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Essais de dépollution des eaux contaminées par un composé organique par l’utilisation de nouveaux biosorbants
(Université 20 Août 1955-Skikda, 2018) Imen, BOUGHAITA; Chafia, BOUCHELTA
Dans ce travail, la fonctionnalisation d’un charbon actif issu de déchets du palmier dattier, noyaux et tiges de dattes (CADP) a été préparée par activation physique à la vapeur d’eau, sous flux d’azote, à 900 °C et utilisé comme support pour un métal de transition, le cobalt, afin de favoriser l’élimination d’un polluant organique anionique en solution aqueuse, le 2,4- dichlorophénoxyacétique. L’imprégnation du matériau a été effectuée pour plusieurs taux de Co, sous ultra-sons (60KHz) pour fixer les ions d’oxyde de Cobalt à la surface du CADP. Les conditions optimales étaient un taux d'imprégnation de 20% en poids de cobalt et une température de calcination de 300 °C. Les matériaux obtenus ont été caractérisé par plusieurs méthodes telles que l’TGA, le MEB, et FTIR. Le charbon actif (CADP) et le charbon actif fonctionnalisé (CADP-Co) ont été utilisés pour l'adsorption de l'acide 2,4- dichlorophénoxyacétique (2,4-D), un polluant organique anionique modèle ; il a été constaté que le charbon actif imprégné dans les conditions optimales (CADP-Co20% /300°C), a favorisé l’élimination du 2,4-D. La modélisation de la cinétique d’adsorption obéit au modèle de pseudo second ordre et au modèle de Langmuir qui décrit mieux l’adsorption du 2,4-D sur les matériaux préparés.
Modelling and Control of Brushless Doubly Fed Machine (BDFM)
(University 20 August 1955 – Skikda, 2018-06-18) GANOUCHE, Abderahmane; BOUZEKRI, Hacene
The Brushless Doubly Fed Machine (BDFM) continues to attract increasing interest for applications in wind power generation systems and variable speed motor drives where, robustness and low servicing costs are much desirable. As has been mentioned by various studies, the main disadvantage of this machine is its control which is relatively complex with respect to the Doubly Fed Induction Machine (DFIM). This difficulty is mainly due to the lack of a mathematical model connecting the inputs of the machine (control winding) to its outputs (power winding). To solve this problem, a new model that describes the input-output relationships of the machine is proposed. This dissertation adopts a transfer function approach to derive a mathematical model of the BDFM as a Multiple-Input Multiple-Output (MIMO) dynamic system. The proposed model is used to carry out a stability analysis of a benchmark machine under unbalanced grid voltage conditions and parameters variation. The stability study is done in an extremely wide speed range, and valid for both motor and generator operation modes. In addition to the stability investigation, the mathematical model is used to synthesise appropriate controllers for the BDFM as generator connected to the grid. The validity of the proposed model has been verified by experimentation, and the effectiveness of the control scheme has been validated by simulations
Extraction et modification des substances naturelles et leur application à la détection des métaux lourds
(Université 20 Août 1955 – Skikda, 2020) HADNINE ,Selma; ZIGHED, Lilia
La présente thèse a pour objectif l'élaboration de trois capteurs électrochimiques en utilisant trois nouveaux modificateurs préparés à base des extraits naturelles qui sont le chitosan et les polyphénols de myrte. Des caractérisations morphologiques par MEB, FTIR, UV et angle de contacte sont appliqués pour confirmer l’extraction, la synthèse des biomatériaux et la modification des électrodes. Le premier capteur est destiné à la détection des ions Hg(II) par une électrode en pate de carbone (CPE) modifiée par une résine chélatante de chitosan-thiourée. Le deuxième est consacré pour la détermination simultanée de quatre métaux lourds sur la surface d'une électrode en carbone vitreux activée par un film de chitosan- tanin de myrte. Le dernier capteur est désigné pour la détection sélective des cations de plomb(II) par application de la technique de polymere a empreinte ionique. Des caractérisations électrochimiques par spectroscopie d'impédance et cycle voltametrique sont exercées pour étudiées le comportement électrochimique des électrodes modifiées avant d'appliquer la voltamétrie à onde carrée ou par impulsion différentielle pour évaluer la sélectivité et la sensibilité du capteur et déterminer les limites de détections. Les résultats obtenus sont très satisfaisant, et la performance analytique de ces capteurs est évaluée en l'appliquant avec succès pour l'analyse des eaux naturelles contaminées par des métaux.lourds.
