Academic literature on the topic 'Modèle d'estimation de débit de fuite'

L'objectif du présent travail est l'élaboration d'une méthodologie de validation des données hydrométriques mesurées dans un réseau d'assainissement. L'information validée est utilisée aussi bien en temps réel, pour optimiser les consignes de gestion, qu'en temps différé, pour poser le véritable diagnostic et évaluer, sur une base quotidienne, l'efficacité des systèmes d'assainissement. Le principe de base de la méthodologie proposée repose sur la redondance analytique de l'information provenant d'une part de la mesure directe du débit sur le terrain et d'autre part du débit simulé à partir des variables météorologiques. On compare ainsi d'une part, l'écart entre la valeur prévue par un modèle autorégressif (AR) et la valeur mesurée et d'autre part, l'écart entre la valeur prévue par ce même modèle AR et la valeur simulée par un modèle hydrologique. Parmi les valeurs, mesurée et simulée, celle qui se rapproche le plus de la valeur prévue est retenue. Afin de considérer des modèles non stationnaires et d'éviter le biais d'estimation des paramètres de régression par la méthode standard des moindres carrés, le filtre de Kalman est utilisé pour identifier les paramètres du modèle AR. La méthodologie proposée a été testée avec succès sur un bassin urbain de la municipalité de Verdun. L'hydrogramme mesuré a été bruité artificiellement à la fois par un bruit blanc et par un certain nombre de perturbations de grandes amplitudes et de différentes formes. Le processus de validation a permis de retrouver pratiquement les mesures initiales, non bruitées. Les critères de performance introduits sont largement concluants.

Les modélisations régionales proposées sur les modules annuels et les débits moyens d'étiage des sous-bassins de la Moselle française devraient contribuer à l'amélioration des connaissances sur le fonctionnement physique actuel des hydrosystèmes. Elles s'inscrivent dans le contexte des directives de la loi Pêche et de la loi sur l'Eau et plus récemment de la Directive Cadre Européenne. Quarante neuf sous-bassins répartis en trois jeux ont permis de caler et valider un modèle régional des modules annuels et un modèle régional d'étiage. Dans le cas du bassin hydrographique de la Moselle française une certaine dépendance existe entre modèles régionaux dont la loi statistique choisie est la loi de Weibull à 2 paramètres. Une pseudo-dépendance est observée entre la loi régionale des modules annuels et la loi régionale des débits moyens d'étiage pour les années moyennes à sèches. Cette propriété va permettre en particulier l'usage d'une procédure simplifiée commune, établie à partir de la connaissance de jaugeages épisodiques d'étiage, pour l'estimation des descripteurs de débit d'un sous-bassin non observé : le module médian /qa et le débit quotidien minimal médian /vcnd=1. Pour le modèle régional d'étiage un deuxième descripteur local est nécessaire. Il s'agit d'un temps caractéristique d'étiage du sous-bassin ∆e (j) permettant de généraliser le modèle à toute durée d. Le concept débit-durée-fréquence QdF appliqué aux étiages exploite la convergence observée des distributions de différentes durées d et est indépendant de la loi fréquentielle choisie. Le caractère opérationnel de ces modélisations régionales dépend essentiellement de la précision d'estimation des descripteurs de débit du sous-bassin étudié /qa, pour les modules annuels et /vcnd=1 pour les étiages. Ces descripteurs de débit ont été estimés selon deux approches : l'approche classique par régression multiple et selon une approche simple de recherche d'un coefficient de tendance k entre jaugeages épisodiques d'étiage concomitants au sous-bassin étudié (pas ou peu d'observations) et au sous-bassin de référence (chronique de débit continue). Pour cela, un choix de cinq jaugeages d'étiage par an sur les douze dernières années en moyenne a été fait. Le descripteur de débit du sous-bassin étudié est ensuite déduit du produit de k par le descripteur de débit du sous-bassin de référence. Pour /vcnd=1, sb. étudié nous observons dans la majorité des cas une nette amélioration de l'estimation obtenue par régression, notamment une forte réduction des écarts les plus importants. Une similitude des classes de superficie entre sous-bassin étudié et sous-bassin de référence n'est pas exigée. La proximité géographique des sous-bassins semble donner de meilleurs résultats. En ce qui concerne le module médian /qasb. étudié, son estimation par régression multiple est assez performante. Parallèlement à cela, le coefficient k de tendance permet, de même que pour, une estimation cohérente de /qasb. étudié. Ce résultat un peu inattendu laisse supposer que la pseudo-dépendance observée entre modèles régionaux a bien une réalité physique. Nous avons insisté sur cette démarche "de régionalisation" nécessitant un faible investissement en mesures de débit des sous-bassins non observés par rapport au réseau national de suivi hydrométrique. Elle se présente à notre avis comme une alternative (ou complémentarité) intéressante aux méthodes de régionalisation à bases géostatistiques : telles que l'identification du voisinage hydrologique homogène du sous-bassin étudié ou encore la prise en compte de l'effet structurant du réseau hydrographique dans la cartographie du descripteur de débit. L'ensemble des connaissances relative à cette recherche est repris dans un Système d'Information Géographique pour répondre éventuellement à la demande.

