Les travaux présentés dans ce mémoire ont pour objet l'étude expérimentale de la cinétique de dissolution de l'alumine au niveau de la première phase de l'injection. Ils permettront de mieux comprendre le comportement qu'adopte l'alumine lors de son injection dans les cuves d'électrolyse industrielles pour la production de l'aluminium. La complexité du phénomène étudié fait en sorte qu'il est nécessaire de reproduire expérimentalement les différentes étapes qui prennent place lors du processus de dissolution. Le montage expérimental en question est conçu pour faire fondre une quantité importante de cryolithe afin d'observer via des fenêtres intégrées le comportement de l'alumine injectée. L'environnement corrosif que génère la cryolithe en phase liquide et l'énergie nécessaire pour atteindre une telle température nécessite un montage à la fois extrêmement complexe et sécuritaire. Quelques montages servant à l'étude de la dissolution de l'alumine dans le procédé Hall-Héroult ont été réalisés antérieurement et le montage présenté dans ce projet en est inspiré. Cependant, ce montage est sans doute ce qu'il y a de plus représentatif du procédé industriel en laboratoire en ce qui attrait à l'injection et la dissolution de l'alumine dans la cryolithe liquide. La visualisation d'une telle quantité de cryolithe et son interaction avec l'alumine injectée est, à elle seule, une percée significative dans le domaine. À cela s'ajoute la possibilité de suivre la concentration de l'alumine par la combinaison de deux différentes méthodes. Le suivi de l'évolution de la concentration d'alumine à l'intérieur du bain est réalisé par une prise d'échantillons de bain pendant la phase de dissolution. Les échantillons sont extraits par un robot automatisé réalisé dans le cadre du projet. L'autre méthode du suivi de la concentration de l'alumine est décrite dans ce document, soit la voltamétrie à balayage linéaire. Cette dernière, bien qu'adaptée au montage, n'a pas été intégrée de façon opérationnelle à ce jour. Les résultats obtenus serviront à une étude plus poussée sur les différents comportements et phénomènes présents lors de la cinétique de dissolution de l'alumine.

Plusieurs pays nordiques à climat froid comme le Canada sont souvent soumis à des tempêtes de verglas entrainant parfois d'énormes pertes économiques et sociales. Les accumulations de glace ou de neige collante sur les équipements des réseaux électriques peuvent représenter un réel problème pour les compagnies de transport et de distribution de l'énergie électrique opérant dans ces régions. De tels événements peuvent engendrer des coûts excessifs, notamment en raison de l'arrêt des activités économiques, de bris d'équipements, d'opérations de déglaçage {méthodes actives) et, ultimement, de la protection de la sécurité publique. Ce type de catastrophe aura toutefois sensibilisé les entreprises de transport d'énergie électrique et les chercheurs à la nécessité de développer des surfaces dites superhydrophobes ou glaciophobes pouvant considérablement réduire la force d'adhésion de la glace {méthodes passives). En fait, plusieurs travaux de recherche ont mené au développement d'une variété de nouvelles surfaces nanostructrées à l'aide de diverses stratégies. Ainsi, ces travaux ont contribué à la conception des surfaces superhydrophobes présentant des angles de contact supérieurs à 150° et une faible force d'adhérence de la glace. Une meilleure compréhension des différents mécanismes impliqués dans le processus d'adhésion de la glace sur différentes surfaces solides est primordiale, et ce, afin d'optimiser ces dernières pour en maximiser les propriétés glaciophobes. C'est dans ce contexte que s'inscrivent ces travaux de thèse effectués dans le cadre des activités de la Chaire de recherche du Canada sur l'ingénierie du givrage des réseaux électriques (INGIVRE). Ils auront pour but d'améliorer les connaissances sur le phénomène et s'intéresseront particulièrement à l'évaluation des différentes forces mises en jeu à l'interface glace/substrat lors d'un contact glace/surface solide, ainsi qu'à la rugosité ou à la porosité du matériau. L'étude a montré clairement que l'énergie électrostatique, celle de van der Waals et l'énergie résultant des liaisons hydrogène sont les principales énergies au niveau moléculaires responsables de l'adhésion de la glace sur une surface donnée. Concernant l'énergie électrostatique, basé sur le principe de charge image, cette énergie dépend du type de matériau en contact avec la glace, de la distance qui sépare la glace du matériau et du type de défaut présent à la surface de la glace. L'énergie de van der Waals, quant à elle, varie en fonction du type de matériau, de l'épaisseur de la couche quasi-liquide et de la température. Pour ce qui est de l'énergie associée à la liaison hydrogène, cette dernière dépend aussi du type de matériau, de la température, de la masse de la goutte, de l'angle de contact statique et de l'angle de glissement. L'ordre de grandeur de cette énergie est relativement supérieur à celle de van der Waals. Cette dernière demeure toujours présente lorsque la glace est en contact avec une surface solide. Par contre, les valeurs d'énergie électrostatique obtenues sont très élevées comparativement aux deux autres énergies. La partie expérimentale de cette étude nous a clairement indiqué que la force d'adhérence de la glace dépend de la rugosité du matériau en contact avec la glace. Plus la rugosité est importante dans le cas des métaux possédant une fine couche d'oxyde protectrice, plus