Élaboration et application de nouveaux nanomatériaux photocatalytiques actifs
(Université 20 août 1955-Skikda, 2021) Wissame, CHETTAH; Fayçal, DJAZI
Notre objectif de recherche consiste à développer de nouveaux catalyseurs photo-sensibles pour la valorisation d'un semi-conducteur dioxyde de titane anatase sous irradiation d'une lumière visible comme solution alternative et écologique pour la dépollution des eaux par procédé photocatalytique. L’objectif principal de notre étude consiste en une modification d’une nano-poudre commerciale (Millennium-PC500) par traitement thermique suivie d’une dispersion de nanoparticules de cuivre et zinc afin de réduire la bande interdite et d’augmenter la capacité photocatalytique. Deux approches ont été traités dans ce travail : (1) l’intervention d’hétérojonctions en milieu réactionnel en combinant le TiO2 anatase avec des nanoparticules de cuivre et zinc de type oxydes et/ou hydroxydes, (2) l’utilisation d’un colorant organique Rhodamine-B comme sensibilisateur réactionnel. Notre étude est basée sur la synthèse, la caractérisation physicochimique et la mise en œuvre de nanomatériaux à base de nanoparticules dispersés sur le support a-TiO2 anatase. Ces matériaux ont été préparés par trois méthodes : (1) imprégnation classique, (2) émulsion par tensioactif Triton-X100, (3) émulsion par copolymère Triblock-P123 puis ils ont été traités sous argon et air à 500°C. Les matériaux obtenus sont destinés pour : (i) la dégradation du Bleu de Méthylène en présence d’une très faible quantité de H2O2 où l’activité optimale atteignant le pourcentage de 99,3% a été observée avec les deux catalyseurs au cuivre préparés par les deux méthodes d'émulsion et traités sous argon; ceci indique que ces catalyseurs au cuivre sont capables de produire des lacunes plus efficaces pour la capture ou production de radicaux libres dans l’eau et (ii) l’autre réaction vise à utiliser la Rhodamine-B comme photo-sensibilisateur de la transformation photocatalytique du méthanol en formaldéhyde ; le catalyseur au cuivre préparé par imprégnation (3%wt.) présente la meilleure photo-dégradation de RhB avec un rendement de 98%. Il semble donc que la piste majeure de ce travail conduit à dire que, quelque soit la méthode de préparation employée (imprégnation ou émulsion), les catalyseurs avec dispersion de cuivre arrivent à mieux maîtriser le processus de la réaction photocatalytique que ceux au zinc et cela quelque soit le colorant organique mis en jeu, la raison revient à la nature de l'element en lui-même.
Transformation de produits naturels abondants en matériaux à capacité adsorbante
(Université 20 Août 1955 – Skikda, 2021) KAHOUL, Ibtissem; DJAZI, Fayçal
Ce travail porte sur l’étude de l’adsorption du colorant bleu de méthylène (BM) , colorant cationique utilisé dans la teinture du coton, du bois et de la soie sur des adsorbants qui sont les épluchures d' haricots (EH) et les épluchures de glands (EG), et le grignon de lentisque pistachier ( GL) qui se trouvent dans le nord de l’Algérie à l’état brut , et aussi améliorer leur capacité de rétention par activation sous irradiation micro-onde avec agent activateur KOH . Différents paramètres expérimentaux ont été réalisés tel que : pH, le temps d'équilibre, variation de la masse des adsorbants, variation de concentration initiale en colorant. Les résultats expérimentaux ont montré que le taux d’élimination d’adsorption du colorant bleu de méthylène sur les trois adsorbants à l’état brut et après activation sous irradiation micro-onde peut atteindre 89,3%. Les adsorbants ont été caractérisés en utilisant l'analyse thermogravimétrique (TGA), la spectroscopie infrarouge (FTIR), la diffraction des rayons X (XRD) et la microscopie électronique à balayage (SEM). Les épluchures d’haricots , les épluchures de gland et le grignon de lentisque pistachier à l’état brut et activé peuvent être utilisés comme adsorbants éco-efficace et à faible coût pour éliminer le bleu de méthylène d'une solution aqueuse par un processus d'adsorption.
