Modélisation numérique de débitmètre électromagnétique
Langue Français
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Modalités de diffusion de la thèse :
  • Thèse confidentielle jusqu'au 26/11/2024.
  • AccŽs réservé à l'ensemble de la communauté universitaire jusqu'au 26/11/2024 (communication intranet).
 
Auteur : Imbs, Julien
Date de soutenance : 26-11-2019

Directeur(s) de thèse : Bulou, Hervé

Président : Pourroy, Geneviève
Rapporteur(s) : Mazaleyrat, Frédéric - Vollaire, Christian
Membre(s) du jury : Larochelambert, Thierry de

Établissement de soutenance : Strasbourg
Laboratoire : Institut de physique et chimie des matériaux (Strasbourg)
École doctorale : École doctorale Physique et chimie-physique (Strasbourg ; 1994-....)
 
Discipline : Physique
Classification : Physique, Fabrication de produits à usages spécifiques

Mots-clés libres : Débitmètre électromagnétique, Simulation numérique, Champ magnétique, Dynamique moléculaire
Mots-clés :
  • Débitmètres
  • Champs électromagnétiques - Simulation, Méthodes de
  • Dynamique des fluides
Résumé : Cette thèse a pour objet la modélisation et l’étude de débitmètres électromagnétiques produits par la société Siemens. Ces appareils permettent de mesurer le débit volumique d’un fluide conducteur en mouvement sous un champ magnétique par le biais d’électrodes mesurant le potentiel induit. L’objectif principal des travaux présentés est de modéliser un débitmètre électromagnétique, afin de disposer d’un modèle fiable et réaliste d’un point de vue magnétique, et de l’optimiser par la suite. La premier chapitre de cette thèse est consacrée à l’historique et au fondement de la théorie des débitmètres électromagnétiques de l’époque de Faraday à nos jours. Le chapitre II présente et décrit les débitmètres industriels conçus par Siemens à Haguenau en posant les bases, les termes et les notions nécessaires à la compréhension des travaux réalisés durant cette thèse. Le chapitre III vise à établir l’équation qui régit le fonctionnement des débitmètres électromagnétiques reliant le potentiel induit, la vitesse du fluide et le champ magnétique. On discutera également des principales hypothèses retenues dans le cadre de la théorie pour la modélisation numérique. Le chapitre IV introduit dans un premier temps la théorie sur le magnétisme et les principaux matériaux magnétiques. Dans un second temps, c’est la caractérisation magnétique des principaux composants utilisés pour la conception des débitmètres électromagnétiques qui est réalisée. Dans le chapitre V, une introduction à la modélisation numérique est effectuée, afin de justifier l’importance de la méthode des éléments finis pour la simulation électromagnétique des débitmètres sur le logiciel NX. La deuxième partie du chapitre se concentre sur le développement et la simulation du modèle numérique d’un débitmètre électromagnétique. Ensuite, la troisième partie est consacrée à la méthode expérimentale mise en place afin de mesurer le champ magnétique et comparer les résultats obtenus avec ceux issus de la simulation. La simulation numérique du champ magnétique ayant été validée par les mesures, le chapitre VI est consacré à la dynamique moléculaire des particules chargées contenues dans le fluide afin d’en déterminer la différence de potentiel. Enfin, le chapitre VII est consacré à l’étalonnage des débitmètres électromagnétiques, où l’on confrontera un modèle théorique aux valeurs expérimentales mesurées en production sur le site de Haguenau.
 
Type de contenu : Text
Format : PDF
 
Entrepôt d'origine : STAR : dépôt national des thèses électroniques françaises
Identifiant : 2019STRAE047
Type de ressource : Thèse