la force d'adhérence est importante. Un polissage de la surface de ces métaux a permis de réduire considérablement la force d'adhérence de la glace. Par contre, dans le cas d'une surface d'aluminium anodisée recouverte de PTFE, plus la morphologie est rugueuse et effilée, plus la force d'adhérence de la glace est faible. Les résultats expérimentaux ont prouvé que les revêtements PTFE demeurent résistants aux cycles de glaçage/déglaçage. Même après 15 cycles de glaçage/déglaçage, les surfaces sont hydrophobes avec un angle de contact statique supérieur à 130°. - Several Nordic countries with cold climates like Canada are often subjected to ice storms causing major economic and social losses. Ice or sticky snow adhesion on power network equipment can be a significant issue in transmission and distribution of electrical energy for companies operating in these regions. The costs of such events can be substantial, particularly due to the cessation of economic activities, equipment failures, deicing techniques (active methods), and population safety. Because of such events, power companies have understood the need to develop so-called superhydrophobic and/or icephobic surfaces, which can significantly reduce ice adhesion (passive methods). Several studies have led to the development of a variety of new nanostructured surfaces using various strategies. These studies have led to the design of superhydrophobic surfaces with contact angles greater than 150 and low ice adhesion strength. In order to optimally reduce the ice adhesion strength on different substrates, better understanding of the various mechanisms involved in the icing process is essential. It is in this context and within the framework of Canada's research chair on atmospheric icing of power networks (INGIVRE) that this thesis was carried out, aiming to improve the knowledge of atmospheric icing, and explain the forces involved at the ice/substrate interface. Furthermore, the effect of contact angle, surface roughness and porosity on icing and ice/substrate interface was investigated. This study clearly showed that the electrostatic, van der Waals and hydrogen bond forces are the main contributors to ice adhesion to a surface at the molecular level. The electrostatic energy, based on the principle of image charge, depends on the type of material in contact with the ice, the distance between the ice and the material, and the types of ice surface defects. The van der Waals energy depends on the material type, the thickness of the liquid water layer, and the temperature. For its part, the energy associated with hydrogen bonds depends on the material type, temperature, droplet mass, as well as on the static and sliding contact angles. Among these three forces, the electrostatic energy is the largest. Whereas the hydrogen bond energy is larger than the van der Waals energy. However, the latter is always present as long as ice is in contact with a solid surface. The experimental study showed that ice adhesion strength depends on the surface roughness of the substrate. In the case of metals with a thin natural protective oxide layer, higher roughness leads to higher ice adhesion strength. In other words, polished metallic surfaces exhibit lower ice adhesion strengths. However, in the case of anodized aluminum surfaces coated with PTFE, the roughened needle-like structure resulted in lower ice adhesion. The experimental results showed that PTFE coatings remain resistant to icing/deicing cycles. Even after 15 icing/deicing cycles, surfaces remain hydrophobic with a static contact angle greater than 130°.

L'analyse des traces d'événements permet d'identifier des erreurs dans l'exécution du système ou la violation de certaines politiques. Le principe de cette analyse consiste à vérifier si un système respecte un contrat donné. Un "contrat d'interface" est une définition formelle de ce qui constitue une interaction valide avec un système particulier. Bien qu'ils ne soient pas toujours nommés ainsi, de tels contrats existent sous de nombreuses formes dans un grand nombre de domaines. Par exemple, la séquence de messages HTTP acceptés par un service web définit un protocole qui peut être formalisé sous forme de contrat. De la même manière, le concept peut être appliqué en programmation orientée-objet pour spécifier les séquences valides d'appels de méthodes d'une classe, ou plus généralement pour décrire n'importe quelle séquence d'événements générée par un système. Plusieurs formalismes, d'expressivité variable, existent pour exprimer un contrat. Dans la dernière décennie, plusieurs outils et algorithmes d'analyse des traces d'événements ont été développés par des chercheurs. La plupart de ces outils sont mal documentés en ce qui a trait à leur performance. De plus, la mémoire et le temps consommés varient beaucoup d'un scénario à un autre sans qu'il existe un consensus à savoir quelle méthode fonctionne le mieux. L'objectif de ce mémoire est de pallier à ce manque et de comparer divers outils d'analyse de traces sur divers jeux des données. Ce mémoire de maitrise apporte des solutions à la problématique énoncé. Une interface graphique, appelée BabelTrace, a été implémentée pour résoudre ses problèmes. Une comparaison entre l'ensemble des outils étudiés dans ce mémoire, sur des scénarios réalistes, a montré que les meilleures performances sont obtenues en utilisant l'outil Monpoly. Enfin, lés systèmes de gestion de base de données ont donné de bons résultats en les comparant avec les model checker tels que SPIN et NuSMV.