Evaluation des risques liés aux transports de matières dangereuses dans la wilaya de Skikda
(Université 20 août 1955 – Skikda, 2021-12-16) BENHAMLAOUI ,Wafia; ROUAINIA, Mounira
Le transport de matières dangereuses peut avoir plusieurs répercussions, telles que des accidents liés aux passages de camions ou de canalisations dans une zone urbaine, fuites sur des canalisations dues à des activités externes ou tout simplement des défaillances internes liés à cette canalisation… etc. Ces conséquences peuvent affecter la sécurité des personnes, des installations et avoir des répercussions sur l’environnement. L’objectif de cette thèse s’inscrit dans le cadre de l’évaluation et l’analyse des risques liés aux transports de matières dangereuses dans la région de Skikda. Cette analyse est appliquée au sein de la zone pétrochimique de Skikda, qui regroupe plusieurs entreprises dont l’activité principales est le transport de matières dangereuses à travers toute la wilaya de Skikda. Notre travail est basé sur l’association de méthodes d’analyse des risques et outils numériques de modélisations, afin de permettre l’identification des dangers et phénomènes dangereux liés aux transports de matières dangereuses. En premier lieu, nous allons procéder à un recensement des entreprises ayant des activités de transport de matières dangereuses, lister ces matières dangereuses, établir une classification en fonction de leur mode de transport et leurs caractéristiques physico-chimiques. En deuxième partie, nous avons aussi procédé à une étude qualitative, en utilisant une analyse préliminaire des risques combinée avec la méthode nœud papillon, pour identifier les causes, les conséquences ainsi que les phénomènes dangereux liés au transport par canalisation de certaines matières dangereuses transportées dans la région de Skikda. Pour finir, nous avons modélisé les phénomènes dangereux, identifiés précédemment, afin de déterminer les étendues de leurs effets thermiques et effets de surpressions sur les installations avoisinantes.
Analysis and Control of Non-Classically Damped Structures
(University of 20 August 1955-Skikda, 2024) Hisham, Suleiman; Hamid ,Afra
This thesis explores the dynamic analysis of complex civil engineering structures, focusing on accurately modelling their responses to external forces. Solving the equation of motion directly for these systems often demands extreme computational time. Another option is to decouple these systems into modal form by solving the quadratic eigenvalue problem for them. Forced diagonalization or lightly damping assumptions are often used for this purpose. However, this technique has limited applicability for lightly damping scenarios. These challenges need more adaptable solutions. The exact state-space method stands out for its analytical accuracy in decoupling. It addresses the quadratic eigenvalue problem without simplifying the physical phenomenon. However, this method doubles the problem size, increasing computational demands. In response to these limitations, this research advances the field by examining approximation decoupling techniques that maintain the system's physical meaning while minimizing computational efforts. These techniques aim to improve the modelling efficiency of complex civil engineering structures and ensure the clarity of their dynamic behaviour interpretations. Two innovative methods introduced in our published papers are central to the thesis. The first proposed method, "Exploring Decoupling Techniques for Linear Structures with Non-Classical Damping," looks at a system with four degrees of freedom (4-DOF) and shows that it works well in three different damping situations. This method evaluates the efficacy of lightly non-classical damping against Adhikari's method, underscoring the importance of choosing a method based on the damping matrix's characteristics. It also introduces a new subspace technique that merges the advantages of previous methods for enhanced results. The second proposed method, "An Extension to Adhikari Iterative Method," builds upon existing frameworks by incorporating spectral localization and the self-adjoint theorem. This improves stability and precision in identifying complex eigenvalues. This advancement facilitates a novel approach for calculating the frequency response function (FRF), showcasing significant progress in the field. By integrating these methods, this thesis addresses computational and applicability challenges in modelling complex civil engineering structures and paves the way for further developments in structural dynamics analysis.
