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ÉCOLE SUPÉRIEURE DES
TECHNOLOGIES INDUSTRIELLES AVANCÉES

Etablissement d'Enseignement Supérieur d'intérêt général, habilité à délivrer le Titre d'Ingénieur et membre de la Conférence des Grandes Ecoles

Actualité

27.11.2015 17:21 Il y a : 3 yrs

2 soutenances publiques de thèse à l'Estia : 09 et 10 décembre 2015

Categorie : Manifestation, Recherche

 

Mercredi 9 décembre à 10 h 30, Melle Stéphanie CAGIN, Doctorat en Mécanique

Jeudi 10 décembre à 10 h 30, M. Sylvain BAUDOIN, Doctorat en Génie Électrique

Soutenance Publique de Thèse
Mercredi 9 décembre 2015 à 10 h 30,
par Mlle Stéphanie CAGIN, ingénieur,
pour obtenir le grade de Docteur en Mécanique de l'Université de Bordeaux

 

Lieu : ESTIA-2, amphi 21, Technopole Izarbel, F-64210 Bidart


Sujet : « Méta-modèles réduits et séparés du comportement de balayage d'un moteur Diesel 2-temps pour l'exploration évolutionnaire des espaces de solutions » 

Jury :

  • M.  Fouad BENNIS, Professeur, Ecole Centrale de Nantes (Examinateur)
  • Mme Nashida BOURABAA, Maitre de Conférences, Université de Valenciennes et du Hainaut-Cambresis (Co-Encadrante),
  • M. Emmanuel CAILLAUD, Professeur, Université de Strasbourg (Examinateur)
  • Mme Zhora CHERFI-BOULANGER, Professeure, Université Technologique de Compiègne (Rapporteur)
  • M. Xavier FISCHER, Professeur, ESTIA (Directeur de Thèse)
  • M. Jean-Pierre NADEAU, Professeur, Arts et Métiers ParisTech (Examinateur)
  • Mme Céline MORIN, Professeure, Université de Valenciennes et du Hainaut-Cambresis (Co-Directrice de Thèse)
  • M. Bernard YANNOU, Professeur, Ecole Centrale Supélec Paris (Rapporteur)

Invités :

    • M. Sylvain LOUMÉ, ingénieur, gérant de la société Akira Technologies

    Résumé  

    La montée en puissance des techniques numériques fondées sur les méthodes par éléments finis laisse penser que tout est simulable facilement. Il n’en est rien : la simulation du comportement de balayage dans un moteur diesel 2 temps confronte les ingénieurs à des difficultés d’ordre numérique, et à des temps de calcul importants. De plus, les modèles déployés sont spécialisés et ne permettent en aucun cas de représenter le comportement d’une famille de configurations. Pour s'affranchir de ces problématiques, on peut constituer des modèles numériques réduits, qui permettent :

    • de réduire de façon notable les temps de calculs,
    • de disposer de modèles génériques adaptés à la caractérisation du comportement de familles de configurations,
    • d’absoudre les ingénieurs des problématiques de traitement numérique.

    Le travail de recherche a dévoilé une méthodologie nouvelle fondée sur :

    1- un méta-modèle du comportement thermo mécanique du balayage dans un moteur diesel 2 temps à lumières ; ce modèle que nous caractérisons de neuro-séparé est composé :

    a. de modèles neuronaux caractérisant les paramètres d’Heywood et représentant l’état du moteur à un point de fonctionnement spécifique,
    b. de modèles neuronaux définissant le comportement dynamique des concentrations de gaz brûlés et frais au niveau de lumières et tout au long du cycle vilebrequin,
    c. d’un modèle à variables séparés permettant de cartographier les concentrations et mélanges de gaz dans la chambre moteur.

    2- un processus d'aide à la décision traitant notamment des modèles précédents au travers :

    a. d’un processus d’optimisation évolutionnaire fondé sur des générations de chromosomes dynamiques,
    b. de la simulation comportementale rapide des solutions optimales par un krigeage.

    Une démarche structurée de conception multipoint de vue, multicritère et multi-physique exploite les modèles précédents. Associés à un modèle de connaissances, une démarche d'optimisation est mise en oeuvre ; elle est :

    • * forcée : le pilotage de la recherche de solutions prône à parts égales la considération du comportement dynamique moteur et du comportement d’état à un point de fonctionnement stratégique,
    • * libre : la recherche ne préfère aucun point de vue, ceux-ci devenant des paramètres du problème d’optimisation.