At present time, aging of the population is one of the main challenges of the 21st century. The current situation is leading to an increased number of people afflicted with cognitive disorders such as Alzheimer's disease. This group of people suffers from a progressive decline in their abilities to perform what are called the activities of the daily living (ADLs).The consequence of this reality is the urgent need for more home assistance services, as these people desire to continue living independently at home. To address this important issue, Smart Home laboratories such as LIARA, DOMUS and MavHome perform research in order to propose technological solutions for assistance provision to residents of the Smart Home. Assisting people in carrying out their ADLs, increasing quality of life and optimizing spent energy are some of the goals in Smart Home design. Technically speaking, a Smart Home is an ambient environment which, through its embedded sensors, captures data resulting from the observation of activities carried out in this environment. This data is then analyzed by artificial intelligence techniques in order to provide information about home state normality and needed assistance. In the end, the system aims to intervene by providing guidance through its actuators. In this context, activity recognition becomes a key element in order to be able to provide adequate information services at the right moment. This thesis aims to contribute to this important challenge relating to activity recognition in the Smart Home designed for cognitive assistance. This contribution follows in the footsteps of temporal data mining and activity recognition approaches, and proposes a new way to automatically recognize and memorize ADLs from low-level sensors. From a formal point of view, the originality of the thesis relies on the proposition of a new unsupervised temporal datamining model for activity recognition addressing the problem of current temporal approaches based on Allen's framework. This new model incorporates some applications of fuzzy logic in order to take into account the uncertainty present in the realization of daily living activities by the resident. More specifically, we propose an extension of the fuzzy clustering technique in order to cluster the observations based on the degree of similarity between observations, so that activities are modeled and recognized. Moreover, anomaly recognition, decision making for assistance provision and judgment for simultaneous activities are some of the applicative contributions of this thesis. From a practical and experimental standpoint, the contribution of this research has been validated in order to evaluate how it would perform in a realistic context. To achieve this, we used MATLAB software as a simulation platform to test the proposed model. We then performed a series of tests which took the form of several case studies relating to common activities of daily living, in order to show the functionality and efficiency of the proposed temporal data-mining approach for real-life cases. This was especially relevant to the activity recognition application. We obtained very promising results which have been analyzed and compared to existing approaches. Finally, most parts of the contribution presented in this thesis have been published in documents ensuing from reputed international conferences (Springer LNCS proceedings [7], AAAI symposium and workshops [8, 9], MAICS [10], IEEE [11]) and a recognized journal (Springer Journal of Ambient Intelligence and Humanized Computing [12, 13]). This clearly constitutes recognition showing the potential of the proposed contribution.

Ce projet a été entrepris pour étudier les interactions entre les particules d'alumine, les alliages d'aluminium et ses inclusions sous des conditions d'écoulement de l'aluminium liquide. Le but du projet était de développer une méthode d'essai qui permet de simuler les conditions similaires à celles dans le procédé de filtration d'aluminium et d'évaluer les interactions qui ont lieu entre les différents types d'échantillons d'alumine, les alliages d'aluminium et ses inclusions. Cette méthode d'essai avait pour but de déterminer commenles différents types d'alumine se comportent durant le procédé de filtration. Les interactions chimiques entre l'alumine, les alliages d'aluminium et ses inclusions ont été étudiées dans des conditions d'écoulement statiques et dynamique. Afin d'étudier ces interactions dans des conditions d'écoulement dynamique, la connaissance du champ de vitesse au voisinage des particules d'alumine est nécessaire. Dans ce projet, deux systèmes expérimentaux uniques qui peuvent simuler l'écoulement dans le lit du filtre industriel ont été conçus et construits. Un modèle mathématique a été développé pour prédire le champ d'écoulement autour des