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Contribution à l’analyse thermique d’un dispositif de réfrigération magnétique pour la liquéfaction de l’hydrogène / Mustapha Belkadi 

Public ISBD Titre : Contribution à l’analyse thermique d’un dispositif de réfrigération magnétique pour la liquéfaction de l’hydrogène Type de document : texte imprimé Auteurs : Mustapha Belkadi, Auteur ; Smaili, Arezki, Directeur de thèse Editeur : [S.l.] : [s.n.] Année de publication : 2020 Importance : 1 fichier PDF (3.1 Mo) Présentation : ill. Format : 30 cm. Note générale : Mode d'accès : accès au texte intégral par intranet. Thèse de Doctorat : Génie Mécanique : Alger, École Nationale Polytechnique : 2020 Bibliogr. f. 106 - 109 Langues : Français (fre) Mots-clés : Réfrigération  magnétique  ;  Effet  magnétocalorique  ;  Régénérateur  magnétique  actif  ;  liquéfaction  de  l’hydrogène Index. décimale : D002220 Résumé : L’hydrogène, sous la pression atmosphérique, devient liquide à 20.3K. Sa liquéfaction nécessite l’extraction d’une quantité de chaleur de 4914 kJ/kg. Cette liquéfaction est réalisée par des cycles conventionnels, basé sur la compression et la détente d’un gaz, ou par des effets magnétocaloriques (EMC) de certains matériaux magnétiques, à travers des cycles appelés cycles à régénération magnétique actives (cycles AMR). C’est dans ce contexte que la présente étude a été réalisée afin d’étudier la faisabilité d’appliquer la réfrigération magnétique à la liquéfaction de l’hydrogène. Elle porte essentiellement sur l’analyse thermique et l’évaluation des performances d’un dispositif magnétique pour la liquéfaction de l’hydrogène. Un tel dispositif est composé de plusieurs cycles AMR placés en cascade (système à multi-étages). La première partie du travail a été consacrée à la modélisation du cycle AMR en considérant les équations de conservation de l’énergie entre le fluide et le matériau magnétique (lit régénérateur). A cet effet, un code numérique, basé sur la méthode des différences finies, a été développé pour résoudre le modèle mathématique résultant et déterminer la puissance frigorifique générée par le cycle. Dans la deuxième partie, une analyse approfondie du liquéfacteur magnétique a été menée. Le nombre d’étages, le volume du matériau magnétique à mettre en place ainsi que l’efficacité du système ont été évalués. Le modèle numérique a été couplé avec une méthode de simulation permettant l’utilisation du code de simulation commercial Aspen Hysys afin d’établir rapidement et rigoureusement les bilans de matière et énergétiques. Le travail a été conclu par une comparaison avec un système de liquéfaction conventionnel (cycle de Claude). Pour un liquéfacteur AMR composé de 6 étages opérant avec des matériaux magnétiques purs (Gd, Dy, Tb et Ho), le coefficient de performance (COP) trouvé est de 0.096. Cette valeur est très proche de l’efficacité du cycle de Claude étudié et pour lequel un COP de 0.106 a été trouvé. Contribution à l’analyse thermique d’un dispositif de réfrigération magnétique pour la liquéfaction de l’hydrogène [texte imprimé] / Mustapha Belkadi, Auteur ; Smaili, Arezki, Directeur de thèse . - [S.l.] : [s.n.], 2020 . - 1 fichier PDF (3.1 Mo) : ill. ; 30 cm. Mode d'accès : accès au texte intégral par intranet. Thèse de Doctorat : Génie Mécanique : Alger, École Nationale Polytechnique : 2020 Bibliogr. f. 106 - 109 Langues : Français (fre) Mots-clés : Réfrigération  magnétique  ;  Effet  magnétocalorique  ;  Régénérateur  magnétique  actif  ;  liquéfaction  de  l’hydrogène Index. décimale : D002220 Résumé : L’hydrogène, sous la pression atmosphérique, devient liquide à 20.3K. Sa liquéfaction nécessite l’extraction d’une quantité de chaleur de 4914 kJ/kg. Cette liquéfaction est réalisée par des cycles conventionnels, basé sur la compression et la détente d’un gaz, ou par des effets magnétocaloriques (EMC) de certains matériaux magnétiques, à travers des cycles appelés cycles à régénération magnétique actives (cycles AMR). C’est dans ce contexte que la présente étude a été réalisée afin d’étudier la faisabilité d’appliquer la réfrigération magnétique à la liquéfaction de l’hydrogène. Elle porte essentiellement sur l’analyse thermique et l’évaluation des performances d’un dispositif magnétique pour la liquéfaction de l’hydrogène. Un tel dispositif est composé de plusieurs cycles AMR placés en cascade (système à multi-étages). La première partie du travail a été consacrée à la modélisation du cycle AMR en considérant les équations de conservation de l’énergie entre le fluide et le matériau magnétique (lit régénérateur). A cet effet, un code numérique, basé sur la méthode des différences finies, a été développé pour résoudre le modèle mathématique résultant et déterminer la puissance frigorifique générée par le cycle. Dans la deuxième partie, une analyse approfondie du liquéfacteur magnétique a été menée. Le nombre d’étages, le volume du matériau magnétique à mettre en place ainsi que l’efficacité du système ont été évalués. Le modèle numérique a été couplé avec une méthode de simulation permettant l’utilisation du code de simulation commercial Aspen Hysys afin d’établir rapidement et rigoureusement les bilans de matière et énergétiques. Le travail a été conclu par une comparaison avec un système de liquéfaction conventionnel (cycle de Claude). Pour un liquéfacteur AMR composé de 6 étages opérant avec des matériaux magnétiques purs (Gd, Dy, Tb et Ho), le coefficient de performance (COP) trouvé est de 0.096. Cette valeur est très proche de l’efficacité du cycle de Claude étudié et pour lequel un COP de 0.106 a été trouvé.