    Afin de valider notre approche, nous avons mis en place des critères de qualification appliqués à chacun de nos modèles, permettant d’assumer et d’entendre les écarts vis-à-vis de la base initiale CFD qui a fondée nos modèles réduits.
    L’ensemble des approches ont donné lieu à un outil d’aide à la modélisation et à la décision.

    Mots-clés 

    Meta-modélisation réduite, Modèle neuro-séparé, Aide à la décision en conception, Simulation rapide par krigeage, Optimisation libre, Moteur diesel 2 temps, Comportement de balayage, Approche multi-critère et multi-physique

    Information et inscription :

    Isabelle Erreçarret : i.errecarret@estia.fr  +33 559.43.84.14  

     


    Soutenance Publique de Thèse
    Jeudi 10 décembre 2015 à 10 h 30, par M. Sylvain BAUDOIN, ingénieur,
    pour obtenir le grade de Docteur en Génie Électrique de l'Université de Bordeaux et de l'Universidad del Pais Vascoe

     

    Lieu : ESTIA-2, amphi 21, Technopole Izarbel, F-64210 Bidart


    Sujet : « Étude d’un système hybride pile à combustible / microturbine dans un contexte microréseau rural isolé » 

    Jury :

    • Mme Corinne ALONSO,Professeure, Université de Toulouse III Paul Sabatier, LAAS (rapporteure)
    • Mme Linda BARELLI, Professeure, University of Perugia, Italie
    • M. Haritza CAMBLONG, Professeur, Universidad del Pais Vasco, Espagne (Directeur de thèse)
    • Mme Delphine RIU, Professeure, G2Elab, Grenoble INP (rapporteure)
    • M. Ionel VECHIU, Professeur, ESTIA, Bidart (co-directeur de thèse)
    • M. Jean-Michel VINASSA, Professeur, Université de Bordeaux, IMS (Directeur de thèse)

    Résumé  

    Les milieux ruraux, souvent distants du réseau électrique principal, sont particulièrement adaptés au déploiement de microréseaux (MR). Ce type de réseau permet une restructuration du réseau électrique d’aujourd’hui afin d'intégrer plus efficacement un plus grand nombre des sources d’énergie renouvelable. Le biogaz, obtenu par la méthanisation des déchets agricoles, est une ressource d’énergie renouvelable disponible dans les zones rurales. Cette ressource, facilement stockable en grande quantité, est particulièrement intéressante pour les réseaux faibles comme le MR. Les sources d’énergies valorisant le biogaz sont plus fiables et moins dépendantes de phénomènes stochastiques comme le vent ou l’éclairement solaire.

    Après un état de l’art sur les différentes technologies valorisant le biogaz, il ressort qu’un système hybride composé d’une pile à combustible de type SOFC et d’une microturbine permet d’atteindre le meilleur rendement électrique avec un faible impact environnemental.

    L’objectif global de la thèse est d’étudier le système SOFC/MT comme source principale dans un contexte MR rural isolé. Dans ce but, nous réalisons une modélisation du système focalisée sur les éléments ayant un impact sur la dynamique des signaux électriques du système. Afin de conserver un rendement électrique optimal, le système hybride a d’abord été dimensionné et un unique convertisseur multiniveau de type 3LNPC est utilisé pour l'intégrer au MR. Comme une pile à combustible est sensible aux variations de charges (affectant son rendement et sa durée de vie), le premier objectif de la stratégie de commande appliquée au convertisseur 3LNPC est de réguler la puissance de la SOFC à sa valeur nominale. Le MR devant pouvoir fonctionner en autonomie lors de son ilotage, le deuxième objectif de cette stratégie est de fixer la tension et la fréquence du réseau.

    Les contrôleurs de la stratégie de commande sont conçus en attachant une importance particulière à la robustesse des correcteurs. Le fonctionnement du système hybride SOFC/MT, piloté par un unique convertisseur de type 3LNPC équipé d’une stratégie de commande originale, a été testé et validé en simulation puis expérimentalement sur la plateforme MR d’ESTIA-Recherche. 

    Mots-clés 

    Système hybride ; Solide Oxyde Fuel Cell ; Microréseau isolé ; Convertisseur 3LNPC ; Contrôle

    Information et inscription :

    Isabelle Erreçarret : i.errecarret@estia.fr  +33 559.43.84.14  

     


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