| Titre : | Etude des systèmes de guidage magnétique a base de supraconducteur HTc |
| Auteurs : | khaled Ben alia, Auteur ; Salah Eddine Zouzou, Directeur de thèse |
| Type de document : | Monographie imprimée |
| Editeur : | Biskra [Algerie] : Université Mohamed Kheider, 2013 |
| Format : | 122 p / 30CM |
| Accompagnement : | CD |
| Langues: | Français |
| Mots-clés: | Modélisation Numérique,Electromagnétisme,Thermique,Couplage Magnéto-Thermique,Volumes Finis,Algorithme Alterné,supraconducteurs à haute température critique. Numerical Modelling,Electromagnetism,Thermal,Magneto-Thermal Coupling,Control Volumes,Alternate Algorithm,high temperature superconductors. العددیة، الكھرومغناطیسیة، ، اقتران مغناطیسي حراري، الحجوم المنتھیة،خوارزمیة البدیل ،موصلات فائقة الناقلیة. |
| Résumé : |
nous présentons une contribution à la modélisation tridimensionnelle des phénomènes électromagnétiques et thermiques couplés dans les matériaux supraconducteurs à haute température critique. La méthode des volumes finis est adoptée comme méthode de résolution des équations aux dérivées partielles caractéristiques aux phénomènes physiques traités. L’ensemble des modèles mathématico-numériques ainsi développés et implémentés sous Matlab. Trois principales applications ont été adoptées pour valider l’ensemble des modèles mathématiques et numériques développés. Dans la première application, il s’agit de l’étude de l’interaction entre aimant permanent et un supraconducteur à haute température, dans la seconde on s’intéresse à l’étude des systèmes de guidage magnétique, dans la troisième application, on c’est intéressé à l’étude des machines électrique conçus à partir des supraconducteurs.
We present a contribution to the three-dimensional modeling of coupled electromagnetic and thermal phenomena in superconducting materials with high critical temperature. The finite volume method is adopted as a method of solving PDEs features to physical phenomena treated. The set of mathematical-numerical models and developed and implemented in Matlab. two main applications have been taken to validate the developed mathematical and numerical models. In the first application, it is the study of the interaction between permanent magnet and a high-temperature superconductor, in the second one is interested in the study of the magnetic guide system in the third application on c is interested in the study of electrical machinery designed from superconductors. نقدم مساھمة في النمذجة ثلاثیة الأبعاد من للظواھر الكھرومغناطیسیة و الحراریة في المواد فائقة التوصیل مع ارتفاع درجة الحرارة الحرجة. و أعتمدت طریقة حجم محدود كوسیلة من وسائل حل المعادلات التفاضلیة الجزئیة الممیزة لمعالجة الظواھر الفیزیائیة. مجموعة من النماذج الریاضیة-العددیة تم وضعھا وتنفیذھا في وقد تناولنا ثلاثة تطبیقات رئیسیة للتحقق من صحة النماذج الریاضیة والعددیة المتقدمة. . Matlab برنامج في التطبیق الأول: دراسة التفاعل بین المغناطیس الدائم ومعدن فائق الناقلیة للكھرباء ،و في ثانیة : دراسة نظم التوجیھ المغناطیسي و في التطبیق الثالث تناولنا دراسة محرض الآلات الكھربائیة المصممة من الموصلات الفائقة الناقلیة. |
| Sommaire : |
Introduction générale 06
Chapitre I. GENERALITE SUR LA SUPRACONDUCTIVITE I. 1 Introduction de la supraconductivité 09 I. 2 Propriétés des matériaux supraconducteurs 11 I. 3 Les grandeurs critiques 12 I. 3. 1 Température critique Tc 12 I. 3. 2 Champ magnétique critique hc 14 I. 3. 3 Densité de courant critique jc 17 I. 3. 4 Diagrammes des phases d'un supraconducteur 17 I. 4 Théorie de f. Et h. London 18 I. 5 Effet Meissner 20 I. 6 Passage du courant dans un fil supraconducteur 22 I. 6. 1 Répartition du courant dans un fil 22 I. 6. 2 Vortex et phase de shubnikov 22 I. 6. 3 Mouvement des vortex 23 I. 7 Modèles de supraconducteurs 24 I. 7. 1 Modèle de Bean 24 I. 7. 2 Modèle de flux flow et flux creep 25 I. 7. 3 Modèle de la loi en puissance e – j 26 I. 7. 4. Dépendance en température de jc et n 27 I. 7. 5. Dépendance en champ magnétique de jc 28 I. 8 Applications des supraconducteurs en électrotechnique 28 I.8. 1. Les transformateurs 29 I. 8. 2. Les limiteurs du courant 29 I. 8. 3. Les systèmes de stockage de l’énergie 30 I. 3. 4. Les lignes de transport 30 I. 8. 5. Les aimants permanents supraconducteurs 31 I. 8. 6. Les machines électriques 31 I. 8. 7 Les trains à lévitation magnétique 32 Chapitre II. FORMULATION MATHEMATIQUE EN ELECTROMAGNETISME II.1. Introduction 33 II.2. Les modèles considères. 34 II.2.1. Equations de Maxwell 34 II.2.2. Formulation en potentiels A-V 37 II.2.3. Problème thermique 40 II.2.4. modélisations des Aimant permanent 41 Chapitre III. MISE EN OEUVRE DE LA METHODE DES VOLUMES FINIS III.1. Introduction 44 III.2. Méthode des volumes finis avec un maillage cartésien 45 III.2.1. Discrétisation géométrique 45 III.2.2. Discrétisation des équations électromagnétiques par la MVFC 4 III.2.2.1. Intégration de III.2.2.2. Intégration de III.2.2.3. Intégration du terme source 52 III.2.2.4. Intégration du terme III.2.2.5. Intégration de l’équation en divergence 54 III.2.3. Discrétisation de l’équation de diffusion de la chaleur par la MVFC 56 III.3. Méthodes numériques de résolution 58 III.3.1. La méthode d’Euler 58 III. 3.2. La méthode de Gauss-Seidel 59 III. 3.3. Formule des trapezes 59 III. 4 Algorithme de résolution 60 III.4.1 Algorithmes de résolution des problèmes, électromagnétique et thermique 60 III. 4.2 Couplage électromagnétique-thermique 63 Chapitre IV. APPLICATIONS ET VALIDATIONS IV.1 introduction 65 IV.2 Modélisation de l’aimant permanent 66 IV .3 Validation du modèle mathématico-numérique développé 67 IV.4 Résultats de simulation d’un système de lévitation 70 IV.5 Effet de la densité de courant critique 77 IV.6 Simulation des systèmes de guidage magnétique 83 IV.6.1 dans le cas d’un déplacement latéral 83 IV.6.2 dans le cas d’un déplacement vertical suivi d’un déplacement latéral 89 IV.6.3 Effet de la densité de courant critique Jc 92 IV.6.4 Effet des dimensions géométriques du supraconducteur 92 IV.7 Vibration libre et forcé 94 IV.7.1 Vibration verticale libre 94 IV.7.2 Vibration verticale libre avec un mouvement verticale imposé du supraconducteur IV.7.3 Vibration libre de l’aimant avec un mouvement latérale imposé supraconducteur IV.7.4 Effet de la perturbation extérieur sur un système de guidage magnétique 102 IV.8 Etude d’un système de lévitation magnétique composé d’une raille IV.9 Simulation d’un inducteur de la machine 109 Conclusion générale Bibliographie |
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