particules dans le système expérimental. Le modèle mathématique a été validé en comparant les prédictions avec les résultats d'un modèle physique dans lequel l'eau était utilisée comme fluide. Ensuite, le modèle mathématique a été utilisé pour effectuer des études paramétriques afin de déterminer les paramètres de design et d'opération pour le système expérimental actuel dans lequel les tests ont été faits. Cela a permis de générer un champ d'écoulement similaire à celui du filtre industriel. Des expériences avec divers alliages d'aluminium-magnésium liquide (0, 2, 5 et 7% Mg, en poids) ont été réalisées pour des différents temps de résidence (de 6 heures à 168 heures) en utilisant les systèmes expérimentaux décrits ci-hauts. Les effets de la vitesse de l'alliage d'aluminium liquide, de la température du liquide, des propriétés physiques (porosité apparente, la rugosité de la surface, etc.) et chimiques (teneur en impuretés telles que Na2O, SiO2, etc.) sur le degré des réactions interfaciales entre l'alliage d'aluminium et l'alumine ont été déterminés. Les échantillons obtenus des expériences aluminium-alumina ont été analysés à l'aide du microscope optique, du microscope électronique à balayage - la spectroscopie aux rayons X à dispersion d'énergie (MEB-EDX), du microprobe MEB, et de la diffraction des rayons X (DRX). Les résultats montrent que les réactions chimiques entre l'alpha-alumine pure à haute densité et les alliages Mg-Al liquides ne sont pas rapide; mais, la présence des impuretés (telle que Na2O en tant que phase de bêta-alumine) et la structure poreuse de l'alumine augmentent l'étendue des réactions significativement. La phase riche en Na2O (bêta-alumine) qui se trouve dans toutes les alumines commerciales semble être l'un des facteurs les plus importants pour les réactions spontanées avec la vapeur de magnésium, même au temps de résidence le plus court. Mg-spinelle a été trouvé comme le produit de réaction le plus important. L'analyse thermodynamique indique la même tendance. - This project was undertaken to study the interactions between alumina particles, aluminum alloys, and its inclusions under liquid aluminum flow conditions. The objective was to develop a test method which can simulate the conditions similar to those in the aluminum filtration process and to evaluate the interactions taking place between various types of alumina samples, aluminum alloys, and its inclusions. With this test method, it was aimed to determine how various alumina types behave under flow conditions during the filtration process. Chemical interactions between alumina, aluminum alloys, and its inclusions were investigated under both static and dynamic flow conditions. In order to study these interactions under dynamic flow conditions, a knowledge of the velocity field in the vicinity of the alumina particles is necessary. In this project, two unique experimental systems which can simulate the flow condition of the industrial bed were designed and built. A mathematical model was also developed to predict the flow field around the particles in the experimental system. The mathematical model was validated by comparing the predictions with the results from a physical model in which water was used as the fluid. The mathematical model was then used to conduct parametric studies to determine the design and operational parameters for the actual experimental system in which the tests were carried out. This allowed the generation of a flow field similar to that of the industrial filter. The experiments with various liquid Mg-Al alloys (0, 2, 5, and 7 wt% Mg) were conducted for different residence times (from 6 hours to 168 hours) using the above experimental systems. The effects of the liquid aluminum alloy velocity, the temperature of the melt, the physical (apparent porosity, surface roughness, etc.) and chemical (impurity content such as Na2O, SiO2 etc.) properties of alumina samples on the extent of aluminum alloy/alumina interfacial reactions were determined. The samples obtained from aluminum-alumina experiments were analyzed by using the optical microscope, the scanning electron microscope - energy dispersive X-ray spectroscopy (SEM-EDX), the micro probe SEM, and X-ray diffraction (XRD). The results indicate that the chemical reactions between high density pure alpha-alumina and molten Mg-Al alloys are not fast; however, the presence of impurities (such as Na20 as beta alumina phase) and the porous structure in alumina increase the extent of reactions significantly. Na2O rich phase (beta alumina) found in all commercial alumina grades seems to be one of the most important contributors for the spontaneous reactions of Mg vapor with alumina, even at the shortest residence time. The major reaction product was found to be Mg-spinel. The thermodynamic analysis indicated the same tendency.

