Academic literature on the topic 'Générateurs hydroélectriques – Conception et construction'

Ce mémoire développe la partie électrique du projet de l’hydrogénérateur à ailes oscillantes. Le but est de fournir à l’hydrogénérateur un système de conversion électromécanique avec son électronique de commande. Pour cela, deux types de machines électriques à aimants permanents ont été étudiées afin de déterminer celle qui officiera comme génératrice électrique. La forme du couple hydrodynamique impose le recours à un multiplicateur de vitesse. Un outil de dimensionnement du multiplicateur a été développé à partir d’une approche phénoménologique. Puis le dimensionnement d’inerties est évoqué dans le processus d’optimisation. Un outil d’optimisation complet de la conversion électromécanique a été élaboré en statique. Un autre outil pour la simulation dynamique a été mis au point afin de réaliser un asservissement de la vitesse de la turbine. Le convertisseur statique joue un rôle crucial puisqu’il doit maintenir une ondulation de vitesse de ±10% autour de la consigne pour valider le concept.

L'objectif de ce travail est de proposer une méthode et un outil de conception des systèmes automatisés distribués. Cette démarche de conception d'instruments intelligents ou de systèmes intelligents, permet la génération automatique du code à implémenter de manière à réduire le nombre d'erreurs de conception. Après une présentation des outils tels que CAP et LARII, nous proposons une approche utilisant le modèle externe comme schéma directeur pour la conception d'un instrument et plus spécialement pour la génération de son code. La méthode de conception présentée propose de décrire le fonctionnement attendu de l'instrument au travers de la description des services qu'il doit rendre, organisés en deux groupes externe et interne. Le langage de description proposé intègre la possibilité de structurer et de hiérarchiser les services composant l'instrument. Il permet l'intégration d'automates d'états permettant de gérer et de contrôler l'évolution des services ou de l'instrument, par exemple, grâce à l'emploi de modes d'utilisation. Enfin, l'utilisation de signaux entre services offre un moyen de coordonner ces services et de les rendre réactifs face à l'occurrence d'évènement interne ou externe. Nous définissons un formalisme en XML qui intègre les différents éléments du modèle. Un générateur a été développé, il permet de produire le code correspondant à la description en XML. Après compilation, ce code est prêt pour être implanté dans i'instnnnent final. La méthode est appliquée à la conception d'un instrument, puis à la commande d'un véhicule autonome automatisé afin d'illustrer la méthode sur un système distribué et intégrant un réseau de communication.

Sous un prisme réflexif, cette recherche vise l’appréhension d’un cadre conflictuel (une controverse ou un conflit), à partir de différentes angles de la construction scientifique d’un problème. Elle articule ainsi trois regards méthodologiques, l’ethnographie, la sociologie de la traduction et de l’analyse de discours, pour examiner les aspects techniques, politiques et communicationnels d'une discussion qui dura une dizaine d'années et qui engagea de centaines de scientifiques, experts, politiciens et profanes dans la production de connaissances. Le cas d’étude est le projet hydroélectrique HidroAysén. Il visait la construction de cinq méga-barrages dans la Patagonie chilienne et proposait de fournir un cinquième de toute la production nationale. Les jeux d'acteurs, leurs argumentations et la circulation discursive de leurs productions culturelles sont des problématiques qui s’intègrent à l’attention à l’autre dans un contexte conflictuel, imprégnant la recherche dans tous les niveaux étudiés : situations de communication dans le cadre des entretiens, logiques d’acteurs et analyse de textes médiatiques
Through a reflexive perspective, this research looks to apprehend a conflictual frame (it may be a sociotechnical controversy or a communicational conflict), regarding different angles of a scientific construction’s problem. We articulate methodological elements from ethnography, translation sociology and discourse analysis to examine the technical, political and communicational aspects of a discussion that lasted for ten years and engaged hundredths of scientists, experts, politicians and lay people in the production of knowledge.Our case study is the hydro electrical project HidroAysén in Chilean Patagonia that proposed to install five mega-dams in this territory in order to produce one fifth of the national production of energy. We integrate the attention to the other in a conflictual frame to stakeholders, its argumentations and the discursive circulation of its cultural productions. Those problématiques impregnate the research in every studied level: communication situations in the interviews, stakeholder’s interactions and media text’s analyses