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Code-barres	Cote	Support	Localisation	Section	Disponibilité	Spécialité	Etat_Exemplaire
T000308	D002220	Papier	Bibliothèque centrale	Thèse de Doctorat	Disponible	Genie_mecanique	Consultation sur place

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Liquéfaction du gaz naturel par le procédé de la réfrigération magnétique / Mustapha Belkadi 

Public ISBD Titre : Liquéfaction du gaz naturel par le procédé de la réfrigération magnétique Type de document : texte imprimé Auteurs : Mustapha Belkadi, Auteur ; Smaili, Arezki, Directeur de thèse Editeur : [S.l.] : [s.n.] Année de publication : 2012 Importance : 89 f. Présentation : ill. Format : 30 cm. Accompagnement : 1 CD-ROM. Note générale : Mémoire de Magister : Electronique : Alger, Ecole Nationale Polytechnique : 2012 Bibliogr. f. 73 - 74. Annexes: [15] f Langues : Français (fre) Mots-clés : Réfrigération  magnétique;  Effet  magnétocalorique;  Régénérateur  magnétique  actif;  Théorie  du  champ  moléculaire;  Liquéfaction  des  gaz  GNL Index. décimale : M000712 Résumé : Le travail réalisé dans le cadre de cette étude a pour objectif l’évaluation de performances et le dimensionnement d’un système de réfrigération magnétique (RM) appliqué à la liquéfaction du gaz naturel (i.e. liquéfacteur magnétique). Un tel dispositif consiste essentiellement en un régénérateur magnétique, un fluide caloporteur et une source de champ magnétique. La première partie du travail portait sur la modélisation du cycle thermomagnétique de RM en considérant les équations d’énergie gouvernant les échanges de chaleur entre le fluide et le solide dans le régénérateur magnétique. La deuxième partie a été consacrée à l’analyse de performance et au dimensionnement du liquéfacteur magnétique. A cet effet, à l’aide du logiciel Hysys de nombreuses configurations du liquéfacteur magnétique ont été simulées et étudiées, et ce, afin de déterminer les configurations optimales susceptibles de produire d’appréciables quantités de gaz naturel liquéfié (GNL). Des configurations hautement efficaces ont été trouvées; des performances ayant des valeurs jusqu’à 81% de celle du cycle de Carnot correspondant. Toutefois, en comparaison avec des liquéfacteurs conventionnels à gaz, les débits de GNL trouvés sont limités; des valeurs inférieures à 4.85 kg/jour obtenues sous des hautes pressions d’opération du gaz naturel (de l’ordre 36 bars) et pour un champ magnétique appliqué de 5T. Liquéfaction du gaz naturel par le procédé de la réfrigération magnétique [texte imprimé] / Mustapha Belkadi, Auteur ; Smaili, Arezki, Directeur de thèse . - [S.l.] : [s.n.], 2012 . - 89 f. : ill. ; 30 cm. + 1 CD-ROM. Mémoire de Magister : Electronique : Alger, Ecole Nationale Polytechnique : 2012 Bibliogr. f. 73 - 74. Annexes: [15] f Langues : Français (fre) Mots-clés : Réfrigération  magnétique;  Effet  magnétocalorique;  Régénérateur  magnétique  actif;  Théorie  du  champ  moléculaire;  Liquéfaction  des  gaz  GNL Index. décimale : M000712 Résumé : Le travail réalisé dans le cadre de cette étude a pour objectif l’évaluation de performances et le dimensionnement d’un système de réfrigération magnétique (RM) appliqué à la liquéfaction du gaz naturel (i.e. liquéfacteur magnétique). Un tel dispositif consiste essentiellement en un régénérateur magnétique, un fluide caloporteur et une source de champ magnétique. La première partie du travail portait sur la modélisation du cycle thermomagnétique de RM en considérant les équations d’énergie gouvernant les échanges de chaleur entre le fluide et le solide dans le régénérateur magnétique. La deuxième partie a été consacrée à l’analyse de performance et au dimensionnement du liquéfacteur magnétique. A cet effet, à l’aide du logiciel Hysys de nombreuses configurations du liquéfacteur magnétique ont été simulées et étudiées, et ce, afin de déterminer les configurations optimales susceptibles de produire d’appréciables quantités de gaz naturel liquéfié (GNL). Des configurations hautement efficaces ont été trouvées; des performances ayant des valeurs jusqu’à 81% de celle du cycle de Carnot correspondant. Toutefois, en comparaison avec des liquéfacteurs conventionnels à gaz, les débits de GNL trouvés sont limités; des valeurs inférieures à 4.85 kg/jour obtenues sous des hautes pressions d’opération du gaz naturel (de l’ordre 36 bars) et pour un champ magnétique appliqué de 5T.

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Code-barres	Cote	Support	Localisation	Section	Disponibilité	Spécialité	Etat_Exemplaire
M000712A	M000712	Papier	Bibliothèque centrale	Mémoire de Magister	Disponible
M000712B	M000712	Papier	Bibliothèque centrale	Mémoire de Magister	Disponible

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