Depuis près d'un siècle, l'isolation traditionnelle ou conventionnelle (complexe huile/cellulose) a été le type d'isolation par excellence utilisée dans les transformateurs de puissance et dans la plupart des équipements électriques de puissance. Mais le papier cellulose qui représente la partie solide de cette isolation possède de nombreuses faiblesses. En effet le vieillissement du papier cellulose dans les transformateurs de puissance est accéléré par l'humidité, l'oxygène, les catalyseurs métalliques, la température, etc. Ce qui a pour conséquence l'augmentation du risque de défaillances. Une autre grande faiblesse du papier cellulose réside en son incapacité à protéger les enroulements électriques du transformateur contre les effets nuisibles du soufre corrosif. Vu toutes les faiblesses du papier cellulose, plusieurs études ont été menées pour évaluer les performances du papier aramide qui possède de très bonnes propriétés thermiques. Le papier aramide est actuellement utilisé comme isolant à haute température, associé aux huiles à point de feu élevé ou huiles alternatives (huiles synthétiques et végétales), principalement dans les transformateurs de traction électrique. L'isolation solide hybride est quant à elle, soit associée à l'huile minérale, soit associée aux huiles à point de feu élevé, et elle trouve son application dans les transformateurs de sous-stations mobiles et fixes. La technologie de fabrication est maîtrisée par les constructeurs, par contre les exploitants des réseaux électriques ne disposent pas de données de référence (normes) comme outils de diagnostic, leur permettant de suivre l'état de santé de l'isolation de ce nouveau type de transformateur. L'objectif global de ce travail de recherche était d'étudier l'isolation hybride en vue de démontrer sa potentielle utilisation dans les transformateurs de puissance. Cet objectif a été scindé en trois objectifs spécifiques à savoir: - Améliorer les outils de diagnostic de l'état des isolations solides hybride, et conventionnelle ; - Diagnostiquer l'état des huiles des isolations hybride, haute température et conventionnelle ; - Etudier la capacité du papier aramide et du papier cellulose à protéger le cuivre (enroulements électriques) contre les effets nuisibles du soufre corrosif. Dans le but d'atteindre les objectifs fixés, nous avons conduit des vieillissements thermiques accélérés en laboratoire. Pour le premier et le deuxième objectif spécifiques, le vieillissement est réalisé selon la norme ASTM (American Society for Testing and Materials)-D1934 sur quatre types d'isolations à savoir : l'isolation hybride, l'isolation conventionnelle, l'isolation haute température et l'isolation sans papier. À la fin des vieillissements, nous avons appliqué un défaut thermique sur le papier pour chaque échantillon à l'aide d'un équipement conçu au sein de notre laboratoire que nous avons dénommé « Thermo-Contraintes». Pour le troisième objectif spécifique, le vieillissement est réalisé selon la norme IEC (International Electrotechnical Commission)-62535, sur des huiles minérales, synthétiques, végétales et silicones dans le but d'étudier l'impact du soufre corrosif. Pour le premier objectif spécifique, nous avons utilisé la mesure du degré de polymérisation et la détermination des quantités d'oxydes de carbone par l'analyse des gaz dissous (DGA) pour évaluer l'état du papier cellulose de l'isolation conventionnelle comparativement à celui de l'isolation hybride. Nos résultats indiquent que le papier cellulose de l'isolation hybride est moins dégradé que celui de l'isolation conventionnelle. La durée de vie d'un transformateur étant liée à celle du papier, ces résultats permettent de conclure qu'un transformateur à isolation hybride a une durée de vie plus élevée que celui à isolation conventionnelle. Nous avons par la suite établi une très bonne corrélation entre quantités d'oxydes de carbone et degré de polymérisation. Cette corrélation permettra d'apporter une grande précision dans l'interprétation des résultats du DGA pour les transformateurs. En ce qui concerne le deuxième objectif spécifique, nous avons utilisé quatre techniques de diagnostic physico-chimique (produits de décomposition dissous 'DDP', Turbidité, Tension interfaciale (IFT) et humidité) afin d'évaluer de façon comparative la qualité des huiles des quatre types d'isolation à l'étude. Selon nos résultats, l'huile de l'isolation hybride a une meilleure qualité à partir d'un certain stade de vieillissement et surtout après l'apparition d'une contrainte thermique sur l'isolation solide. Pour le troisième objectif spécifique, une étude qualitative suivie d'une étude quantitative ont permis d'aboutir aux résultats suivants : l'aramide protège mieux le cuivre contre le soufre corrosif dans les huiles minérales; les huiles esters synthétiques sont non corrosives; l'huile végétale est non corrosive mais en présence du papier cellulose on observe un certain niveau de corrosivité; le papier aramide favorise la formation du soufre corrosif dans les huiles silicones. Sur la base de tous les résultats obtenus, nous pouvons déclarer que l'utilisation de l'isolation hybride dans les transformateurs de puissance est envisageable. - For nearly a century the conventional insulation (oil / cellulose complex) was the type of insulation used in the power transformers and most electrical power equipments. But the cellulose paper, the solid part of this insulation has many weaknesses. Indeed, the aging of cellulose paper in power transformers is accelerated by moisture, oxygen, metal catalysts, temperature, etc.). The risk of failures is thereby increased. Another major weakness of cellulose paper is its inability to protect the electrical transformer windings against the harmful effects of corrosive sulfur. Given all the weaknesses of cellulose paper, several studies have been conducted to evaluate the performance of aramid paper, which has better thermal properties. The aramid paper is currently used as high temperature insulation, combined with high fire point oils (synthetic and vegetable oils), mainly in electric traction transformers. The hybrid solid insulation is associated with mineral oil or with high fire point oils; it finds application in transformers of fixed and mobile substations. Manufacturing technology is controlled by manufacturers but operators of electrical networks do not have baseline data (standards) as diagnostic tools, allowing them to monitor the health/condition