Suite à la crue exceptionnelle qui s'est produite le 15 juin 2010 dans la région de Draguignan (Var), plusieurs équipes de chercheurs et d'ingénieurs sont intervenues sur le terrain afin de documenter et de caractériser cet événement, en proposant notamment des estimations des débits de pointe sur le cours principal de l'Argens ainsi que sur l'ensemble des affluents touchés. Des informations sur la chronologie des crues ont également été obtenues auprès de témoins oculaires. Un travail de coordination et d'échanges entre ces équipes a été organisé par le SCHAPI et la DREAL PACA, et a permis de confronter et de mettre en cohérence les résultats obtenus, et d'engager une discussion sur les périodes de retour de la crue. Cette comparaison a révélé que malgré les différentes sources possibles d'erreurs d'estimation, les valeurs de débits proposées par les différentes équipes restaient globalement assez proches. Cette première étape a permis de cartographier les débits sur la base d'une quarantaine d'estimations au total. La répartition spatiale obtenue apparaît, de premier abord, cohérente avec l'estimation des cumuls pluviométriques fournie par les lames d'eau radar. L'analyse hydrologique de l'événement a été complétée en comparant les débits estimés à des hydrogrammes simulés à l'aide d'un modèle pluie-débit simple. Ces résultats mettent en évidence une grande disparité des comportements hydrologiques des affluents de l'Argens. La Nartuby se distingue notablement avec une réponse hydrologique très progressive et atténuée ce qui peut être attribué à l'effet du karst très présent sur ce bassin. Enfin, le travail sur les périodes de retour a permis d'identifier les secteurs pour lesquels la crue a dépassé un niveau centennal.

L'Electrolyse de la Vapeur d'eau à Haute Température (EVHT) est l'un des procédésde production d'hydrogène les plus prometteurs. Dans l'optique d'une économie del'hydrogène produit par EVHT, de nombreux verrous restent à lever. L'un d'entre euxporte sur l'étanchéité. En effet, dans un EVHT, la gestion des gaz est primordiale. Ilfaut pouvoir gérer et prévoir dans le temps le comportement des joints afin d'éviter unedégradation des performances. Or, en EVHT, les températures de fonctionnement sontélevées (classiquement autour de 800 °C), des phénomènes de fluage ou de relaxationapparaissent, le différentiel de dilatation thermique entre les cellules électrochimiques encéramique et les interconnecteurs métalliques doit être pris en compte. Enfin, il convientde maintenir l'étanchéité de l'empilement à faible niveau d'effort pour ne pas risquerd'endommager la partie céramique.L'objet du travail de cette thèse démarre par un constat simple : nous ne disposons pasd'outils de prédimensionnement des joints à haute température permettant de prévoirun débit de fuite. Dès lors que l'on est amené à changer un paramètre de fonctionnement,comme la température, la pression, la stratégie de chargement, la géométrie ou la naturedu joint, une nouvelle expérience doit être menée.A partir d'essais d'étanchéité et de simulations numériques aux éléments finis, un modèleoriginal est proposé. Ce modèle qui a été validé en fonction de différents paramètresexpérimentaux permet d'estimer le débit de fuite associé à un joint en Fecralloy (Fe-CrAl) selon sa forme, ses conditions de serrage et du temps de maintien. Offrant ainsila possibilité de concevoir à moindre coût des joints spécifiques pour l'application visée.

