La croissance du développement des microsystèmes fluidiques de puissance dans la dernière décennie a augmenté considérablement le besoin de développer des instruments de mesure différents des instruments traditionnels. Le but du présent travail est l'étude et la fabrication des micro-débitmètres à pression différentielle. Dans ce cas, le principe de calcul du débit se fait par la mesure de la chute de pression à travers un micro-orifice dans un microcanal à section rectangulaire. Ces micro-débitmètres à micro-organe déprimogène sont destinés pour mesurer le débit dans les microsystèmes fluidiques opérant à gaz tels que les power MEMS. Pour ces derniers, actuellement, il n'existe aucun micro-débitmètre sur le marché adapté pour leurs conditions d'opération. Dans ce mémoire, une série de 16 micro-débitmètres de type orifice plat à section rectangulaire ont été fabriqués et testés expérimentalement. Leur géométrie est caractérisée par deux paramètres : un coefficient de contraction allant de 0,2 à 0,8 et un rapport de forme au niveau de l'orifice allant de 0,21 à 2,45. Le diamètre hydraulique des microcanaux varie entre 220 et 388 [micro]m.La variation de la chute de pression à travers le micro-orifice en fonction du débit a été mesurée pour chaque micro-débitmètre avec une pression d'entrée de 5, 6,5 et 8 bars.La plage de débit étudiée est entre 0,2 et 100 mg/s. Le coefficient de décharge de chaque micro-débitmètre a été déterminé. Par ailleurs, le comportement du coefficient de décharge a été étudié en fonction du nombre de Reynolds allant de 100 à 13000, et en fonction de la perte de pression adimensionnée, [[Delta]P/P[indice inférieur 1]], allant de 0,001 à 0,6. À même dimension géométrique, les résultats expérimentaux ont montré que le coefficient de décharge est fonction du nombre de Reynolds pour une valeur du facteur d'expansion, Y, supérieure à 0,9. Pour des valeurs de Y inférieures à 0.9, le coefficient de décharge est dépendant de [[Delta]P/P[indice inférieur 1]]. Les résultats expérimentaux ont été comparés aux résultats de la simulation numérique. De cette façon, le modèle numérique a été validé. Ce travail a permis de développer des micro-débitmètres capables de mesurer de faibles débits à l'ordre des milligrammes par seconde (mg/s) dans les microsystèmes fluidiques de puissance. Particulièrement, le travail a permis de répondre aux exigences de l'installation d'une micro-turbopompe en termes de mesure du débit de gaz. De plus, l'étude approfondie des micro-débitmètres a permis d'acquérir une connaissance plus élaborée de l'écoulement à travers ce type de restriction dans les microcanaux rectangulaires.La caractérisation expérimentale de ce type de micro-débitmètres a été faite pour la première fois. En effet, cette étude a permis de définir des corrélations empiriques du coefficient de décharge spécifiques à chaque dimension géométrique. Ces corrélations seront un bon outil de design de ce genre de mesure.

Afin de se rapprocher des conditions du mélange homogène du moteur essence, plusieurs fluides sont injectés dans l'atmosphère à une pression amont et une température variées. Cinq prototypes d'injecteurs réels trois-trous de Continental ont été utilisés. En augmentant la pression d'injection, l'écoulement passe par quatre régimes où le niveau de développement de cavitation varie. Le coefficient de décharge Cd dépend essentiellement du nombre de cavitation. Au point critique de cavitation, deux corrélations ont été obtenues reliant respectivement Cd et le nombre de cavitation critique au nombre de Reynolds correspondant. Le jet en champ proche est gouverné par trois nombres sans dimensions : celui de Weber, de Reynolds et de cavitation. L'effet de chacun d'eux sur l'angle du jet à la sortie a été obtenu. La comparaison des résultats entre deux injecteurs a montré que le rapport entre la longueur et le diamètre de l'orifice est d'une influence d'ordre 1 sur l'angle du jet. / In order to get closer to the homogeneous mixture conditions of a gasoline engine, different fluids are injected into the atmosphere at varying upstream pressure and temperature. Five three-hole real injector prototypes from Continental were used. When injection pressure is increased, the internal flow goes through four regimes where the cavitation development level varies from one to another. The discharge coefficient Cd was found mainly dependent on the cavitation number. At the cavitation critical point, two correlations between Cd and the critical cavitation number on one side respectively, and the correspondent Reynolds number on the other side were found. The near field jet is ruled by three dimensionless numbers : Weber, Reynolds and cavitation. The effect of each one of them on the jet angle at the orifice outlet was obtained. By comparing the results of two injectors, it was found that the length over diameter ratio has a first order influence on the jet angle.