Note ABES Conception et optimisation d'une turbine à axe vertical mue par les forces de portance dans une conduite en charge Design and optimization of a in-pipe lift-type vertical axis turbine Conduite en charge Portance Turbine hydraulique à axe vertical Caractérisation expérimentale et numérique Performances hydrodynamiques In-pipe Lift-type Vertical axis hydro turbine Characterization study Aerodynamic performance 621.2 Génie hydraulique Turbines hydrauliques Portance Cette thèse s’intéresse au développement d'une turbine hydraulique mue par les forces de portance et installée dans une conduite en charge. Bien que ce type de turbine soit largement documenté en milieu infini, il n'existe que très peu de littérature à son sujet en milieu confiné. De plus, au vu de cahiers des charges présents en milieu industriel, ce système semble pertinent pour l'exploitation du potentiel des écoulements en charge. Cette thèse a alors pour objectif principal d'étudier ce type de turbine en milieu confiné. Pour cela, des études numériques 2D et 3D ont tout d'abord été réalisées à l'aide du code de calcul OpenFOAM. Elles ont permis de quantifier l'influence des paramètres géométriques et hydrauliques sur les performances de la turbine. Aussi, elles ont fourni un premier jeu de données utile à la conception d'un banc expérimental. Ce dernier, conçu et installé au laboratoire ICube de Strasbourg, a permis de réaliser la preuve de concept du système et d'étudier expérimentalement les performances de la turbine. Ainsi, après avoir caractérisé la chaîne de mesure du banc d'essais, l'instrumentation mise en place durant cette thèse a permis déterminer les performances d'un prototype de turbine et de valider les modélisations numériques. This thesis focuses on the development of a hydraulic turbine driven by lift forces and installed in a pipe under pressure. Although this type of turbine is widely documented in infinite environment, there is very little literature about it in confined environment. Moreover, in view of the specifications present in an industrial environment, this system seems relevant for the exploitation of flows under pressure. The main objective of this thesis is to study this type of turbine in a confined environment. For this, 2D and 3D numerical studies were first performed using the OpenFOAM calculation code. They allowed to quantify the influence of the geometrical and hydraulic parameters on the performances of the turbine. Also, they provided a first set of data for the design of an experimental device. The latter, designed and installed at the ICube laboratory in Strasbourg, allowed to realize the proof of concept of the system and to study experimentally the performances of the turbine. Thus, after having characterized the measurement chain of the test bench, the instrumentation set up during this thesis allowed to determine the performances of a prototype turbine and to validate the numerical models. Electronic Thesis or Dissertation Text fr PDF 21935239 Université de Strasbourg Strasbourg 2022-12-31 application/pdf 21830180 http://www.theses.fr/2022STRAD005/Document http://www.theses.fr/2022STRAD005/abes Maguin Nicolas 1997-12-31 FR 266258077 1207028692J 21922378 4200014 https://theses.fr/2022STRAD005 2022STRAD005 https://doi.org/10.70675/71d10bb9zf6d9z4294z87d1z77c0b2c47267 2022-06-17 Mécanique, génie mécanique, génie civil Strasbourg 131056549 Doctorat Docteur es non oui Vazquez José MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_1 168579448 Fortes-Patella Regiane MADS_PRESIDENT_DU_JURY 05991789X Dellinger Nicolas MADS_MEMBRE_DU_JURY_1 156221799 Dellinger Guilhem MADS_MEMBRE_DU_JURY_2 194173720 Heme-de-Lacotte Luc MADS_MEMBRE_DU_JURY_3 266258344 Fortes-Patella Regiane MADS_RAPPORTEUR_1 05991789X Mathieu Olivier MADS_RAPPORTEUR_2 261395319 École doctorale Mathématiques, sciences de l'information et de l'ingénieur (Strasbourg ; 1997-....) MADS_ECOLE_DOCTORALE_1 269 156504863 Laboratoire des sciences de l'ingénieur, de l'informatique et de l'imagerie (Strasbourg ; 2013-....) MADS_PARTENAIRE_DE_RECHERCHE_1 260728 176969721 ddc:620 Vazquez José Fortes-Patella Regiane Dellinger Nicolas Dellinger Guilhem Heme-De-Lacotte Luc Fortes-Patella Regiane Mathieu Olivier École doctorale Mathématiques, sciences de l'information et de l'ingénieur (Strasbourg ; 1997-....) Laboratoire des sciences de l'ingénieur, de l'informatique et de l'imagerie (Strasbourg) PDF 21935239 confidentialité 2022-06-17 2032-06-17 confidentialité 2022-06-17 2032-06-17 restriction 2022-06-17 2032-06-17 confidentialité 2022-06-17 2032-06-17 confidentialité 2022-06-17 2032-06-17