Note ABES Etude expérimentale et optimisation des performances hydrauliques des vis d'Archimède utilisées dans les micro centrales hydroélectriques Experimental study and performance optimization of Archimedean screw turbine used in micro hydroelectric plants Micro Centrale Hydroélectrique Vis d'Archimède Expérimentations Modélisation Simulation numérique Mirco-hydro Plants Archimedean Screw Experiments Modelisation Numerical simulation 532.5 621.2 Vis d'Archimède Hydraulique Simulation par ordinateur Petites centrales hydroélectriques Modélisation tridimensionnelle Le potentiel de production d'hydroélectricité à l'aide de micro centrales hydroélectriques est sous-exploité en Europe. L'exploitation de petites chutes d'eau, à l'aide des vis d'Archimède, est un moyen de production d'énergie renouvelable récent et en voie de développement. Cette thèse étudie les performances hydrauliques de ce type de turbine. Une première partie du travail a porté sur la mise en place d'un dispositif expérimental, à échelle réduite, permettant de tester pour des conditions hydrauliques et des paramètres géométriques variés les performances hydrauliques d'une vis d'Archimède. Un modèle théorique semi-analytique permettant de déterminer les performances de la vis a été développé puis validé à l'aide des résultats expérimentaux. Les écoulements complexes au sein de cette turbine sont étudiés par le biais d'une modélisation numérique 3D instationnaire, validée expérimentalement. La compréhension de la structure de l'écoulement a alors permis de développer un nouveau modèle théorique permettant de déterminer avec plus de précision le débit de fuite qui est à l'origine d'une perte significative de rendement. Ces résultats permettent d'envisager l'implémentation d'un modèle de dimensionnement industriel. The potential for hydropower generation using micro-hydro plants is still under exploited in Europe. The Archimede Screw Generators are a growing technology convenient for low-head hydraulic sites. This thesis studies the hydraulic performance of this turbine. The first part of thiswork presents an experimental device using a laboratory screw scale. This device allows to test screw performance for various hydraulic conditions and geometrical parameters. A theoretical model predicting the screw performance has then been developed and validated with experimental results.The complex flows occurring within the screw are studied thanks to 3D and unsteady numerical simulations. The numerical results are validated experimentally. The insights provided on the flow structure permit to develop a new leakage model. These leakages are a major source of efficiency loss. Eventually, all these results will allow the implementation of an industrial dimensioning model. Electronic Thesis or Dissertation Text fr PDF 40862108 Université de Strasbourg Strasbourg 2016-12-31 https://theses.hal.science/tel-01355570 application/pdf 40206206 https://publication-theses.unistra.fr/public/theses_doctorat/2015/Dellinger_Guilhem_2015_ED269.pdf http://www.theses.fr/2015STRAD046/abes https://theses.hal.science/tel-01355570 https://theses.hal.science/tel-01355570 https://theses.hal.science/tel-01355570 Dellinger Guilhem 1988-12-22 FR 194173720 21220768 https://theses.fr/2015STRAD046 2015STRAD046 https://doi.org/10.70675/9c625c2fz3af8z414bzad83z3f28bbc2f340 2015-12-10 Génie civil Strasbourg 131056549 Doctorat Docteur es non oui Ghenaim Abdellah MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_1 061098817 Terfous Abdelali MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_2 074437585 Georgescu Sanda-Carmen MADS_PRESIDENT_DU_JURY 194633330 Achard Jean-Luc MADS_MEMBRE_DU_JURY_1 087186551 Bekkour Karim MADS_MEMBRE_DU_JURY_2 118745425 Georgescu Sanda-Carmen MADS_RAPPORTEUR_1 194633330 Dartus Denis MADS_RAPPORTEUR_2 034111417 École doctorale Mathématiques, sciences de l'information et de l'ingénieur (Strasbourg ; 1997-....) MADS_ECOLE_DOCTORALE_1 MA 156504863 Laboratoire des sciences de l'ingénieur, de l'informatique et de l'imagerie (Strasbourg ; 2013-....) MADS_PARTENAIRE_DE_RECHERCHE_1 UMR7357 176969721 260728 ddc:530 ddc:620 Ghenaim Abdellah Terfous Abdelali Georgescu Sanda-Carmen Achard Jean-Luc Bekkour Karim Georgescu Sanda-Carmen Dartus Denis École doctorale Mathématiques, sciences de l'information et de l'ingénieur (Strasbourg) Laboratoire des sciences de l'ingénieur, de l'informatique et de l'imagerie (Strasbourg) PDF 40862108