of the isolation in this new type of transformer. The overall objective of this research was to study the hybrid insulation and to demonstrate its potential use in power transformers. This overall objective has been subdivided into three specific objectives, namely: (i) improving the diagnostic of the condition of solid hybrid insulation and conventional solid insulation; (ii) diagnosing the condition of oils sampled from hybrid, high temperature and conventional insulation and finally (iii) investigating the ability of aramid paper and cellulose paper to protect the copper (electrical windings) against harmful effects of corrosive sulfur. In order to achieve these objectives, thermal accelerated aging were conducted in laboratory : - according to ASTM D1934 (American Society for Testing and Materials), four different type of insulation samples were considered, namely the oil impregnated hybrid insulation, oil impregnated cellulose insulation, oil impregnated high temperature insulation and paperless oil samples. Following the aging procedure, a local overheating (thermal fault) was applied on the paper sample using an experimental setup designed in our laboratory (first and second specific objectives). - according to the IEC (International Electrotechnical Commission)-62535, for mineral, synthetic, vegetable and silicones oils (third specific objective). The degree of polymerization by viscosimetry and the determination of the carbon oxides by dissolved gas analysis (DGA) were determined to assess the condition of the paper in conventional insulation compared to that of the hybrid insulation. Our results indicate that cellulose paper in the hybrid insulation is less degraded when compared to the conventional insulation. Since the life of a transformer is directly related to the solid insulation, these results suggest that hybrid transformer insulation has a higher life than conventional ones. Subsequently, a very good correlation between amounts of oxides of carbon and degree of polymerization was established. This relationship might help improving the accuracy when interpreting the results of the DGA for transformers (first specific objective). Regarding the second specific objective, we used four physicochemical diagnosis techniques (dissolved decay products ' DDP ', Turbidity, interfacial tension (IFT) and water content) to assess comparatively the quality of oils sampled from the four types of insulation. According to our results, the oil of the hybrid insulation indicated better quality at a certain stage of aging and especially after the application of thermal stress on the solid insulation. For the third specific objective, a qualitative study followed by a quantitative ones provided the following results: aramid paper better protects copper against corrosive sulfur in mineral oil; synthetic ester oils are not corrosive; the vegetable oil is not corrosive but in the presence of cellulose paper, a degree of corrosiveness is observed and the aramid paper promotes formation of corrosive sulfur in silicone oils. Based on the obtained results, the feasibility of using hybrid insulation in power transformers is possible.

L'exposition des lignes de transmission aériennes à la rigueur des conditions atmosphériques des régions froides, peut causer des contournements électriques répétitifs des isolateurs, entraînant des pannes de courant. À côté de l'impact du froid, les conditions ataiosphériques affectant la contamination des isolateurs a été également reconnu comme un autre facteur pouvant affecter considérablement la performance diélectrique des isolateurs. Cette dégradation des performances peut conduire parfois au contoumement de l'isolateur. Les sources naturelles de contamination d'isolateurs sont principalement les contaminants chimiques gazeux produits dans les régions urbaines. Les régions côtières exposées aux embruns ou aux vents très forts et polluants venant de la mer constituent une source importante de pollution des isolateurs. Cette situation conduit à la formation d'une pollution d'ions composite sur les isolateurs à haute tension pendant les périodes hivernales. L'effet combinée de la contamination et la glace accumulée a été reconnue comme l'une des causes majeures de contoumement d'isolateurs. Par conséquent, des méthodes particulières d'étude sont nécessaires pour comprendre la nature de la pollution d'ions composite dans le cadre de la modélisation du phénomène de contoumement des isolateurs en prenant en compte l'effet conjugué de la pollution et de givrage. Un modèle Statique en courant alternatif permettant de prédire la tension de contoumement des isolateurs recouverts de glace contaminée a été développé dans cette étude. Sur le plan conceptuel, le modèle est basé sur le modèle de décharge d'Obenaus qui considère un arc en série avec une résistance. Le modèle d'arc d'Ayrton a été utilisé pour rendre compte de la variation de la tension d'arc en fonction du courant de fuite. Les constantes à l'arc, ainsi que les paramètres de réallumage ont été déterminées en utilisant une modèle physique cylindriques de laboratoire. Le modèle utilise des méthodes d'identification intelligente pour déterminer les variables pertinentes associées à l'expression mathématique du phénomène de contoumement. De nouvelles approches fondées sur un estimateur des moindres carrés (Least Squares Estimator : LSE)? ainsi que des algorithmes d'apprentissages pour système d'interférence floue (Adaptive Network-Based Fuzzy Inference System : ANF1S) ont été appliquées afin d'en extraire la formule mathématique de la chute de tension aux bornes de l'intervalle non franchi de l'isolateur. La formule ainsi proposée, intègre les principales variables influençant le comportement électrique de la partie résiduelle de l'isolateur recouvert de glace contaminée durant la phase de propagation de fare. En outre, l'expression mathématique proposée pour la tension résiduelle aux bornes de l'intervalle non franchi de l'isolateur a permis d'extraire la formule de calcul de la variation spatiale de la résistance résiduelle de l'intervalle non franchi. La formule dépend des principales variables telles que la conductivité de l'eau de congélation, la densité de sel déposé, le courant de fuite et la longueur de l'intervalle non franchi» Le modèle a été appliqué aux isolateurs industriels et les tensions de contoumements calculés ont été en bon accord avec ceux obtenus à partir d'essais de contournement en laboratoire.