Contribution in the improvement of petrochemical plant’s safety using artificial intelligence methods
(University of 20 August 1955 – Skikda, 2024-02-15) BATOUT ,Naoual; BENDIB, Riad
Petrochemical installations are complex processes with high connectivity and continuously interaction between their systems and devices, which requires the control of several parameters for optimal operation. This type of process deals with hazardous substances at elevated temperatures and pressure and always faces difficulties in process control, hence failing to target operations that generate several types of risks such as explosion and fire. These safety incidents lead to serious consequences affecting people, environment and property. To provide a high level of security and safety to these installations, different risk management strategies have featured in literature, to identify and reduce hazardous situations. However, even with the vast variety in these strategies and the combination of different techniques to deal with some limitations and cover the maximum drawbacks, other difficulties are still considered such as uncertainties in both the input and output of the analysis and the classification problem. In recent years several tools have been developed based on artificial intelligence to deal with these difficulties such as fuzzy logic that relies on membership function principle and artificial neural network that emulate the biological ones. The objective of the thesis is to define generic methods of risk analysis based on fuzzy logic and neural network that can be appropriated for any industrial system and evaluate the different risks very well under the condition of uncertainty.  The first: an integrated frame implemented based on HAZOP and fuzzy evaluation of risk matrix to evaluate the safety integrity level (SIL) of an industrial fired heater safety.  The second: a novel methodology based on LOPA method and FUZZY LOGIC to increase its performance in terms of analysis and risk reduction. This approach is implemented to a real system namely naphtha-A- stabilizer after identifying risks inherent in this system by applying the HAZOP method (Hazards and Operability Study).  The third: an approach based on Artificial Neural Networks (ANN) is developed to schedule the SIL values of the safety integrity functions (SIF) of an industrial-fired heater
Commande des robots mobiles : Application sur des microrobots magnétiques
(Université 20 Août 1955 - Skikda, 2024-02-26) Meziane, Larbi; EL-Hadi Guechi
Ces dernières années, un intérêt croissant pour les microrobots magnétiques est apparu, notamment dans le domaine biomédical, tel que la chirurgie mini-invasive et l’administration de mé- dicaments. En comparaison avec les systèmes robotiques médicaux conventionnels, les microrobots sont capables d’atteindre des régions plus étroites et vulnérables du corps humain tout en minimisant les dommages. L’objectif de la thèse est de développer des stratégies de commande permettant à un microrobot magnétique, de naviguer dans un environnement fluidique à savoir, la navigation endovasculaire en utilisant les gradients de champs magnétiques générés par un dispositif magnétique à base de bobines électromagnétiques. C’est pourquoi, une compréhension approfondie de l’environnement de navigation du microrobot est une étape au préalable pour développer des stratégies de commande adéquates. Les contraintes d’échauffement des actionneurs magnétiques, la variation des paramètres physiologiques de l’humain, les perturbations environnementales et les erreurs de modélisation ont tous un impact significatif sur la navigation du microrobot. Lorsqu’un opérateur est chargé d ?administrer le médicament en dirigeant le microrobot vers la zone cible, on parle de contrôle en boucle ouverte. Bien que la commande en boucle ouverte ne nécessite pas d’algorithmes de contrôle sophistiqués, mais ses performances sont généralement limitées et dépendent fortement de l’expérience et de la précision des opérateurs. Afin de surmonter ces difficultés, un système de commande en boucle fermée s’avère très utile. La dynamique des microrobots peut être considérée linéaire dans certaines régions du corps humain (exemple : la cochlée) et non linéaire dans la plupart des cas (exemple : système cardiovasculaire). Dans le cas d’une dynamique linéaire du microrobot, nous avons proposé deux approches de commande à base d’un observateur pour suivre une trajectoire de référence. La première approche consiste en une commande par retour d’état mise en cascade avec un compensateur de rejet de perturbations. La stratégie utilise aussi un observateur pour reconstruire l’état du microrobot. L’objectif est d’achever le suivi de la trajectoire dans un vaisseau sanguin en 3D. La trajectoire désirée est générée par un opérateur moyennant un joystick. La deuxième approche consiste en une commande prédictive (MPC) (MPC pour Model Predictive Control) mise en cascade avec un compensateur de perturbations pour forcer le microrobot à poursuivre une trajectoire dans un environnement fluidique en 2D. La trajectoire de référence est générée également dans cette contribution à l’aide d’un joystick, et l’état du robot est estimé à l’aide d’un observateur d’état étendu non linéaire (NESO). Dans le cas d’une dynamique non-linéaire et d’un environnement de navigation en 2D, nous avons établi un modèle flou du type Takagi-Sugeno (TS) équivalent du microrobot dans un compact de l’espace d’état. La stratégie de commande proposée consiste à utiliser une commande PDC (parallel distributed compensation) en conjonction avec un compensateur de rejet de perturbations pour réaliser le suivi de trajectoire d’un microrobot. Un observateur flou T-S est utilisé pour estimer l’état complet à partir de la position mesurée du microrobot. Afin de surmonter le problème de surchauffe des bobines et rejeter les perturbations, le réglage du contrôleur flou T-S est effectué en imposant une contrainte sur l’amplitude du gradient du champ magnétique. Les gains de la commande et de l’observateur sont déterminés en résolvant un ensemble d’inégalités matricielles linéaires (LMIs). Dans cette approche, la trajectoire de référence optimale est générée en appliquant la méthode de marche rapide (fast marching method) sur l’image IRM. Afin de démontrer l’efficacité de la stratégie de commande proposée, les performances de la stratégie de commande sont évaluées à la fois sans et avec le bruit de mesure. Une plateforme d’instrumentation a été conçue dans le cadre de cette thèse, au sein du laboratoire PRISME/ JUNIA - Châteauroux en France pour valider les stratégies de commande développées dans le cadre de cette thèse

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