thermo-hydraulique dans un échangeur de chaleur à ailettes et tubes hexagonaux
(University of Tlemcen, 2025) Chaib, Hichem; Zenasni, Bilal
Dans notre recherche, nous nous sommes concentrés sur l'étude du comportement thermique et hydraulique d'un nouvel échangeur de chaleur basé sur des tubes hexagonaux et ailettes. Nous nous sommes particulièrement concentrés sur les cas d'écoulement turbulent et de transfert de chaleur, dans la gamme des nombres de Reynolds compris entre 2400 et 6000. Nous avons appliqué la méthode des volumes finis en utilisant le logiciel Fluent, et nous nous sommes appuyés sur le modèle k-ε réalisable pour décrire la turbulence dans l'écoulement des fluides. Pour étudier les performances de ces structures, nous avons analysé l'effet de la forme hexagonale et ailette sur l'efficacité thermique et la perte de charge. Cet examen approfondi nous a permis de mieux comprendre le comportement thermique et hydraulique, ce qui nous a permis de poser des bases solides pour conception des échangeur chaleur. Les résultats montrent que l'utilisation de tubes hexagonaux améliore considérablement le transfert de chaleur, tout en réduisant sensiblement la perte de pression, ce qui permet d'atteindre un équilibre idéal entre performance et efficacité.
Amélioration des performances thermo-hydrauliques dans les échangeurs de chaleur avec diverses perforations sur des inserts torsadés métallique
(University of Tlemcen, 2025-06-18) Hasnaoui, Abderrafie; Bennacer, Belkacem
Cette étude examine l'effet des rubans torsadés, simples et perforés, sur les caractéristiques de transfert de chaleur et d'écoulement dans un tube cylindrique. L'analyse a été réalisée pour un écoulement turbulent d'air à une température d'entrée de 300 K, avec des nombres de Reynolds allant de 4000 à 12000, et sous un flux thermique constant de 1500 W/m² appliqué à la paroi. Les paramètres de performance clés, tels que le nombre de Nusselt, le facteur de frottement et le facteur de performance thermique (PEC), ont été évalués. Les résultats montrent que les rubans torsadés améliorent significativement le transfert de chaleur. Les inserts perforés offrent un meilleur équilibre thermo-hydraulique.
Impact des paramètres dynamiques sur les performances d’un capteur solaire plan
(University of Tlemcen, 2025-06) Ouadah,Mourad; Bouchlaghem,Alaa Eddine
L'un des principaux défis de l’exploitation de l’énergie solaire réside dans la compréhension des mécanismes influençant le transfert de chaleur entre le fluide caloporteur et l'absorbeur d'un capteur solaire. Dans ce contexte, ce travail vise à étudier l’influence de plusieurs paramètres tels que la forme des chicanes, la vitesse d’entrée du fluide et le type de fluide utilisé sur les performances thermiques d’un capteur solaire plan. Deux géométries de chicanes (rectangulaires et trapézoïdales) sont comparées, ainsi que différentes vitesses d’entrée (0.2, 0.5 et 0.8 m/s) et deux fluides caloporteurs (air et eau). Les résultats, sous forme de contours et de profils de température et de vitesse, permettent d’évaluer l’impact de chaque paramètre sur la répartition de l’écoulement et le niveau de réchauffement du fluide. L’ensemble de ces données a été interprété et comparé afin de mieux comprendre le rôle des conditions d’écoulement dans la performance thermique du capteur.

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