La place que prend l'aluminium sur le marché des métaux est de plus en plus importante en raison de ses différentes qualités comme sa légèreté et ses bonnes propriétés mécaniques. Ceci est particulièrement vrai dans le domaine de l'automobile où il remplace de plus en plus l'acier. Cette industrie utilise souvent le forgeage comme méthode de mise en forme pour obtenir un maximum de résistance et de fiabilité des pièces faites d'aluminium. Ces pièces ont l'avantage d'être légères, solides et résistantes à la corrosion mais ont l'inconvénient d'être plus coûteuses à réaliser. Dans le cas de la fabrication de bras de suspension forgés à chaud, quatre étapes principales permettent de passer de l'aluminium liquide au produit fini. La première étape est la coulée en direct chill (D.C.) de billettes de haute qualité ayant de petits diamètres (50 - 100mm). La deuxième consiste en un traitement d'homogénéisation qui a pour but de rendre les billettes telles que coulées aptes au forgeage en les portant à des températures légèrement sous le point de fusion de l'alliage. Après un refroidissement contrôlé, les billettes sont coupées en lopins qui sont ensuite entreposés. Lors de la troisième étape, les lopins sont préchauffés et maintenus une seconde fois à haute température. Finalement, à la quatrième étape, ils sont transférés vers une presse mécanique de forgeage à chaud et y sont forgés. Une façon d'optimiser ce procédé est de réduire le nombre d'étapes de fabrication. Ici, les températures atteintes lors des étapes d'homogénéisation et de préchauffe sont similaires. La préchauffe pourrait donc possiblement être utilisée comme traitement d'homogénéisation, éliminant la nécessité d'un traitement séparé. Pour ce faire, la préchauffe doit remplir les mêmes fonctions que rhomogénéisation, soit diminuer suffisamment la présence de ségrégation d'éléments d'alliage ainsi que de phases à bas point de fusion et transformer les intermétalliques de fer (3-AlFeSi indésirables en a-Al(FeMn)Si moins dommageables. Une diminution adéquate de la microségrégation, de la quantité de phase à bas point de fusion et de phase (3-AlFeSi permet d'éviter plusieurs problèmes potentiels lors du forgeage : fissuration, bande d'échauffement adiabatique, liquation de certaines phases, etc. Les bénéfices visés par préchauffe seule devront s'obtenir après un temps de maintien minimum raisonnable qui est déterminé, entre autres, par les phases présentes, les éléments d'alliages utilisés ainsi que leur quantité. Le but de l'étude est de vérifier l'équivalence entre des échantillons tels que coulés ayant eu une homogénéisation formelle suivi d'une préchauffe avant forgeage avec d'autres seulement préchauffés. Les échantillons seront soumis à différents profils de préchauffe avec des temps de maintien variant de 10 à 240 minutes à des températures se situant entre 450 et 565°C. L'équivalence de traitement est évaluée en fonction de quatre critères de comparaison, soit l'avancement de la transformation p -> a, le niveau de microségrégation présent dans l'espace interdendritique, la température de première fusion de l'alliage et finalement la réponse en forgeage libre. Chaque test nécessite une méthode d'investigation appropriée comme la microscopic optique, la microscopic électronique à balayage, la calorimétrie et l'essai de compression uniaxial à chaud. Les tests ont révélé que, pour l'alliage AA6061 (Al-Mg-Si) à l'étude, certaines conditions de préchauffe pouvaient effectivement remplacer le traitement d'homogénéisation. Ils démontrent qu'un niveau adéquat de microségrégation est rapidement atteint et qu'une transformation suffisante ou complète de la phase (3-AlFeSi en ot-Al(Fe,Mn)Si s'effectue dans des temps raisonnables inférieurs à 120 min pour toutes les températures testées. Les contraintes d'écoulement du matériel coulé - préchauffé sont toutefois légèrement supérieur à celles d'un matériau ayant été homogénéisé. Au final, les résultats ont permis la construction de cartes de procédé, indiquant le degré atteint d'homogénéisation du matériau tel que coulé après préchauffe selon différents critères. Une carte résumé donne l'estimation de la forgeabilité du matériel tel que coulé vs homogénéisé selon différentes conditions de préchauffe.