L’évolution de l’équipement des réseaux d’eau potable a considérablement amélioré le pilotage de ces derniers. Le telérelevé des compteurs d’eau est sans doute la technologie qui a créé la plus grande avancée ces dernières années dans la gestion de l’eau, tant pour l’opérateur que pour l’usager. Cette technologie a permis de passer d’une information le plus souvent annuelle sur les consommations (suite à la relève manuelle des compteurs d’eau) à une information infra-journalière. Mais le télérelevé, aussi performant soit-il, a un inconvénient : son coût. L’instrumentation complète d’un réseau engendre des investissements que certains opérateurs ne peuvent se permettre. Ainsi la création d’un échantillon de compteurs à équiper permet d’estimer la consommation totale d’un réseau tout en minimisant les coûts d’investissement. Cet échantillon doit être construit de façon intelligente de sorte que l’imprécision liée à l’estimation ne nuise pas à l’évaluation des consommations. Une connaissance précise sur les consommations d’eau permet de quantifier les volumes perdus en réseau. Mais, même dans le cas d’une évaluation exacte des pertes, cela ne peut pas suffire à éliminer toutes les fuites sur le réseau. En effet, si le réseau de distribution d’eau potable est majoritairement enterré, donc invisible, il en va de même pour les fuites. Une fraction des fuites est invisible et même indétectable par les techniques actuelles de recherche de fuites, et donc irréparable. La construction d’un modèle de fuite multi-états permet de décomposer le débit de fuite suivant les différents stades d’apparition d’une fuite : invisible et indétectable, invisible mais détectable par la recherche de fuite et enfin visible en surface. Ce modèle, de type semi-markovien, prend en compte les contraintes opérationnelles, notamment le fait que nous disposons de données de panel. La décomposition du débit de fuite permet de fait une meilleure gestion du réseau en ciblant et adaptant les actions de lutte contre les fuites à mettre en place en fonction de l’état de dégradation du réseau
The evolution of equipment on drinking water networks has considerably bettered the monitoring of these lasts. Automatic meter reading (AMR) is clearly the technology which has brought the major progress these last years in water management, as for the operator and the end-users. This technology has allowed passing from an annual information on water consumption (thanks to the manual meter reading) toan infra-daily information. But as efficient as AMR can be, it has one main inconvenient : its cost. A complete network instrumentation generates capital expenditures that some operators can’t allowed themselves. The constitution of a sample of meters to equip enables then to estimate the network total consumption while minimizing the investments. This sample has to be built smartly so the inaccuracy of the estimator shouldn’t be harmful to the consumption estimation. A precise knowledge on water consumption allowsquantifying the water lost volumes on the network. But even an exact assessment of losses is still not enough to eliminate all the leaks on the network. Indeed, if the water distribution network is buried, and so invisible, so do the leaks. A fraction of leaks are invisible and even undetectable by the current technologies of leakage control, and so these leaks are un-reparable. The construction of a multi-state model enables us to decompose the leakage flow according to the different stages of appearance of a leak : invisible and undetectable, invisible but detectable with leakage control and finally detectable. This semi-Markovian model takes into account operational constrains, in particular the fact that we dispose of panel data. The leakage flow decomposition allows a better network monitoring but targeting and adapting the action of leakage reduction to set up according to the degradation state of the network

Les actionneurs électrohydrauliques sont largement utilisés dans les commandes de vol (asservissement de position). Ils comportent une servovalve électrohydraulique qui constitue l'amplificateur de puissance entre la commande électrique et la puissance hydraulique. La simulation de la servovalve est une étape importante dans le cycle de prototypage virtuel afin de reproduire son comportement quelles que soient les conditions environnementales. Pour cela, le travail est divisé en trois parties essentielles. 1) Le premier concerne le développement d’un modèle du fluide hydraulique reproduisant l'évolution de ses propriétés physiques en fonction de la température et de la pression. L'accent est particulièrement mis sur la méthodologie d'élaboration du modèle à partir des données fournies par les normes. 2) Le second porte sur l'élaboration d'un modèle avancé permettant de reproduire la caractéristique hydraulique de l'étage de puissance de la servovalve. Il s’agit en particulier de rendre compte des effets qui affectent les performances d’asservissement comme le gain en pression, le gain en débit et la fuite. Une approche réaliste à paramètres localisées est associée à un modèle original couvrant l'ensemble des modes d'opération (recouvrement ou découvrement, écoulement laminaire ou turbulent). 3) Le denier point traite de la modélisation externe de la dynamique de la servovalve. Elle fournit un modèle de représentation qui reproduit l’effet de la pression d’alimentation, l’amplitude du signal d’entrée sur les performances dynamiques de la servovalve. Les modèles sont identifiés et validés pour une servovalve aéronautique et une servovalve industrielle de même gabarit
The electro-hydraulic actuators are widely used in the flight controls (like as a position control). They include an electro-hydraulic servovalve that is a power amplifier between the electrical and the hydraulic one. The simulation of the servovalve is an important step in the cycle of virtual prototyping in order to reproduce its behaviour whatever the work’s conditions. For this purpose, this work is divided into three parts: The first concerns the development of the model for the hydraulic fluid whose the physical properties change as a function of temperature and pressure. The methodology of developing the model using provided data by the standards was presented. The second concerns the development of an advanced model to reproduce the characteristic of the hydraulic stage of the servovalve (2nd one). It is particularly important to study the characteristics that affect the performance as the pressure gain, the flow rate gain and the leakage. A realistic lumped parameters approach was associated with an original model that covering all modes of operation (positive or negative opening, laminar or turbulent flow). The last item deals with the external model of the dynamics of servovalve. It provides a model that reproduces the effect of the supply pressure, the amplitude of the input signal on the dynamic performance of the servovalve. The models are identified and validated for an aeronautic servovalve and a similar industrial servovalve