Le fonctionnement des airbags est soumis à des règles draconiennes de sécurité vis-à-vis des occupants du véhicule. Dans cette étude, le modèle est un tube à paroi mince fermé à ses deux extrémités par des sertis et percé d'orifices pour l'évacuation des gaz de combustion. Avant sa mise sur le marché, le système pyrotechnique subit des essais de validation. Le dernier (burst test) consiste à soumettre la chambre de combustion du générateur de gaz (GG) à des rampes de pression dynamique conduisant à la rupture de la structure. L’objectif est d'optimiser la conception des GG via la simulation numérique afin de rendre plus efficace et moins coûteuse en essais réels la phase de développement. On s’intéresse ici à la réponse dissipative du matériau constituant les GG au cours du burst test induit par un chargement dynamique. On étudie particulièrement Le mode de rupture par endommagement plastique ductile. Pour l’obtention de résultats expérimentaux exploitables, une étude numérique préliminaire est réalisée afin d’optimiser différentes géométries d’éprouvettes courbes (usinées dans un tube) en termes de champs de contraintes et de déformations dans les sections utiles. La campagne expérimentale montre une influence significative de l’écrouissage plastique, de la viscosité ainsi que de l’endommagement plastique ductile. Le modèle GTN est utilisé pour décrire les effets combinés mentionnés précédemment, incluant la germination et la croissance de cavités. Des simulations numériques du burst test sont enfin réalisées à l’aide du code de calcul industriel ABAQUS. La confrontation des résultats numériques et expérimentaux est encourageante concernant la prédiction du modèle
Airbag inflator functioning is submitted to draconian safety rules for vehicle occupants. In this study, the inflator structure is a thin tube closed at both extremities, crimped and perforated with exit ports for combustion gas release. Prior to manufacturing, the pyrotechnic system undergoes validation (burst) tests. The latter consist in putting inflator combustion chamber under various dynamic pressure ramps until structure failure. This work aims at increasing the efficiency and at reducing validation tests number by using numerical simulation. In this work, we are interested in the numerical description of the dissipative response of the inflator material during the burst test induced by dynamic loading. The failure mode under ductile plastic damage is particularly studied. For obtaining reliable experimental results, a preliminary numerical study is carried out for optimising the geometry of curved samples (machined in thin small diameter tubes) regarding strain and stress fields in the gage length. The experimental campaign shows significant influence of strain hardening, plastic viscosity and ductile damage on inflator material behaviour. The GTN damage-plasticity model is used to describe the combined aforementioned effects, including cavity nucleation and growth laws as well as viscous plasticity potential. Numerical simulations considering the validation burst test problem is performed employing the engineering calculation code ABAQUS. Confrontation of numerical results with experimental ones is encouraging concerning prediction ability of the model

