Étude et conception d'un modèle mécanique d'hybridation pneumatique par assistance électrique d'un moteur diesel

Iben Abdallah, Haithem (2023). Étude et conception d'un modèle mécanique d'hybridation pneumatique par assistance électrique d'un moteur diesel. Mémoire. Rimouski, Université du Québec à Rimouski, Département de mathématiques, d’informatique et de génie, 128 p.

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Résumé

« La production d'électricité dans les collectivités éloignées est un défi technique qui doit prendre en considération des exigences environnementales en termes d'émissions des GES et des coûts de la production. Les principales ressources utilisées dans ces zones sont les énergies renouvelables éoliennes et les génératrices diesel. Le fonctionnement de ces génératrices est souvent en faible charge caractérisée par des performances médiocres et des coûts d'exploitation et de production élevés.Le but de ce mémoire est l'étude et la conception d'un modèle mécanique d'hybridation pneumatique d'un moteur diesel C15 par assistance électrique. Les résultats obtenus peuvent être utilisés pour déterminer le rendement optimal de générateurs diesel et de réduire la consommation des énergies fossiles dans le système énergétique des collectivités éloignées. Pour cette raison, le projet de notre recherche est organisé en quatre principaux chapitres. Le premier est une revue de la littérature qui s'est intéressée au fonctionnement du moteur diesel à quatre temps. Dans la deuxième étape, nous avons étudié la suralimentation classique puis d'autres techniques modernes d'hybridation pneumatique dans l'objectif d'identifier les avantages et les inconvénients. Quant au troisième chapitre, nous avons exécuté la modélisation et la simulation de notre modèle d'hybridation pneumatique par assistance électrique d'un moteur diesel C15. Enfin, au quatrième chapitre, nous avons effectué la conception de deux configurations d'hybridation par assistance électrique pour choisir la meilleure d'entre elles pour un moteur diesel C15 de cylindrée 15,2 litres. L'interprétation et l'analyse des résultats ont dévoilé une augmentation de la puissance de moteur diesel et du couple aussi, ainsi qu'une réduction significative des émissions des GES et de la consommation spécifique du carburant surtout pour les bas régimes de fonctionnement. Également, la conception mécanique en 3D des modifications à apporter au moteur diesel et les discussions de différents scénarios ont démontré la faisabilité technique de l'hybridation pneumatique par assistance électrique en toute sécurité. -- Mot(s) clé(s) en français : Moteur diesel, hybridation pneumatique, assistance électrique, conception, étude, performances, modélisation. »--
« Power production in distant communities represents a technical challenge because of environmental requirements regarding GHG emissions and production costs. The main resources used are renewable wind energy and diesel generators. However, the operation of these generators is often at low load with poor performance and high production and exploitation costs. This dissertation aims to study and design a model for the pneumatic hybridization of a C15 diesel engine with electric assistance. The results can be used to optimize diesel generator performance and reduce fossil fuel penetration rate in the energy system of distant communities. Our research project is presented through four main chapters. The first one is a literature review focused on the operation of the four-stroke diesel engine. In the second chapter, we studied conventional turbocharging and other modern pneumatic hybridization techniques to identify the advantages and disadvantages. In the third chapter, we modeled and simulated our electrically assisted pneumatic hybridization model of a C15 diesel engine. Finally, we designed two electrically assisted hybridization configurations to select the best one for a 15.2-liter C15 diesel engine. The interpretation and analysis of the results revealed an improvement in diesel engine power and torque and a significant reduction in GHG emissions and specific fuel consumption, especially at low engine rpm. Also, the 3D mechanical design of the diesel engine modifications and the discussion of different scenarios showed the technical feasibility and the safety of electrically assisted pneumatic hybridization. »--

Type de document :	Thèse ou mémoire de l'UQAR (Mémoire)
Directeur(trice) de mémoire/thèse :	Ilinca, Adrian
Co-directeur(s) ou co-directrice(s) de mémoire/thèse :	Hayyani, Mohamed Yasser
Information complémentaire :	Mémoire présenté dans le cadre du programme de maîtrise en ingénierie en vue de l'obtention du grade de maître en sciences appliquées (M. Sc. A.)
Mots-clés :	Centrales diesel ; Générateurs électriques ; Air comprimé ; Stokage ; Énergie ; Systèmes hybrides ; Modèles mathématiques ; Assistance électrique.
Départements et unités départementales :	Département de mathématiques, informatique et génie > Génie
Déposé par :	DIUQAR UQAR
Date de dépôt :	04 oct. 2023 13:44
Dernière modification :	04 oct. 2023 13:44
URI :	https://semaphore.uqar.ca/id/eprint/2445

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