Le ferrosilicium est un composé métallurgique formé principalement de fer et de silicium. Il est utilisé comme additif pour la préparation des aciers et des fontes. Ajouté à la toute fin, il libère une grande quantité d'énergie au bain et joue le rôle de désoxydant tout en incorporant le silicium nécessaire. Malgré les difficultés reliées à la production des ferroalliages, ce projet a pour but de comprendre et classifier les phénomènes de perte de métaux réactifs lors de l'élaboration de ferroalliage. Afin d'identifier tous les paramètres importants, la séquence d'opérations proposée est établie comme étant : la coulée de ferrosilicium, l'ajout des additifs à la station d'affinage, l'immersion des métaux réactifs, les opérations après immersion, la coulée en couche mince et finalement, le concassage. Cette séquence d'opérations doit évidemment respecter la santé-sécurité et le matériel mécanique. Avec l'aide de la littérature et lors des nombreuses analyses, la chimie du ferrosilicium, les paramètres et les réactions tels que la quantité et la chimie de la scorie, la méthode d'immersion, les réactions d'oxydation lors de la coulée en couche mince et le concassage ont été identifiés comme paramètres prédominants pouvant influencer la déperdition en éléments réactifs. Suite à ces identifications, certains essais ont permis de confirmer et parfois d'améliorer le processus d'élaboration des ferroalliages. Selon un ordre décroissant d'impact sur le recouvrement du magnésium, les paramètres prédominants sont la scorie, l'oxydation à la coulée en couche mince, la chimie du ferrosilicium et le concassage. En ce qui attrait au strontium, il s'agit plutôt de la scorie, l'oxydation à la coulée en couche mince, la flottaison des rondelles, la chimie du ferrosilicium puis le concassage. Selon cette étude, la scorie riche en oxyde influence le recouvrement des métaux réactifs. Ces derniers ont une forte tendance à désoxyder les oxydes moins stables pour se retrouver sous forme d'oxyde de magnésium ou d'oxyde de strontium. Le magnésium et le strontium s'oxyde également lorsqu'en long contact avec l'air lors de la coulée en couche mince. La chimie du ferrosilicium avant l'immersion des métaux réactifs joue également un rôle important. Selon sa composition, il sera plus ou moins facile de stabiliser les métaux réactifs en formant des phases permanentes. Contrairement aux croyances, le concassage affecte le teneur en oxyde métallique et non la teneur en métal actif ce qui, en quelque sorte, améliore l'efficacité du procédé. Dans le cas particulier du strontium, l'analyse des immersions a démontré que l'utilisation de rondelle non retenues est néfaste pour le recouvrement. Une simple plaque d'acier empêchant ces rondelles de flotter a permis d'obtenir un recouvrement équivalent.

Dans ce mémoire, il est présenté des approches de modélisation et de linéarisation des amplificateurs de puissance RF avec des données en ligne (en temps réeî). Premièrement ; il est présenté une approche de modélisation adaptative et dynamique de données en ligne, basée sur les réseaux de neurones à valeurs réelles avec des retards, afin d'obtenir dynamiquement les caractéristiques AM/AM et AM/PM des amplificateurs de puissances RF. Deuxièmement ; les caractéristiques de ce modèle d'amplificateur sont adoptées pour la linéarisation par prédistorsion adaptative du signal d'entrée en bande de base. L'architecture proposée est appropriée pour linéariser adaptativement les circuits AP présentant des effets mémoire. Au lieu d'utiliser l'architecture d'apprentissage indirect, il est proposé une prédistorsion adaptative avec données en ligne pour assurer une adaptation continue sans interrompre le processus d'émission. Les imperfections du modulateur, démodulateur et des circuits CNA/CAN seront automatiquement corrigées, puisqu'ils sont inclus dans la boucle de correction. Il est adopté la prédistorsion en bande de base qui a la capacité de corriger les distorsions à l'intérieur (EVM) et l'extérieur (ACPR) de la bande utile. Dans le cas de l'architecture d'apprentissage indirect, il faut avoir deux blocs de processeur numérique (DSP) indépendants et qui fonctionnent en même temps, un bloc pour la prédistorsion, et l'autre bloc pour l'obtention des paramètres du réseau NN. Cette méthode a des problèmes concernant les bruits présents dans les entrées/sorties du bloc de la prédistorsion. Dans l'architecture proposées dans le présent travail, il est nécessaire d'avoir un seul processeur numérique basée sur des entrées/sorties sans bruits. En utilisant cette architecture de linéarisation, il est démontré, par simulation, que quasiment 25 dB du paramètre ACPR, sont supprimés en permanence après convergence à 350 kHz de décalage de fréquence, avec un modèle avec effets mémoire pour le circuit AP. L'architecture neuronaie proposée est implantée avec le logiciel (Xilinx System Generator (XSG) for DSP) dans l'environnement Matlab/Simulink.