Dans un marché mondial, de nombreuses sociétés sont passées d’une stratégie d’entreprise centralisée où les produits sont conçus dans un lieu central et fabriqués dans les centres régionaux à une entreprise décentralisée, puis à une organisation répartie sur les régions. Le contexte Industriel de la thèse est GE Renewable Energy – Hydro solutions qui conçoit et fabrique des centrales d’énergie hydraulique. L’organisation GE hydro est dispersée sur 5 régions (Amérique du Nord, Amérique Latine, Europe, Chine et Inde). Chaque région est devenue une partie de cette organisation distribuée où sont conçues et fabriquées des turbines hydrauliques / générateurs. Cependant, de nouveaux défis ont surgis dans ce processus de développement de produits distribués : les besoins spécifiques à un marché, les différentes pratiques de travail, des différentes méthodes de conception, en plus des différences culturelles entre les régions.Afin de rationaliser ces différences, le développement de produits distribués comportait plusieurs objectifs. Par exemple, la standardisation des processus d'ingénierie, le développement des guides de conception commune pour les outils d'ingénierie, l'harmonisation des procédures de qualité et de résolution des problèmes. L’organisation Hydro a confié ces objectifs aux collectifs d'ingénierie virtuels qui sont dispersés dans toutes les régions.Notre recherche vise à étudier et à soutenir les collectifs d'ingénierie virtuels dans la co-création des standards techniques propres à l'entreprise. Les collectifs d'ingénierie virtuels impliquent des concepteurs, des ingénieurs industriels, des techniciens ainsi que les utilisateurs finaux. Ils devaient collaborer à distance afin de co-développer les standards techniques et plus tard de les adopter dans les projets des clients.Les collectifs d'ingénierie virtuels ont été au cœur de notre démarche de standardisation, la thèse a abordé les questions de recherche suivantes :1."Quel processus et plateforme collaboratifs de standardisation pourront permettre aux collectifs d'ingénierie de co-développer leurs standards à distance ?"2."Quelles sont les caractéristiques des différents types de collectifs virtuels qui conviennent respectivement au processus collaboratif de standardisation ?"3."Quel processus opérationnel doit être défini pour faciliter le travail des collectifs d'ingénierie virtuels dans une organisation gérée par projets ?"De la littérature, nous avons défini et différencié les types des collectifs d'ingénierie virtuels en tant que communautés de pratiques ou d'intérêt virtuelles, des équipes virtuelles et des réseaux d'apprentissage. Grâce à des observations et des réflexions autour de la pratique, nous avons développé et testé nos propositions. Les contributions principales de la thèse sont résumées telles que :1.Un modèle de processus collaboratif de standardisation pour co-développer les standards techniques à distance.2.HySPeC - une plateforme collaboratif de standardisation - pour répondre aux différentes exigences du processus collaboratif de standardisation.3.Un modèle dynamique pour caractériser les collectifs virtuels en fonction de leurs phases de développement.4.Un cadre des collectifs virtuels pour sélectionner, différencier et adapter les collectifs virtuels en fonction des objectifs du projet.5.Un processus opérationnel des collectifs virtuels pour faciliter l'adoption et la mise en œuvre des standards d'ingénierie dans les projets.La direction chez GE Hydro a considéré les propositions comme un facteur de succès pour co-développer les standards d'ingénierie à distance. Les différents types des collectifs virtuels peuvent s’adapter au processus de standardisation collaboratif et utiliser intuitivement les fonctionnalités de la plateforme collaborative. L'approche a également fourni un processus opérationnel pour faciliter l'intégration et le travail des collectifs d'ingénierie virtuels au sein de l'organisation hydro
In a global economy, the conquest of exploring and acquiring new markets has led many companies to expand their business around the globe. Many companies adopted a strategy of shifting from a centralized company where products were designed and manufactured in one region to a decentralized company, and then to a distributed organization over the regions. Our thesis context is GE Renewable Energy – Hydro solutions that designs and manufactures hydraulic power plants. GE hydro organization is scattered over 5 regions (North America, Latin America, Europe, China and India). Each region became part of this distributed organization where they participated in the designing and the manufacturing of the hydraulic turbines/ generators. However, new challenges arose in this distributed product development process: specific market needs, different working practices, various design methods, multitude of design tools in addition to the cultural differences among the regions.In order to rationalize the regional differences, the distributed development of hydraulic turbines and generators entailed several objectives. For example, standardization of engineering processes, development of common design guides for engineering tools, harmonization of quality sheets and troubleshooting procedures. Hydro organization has entrusted these objectives to the virtual engineering collectives who are dispersed in all the regions.Our research aimed at studying and supporting the virtual engineering collectives in the co-creation of corporate engineering standards and guidelines. The virtual engineering collectives involved the designers, industrial engineers, technicians as well as the end-users. They had to remotely collaborate in order to co-develop the engineering standards and later on to adopt them in customer projects.Since the virtual engineering collectives were at the core of our standardization approach, the thesis addressed the following research questions:1- “which collaborative standardization process and platform could enable the engineering collectives to co-develop their standards at distance?”2- “what are the characteristics of the different virtual collectives’ types which suit respectively the collaborative standardization process?”3- “which operational process has to be defined to ease the work of the virtual engineering collectives within a project based management style?”From the literature, we defined and differentiated the virtual engineering collectives’ types as virtual communities of practice and/or interest, virtual teams and networks of learning. Through observations and reflections from the practice, we have developed and tested our propositions. The main thesis’ contributions are summarized as follows:1- The collaborative standardization process to co-develop the engineering standards at distance.2- HySPeC templates – the collaborative standardization platform - to respond to the different requirements of the collaborative standardization process.3- The virtual collectives’ dynamics (VCD) model to characterize the virtual collectives in function of their development phases.4- The virtual collectives’ framework (VCF) to select, differentiate and fit the virtual collectives in function of the project’s objectives.5- The virtual collectives’ operational process to facilitate the adoption and the implementation of the engineering standards in the customers’ projects.The top management at GE Hydro found the proposed collaborative standardization approach able to co-develop the engineering standards at distance. The different virtual collectives’ types can fit and adapt to the collaborative standardization process and intuitively use the collaborative platform’ functionalities. The approach also provided an operational process to facilitate the integration and the work of the virtual engineering collectives within the distributed hydro organization