DSpace Communauté:https://dspace.univ-ouargla.dz/jspui/handle/123456789/2012026-07-28T18:32:58Z2026-07-28T18:32:58Zمحاكاة الخلايا الكهروضوئية المعرضة للضوء من مركزات الأشعة الشمسيةبوعنان, رابحhttps://dspace.univ-ouargla.dz/jspui/handle/123456789/412362026-07-21T08:52:26Z2026-01-01T00:00:00ZTitre: محاكاة الخلايا الكهروضوئية المعرضة للضوء من مركزات الأشعة الشمسية
Auteur(s): بوعنان, رابح
Résumé: يحتل التحويل الكهروضوئي للطاقة الشمسية بواسطة الألواح الشمسية مكانة مهمة كطاقة نظيفة ومتجددة ومنتشرة على نطاق واسع يمكنها تلبية الاحتياجات المنزلية والصناعية من حيث الطلب على الكهرباء، إلا أن كفاءة هذا التحويل تظل منخفضة نسبيًا. لذلك، في هذه الدراسة النظرية، قمنا ببناء نموذج لمركز شمسي أسطواني مكافئ مثبت على أنبوب الامتصاص بلوحة شمسية 105*54 سم تتلقى إشعاعًا شمسيًا مركّزًا، لزيادة السعة الكهربائية للوحة من جهة، وتجنب ارتفاع درجة حرارة اللوحة بشكل مفرط بسبب تركيز الإشعاع الشمسي عن طريق تدفق السائل في أنبوب الامتصاص وإنتاج سائل ساخن من جهة أخرى وفقًا لنظام هجين كهروضوئي حراري بتركيز الإشعاع الشمسي (PVCT). وأظهرت النتائج أنه في 15 يوليو أنتجت اللوحة الشمسية للنظام (PVCT) قدرة تتجاوز 315 واط طوال مدة التعرض للشمس وبلغت قيمتها القصوى 515 واط، أما في 15 يناير أنتجت اللوحة الشمسية قدرة 515 واط، بالإضافة إلى إنتاج سائل ساخن يمكن استغلاله في عدة استخدامات منزلية وصناعية تحت درجة حرارة تصل إلى 60 درجة مئوية; Photovoltaic conversion of solar energy by solar panels occupies an important place as a clean, renewable and widespread energy that can meet domestic and industrial needs in terms of electricity demand, but the efficiency of this conversion remains relatively low. Therefore, in this theoretical study, we constructed a model of a parabolic cylindrical solar concentrator which is fixed on the absorber tube with a 105*54 cm solar panel that receives concentrated solar radiation, to increase the electrical capacity of the panel on the one hand, and to avoid excessive temperature rise of the panel due to the concentration of solar radiation by the flow of the fluid in the absorber tube and the production of hot fluid on the other hand according to a hybrid photovoltaic-thermal system with solar radiation concentration (PVCT). The results showed that on July 15, the solar panel produced by the system (PVCT) a capacity exceeding 315 W over the entire duration of insolation and its maximum value reached 515 W, while on January 15, the solar panel produced a capacity of 515 W, in addition to the production of hot fluid that can be exploited in several domestic and industrial uses under a temperature reaching 60° C
Description: فيزياء2026-01-01T00:00:00Zدراسة تأثير مختلف أنواع التهجين على أداء المقطر الشمسيياسمينة, سعادةhttps://dspace.univ-ouargla.dz/jspui/handle/123456789/409212026-07-06T10:23:45Z2026-01-01T00:00:00ZTitre: دراسة تأثير مختلف أنواع التهجين على أداء المقطر الشمسي
Auteur(s): ياسمينة, سعادة
Résumé: لمعالجة إشكالية ندرة المياه في المناطق الجافة وشبه جافة من خلال دراسة أداء المقطر الشمسي وإمكانية تحسينه باستخدام تقنيات هجينة في منطقة ورقلة كدراسة حالة ذات المناخ الحار والجاف، أُجريت تجربتان ميدانيتان لتحسين أداء المقطر الشمسي باستخدام تقنيات هجينة، إلى جانب توظيف الذكاء الاصطناعي في تحليل النتائج والتنبؤ بالإنتاجية. في التجربة الأولى، أُضيفت لوحة معدنية داخلية عملت كممتص وموزع حراري، مما رفع الإنتاجية اليومية من 2.9 إلى 4.5 لتر/م² وزاد الكفاءة الحرارية من 26.7% إلى 41%. أما التجربة الثانية، فقد قارنت بين ثلاثة نماذج: المقطر التقليدي (TSS)، المقطر المحسّن بالمياه الجوفية (MSS-1)، والمقطر المحسّن بنظام تبريد للغطاء (MSS-2). وأظهرت النتائج تفوق MSS-1 بإنتاجية قصوى بلغت 4.17 لتر/م²، وأفضل أداء اقتصادي (0.0091 دولار/لتر) مع فترة استرداد لا تتجاوز 70.7 يومًا، متفوقًا على MSS-2 وTSS. استنادًا إلى نتائج التجارب، استُخدمت خمسة نماذج من التعلّم الآلي، حيث تميز نموذج Support vector machine في التجربة الأولى بدقة عالية، بينما حقق نموذج Random Forest في التجربة الثانية أفضل أداء (R ≈ 0.997) مع أقل مستويات للخطأ. وتبرز هذه الدراسة أن الجمع بين التحسينات الهندسية، والتكامل الحراري، وتطبيقات الذكاء الاصطناعي يفتح آفاقًا واعدة لتطوير مقطرات شمسية أكثر كفاءة واستدامة في البيئات الحارة والجافة.; To address the issue of water scarcity in arid and semi-arid regions, the performance of a solar still and its potential improvement through hybrid techniques were investigated, taking Ouargla (characterized by a hot and dry climate) as a case study. Two field experiments were carried out to enhance the efficiency of the solar still using hybrid approaches, in parallel with the application of artificial intelligence for analyzing the results and predicting productivity. In the first experiment, an internal metallic plate was integrated to act as an absorber and heat distributor, which increased the daily yield from 2.9 to 4.5 L/m² and improved thermal efficiency from 26.7% to 41%. The second experiment compared three configurations: the traditional solar still (TSS), the still enhanced with a geothermal water heat exchanger (MSS-1), and the still improved with a glass cover cooling system (MSS-2). The results demonstrated the superiority of MSS-1, achieving a maximum daily yield of 4.17 L/m² and the best economic performance (0.0091 USD/L) with a payback period not exceeding 70.7 days, outperforming both MSS-2 and TSS. Based on the experimental results, five machine learning models were applied. The Support Vector Machine model exhibited high accuracy in the first experiment, while the Random Forest model achieved the best performance in the second experiment (R ≈ 0.997) with the lowest error metrics. This study highlights that combining engineering improvements, thermal hybridization, and artificial intelligence applications provides a promising pathway for developing more efficient and sustainable solar stills adapted to hot and dry environments.
Description: فيزياء طاقوية وطاقات متجددة2026-01-01T00:00:00ZThe homotopy method for nonlinear problemsBOUAKKAZ, Mouaadhttps://dspace.univ-ouargla.dz/jspui/handle/123456789/408572026-06-22T08:09:55Z2026-01-01T00:00:00ZTitre: The homotopy method for nonlinear problems
Auteur(s): BOUAKKAZ, Mouaad
Résumé: In this work, we present a comprehensive study of the homotopy method and its numerical
extensions for solving both classical and fractional nonlinear differential equations. After
establishing the theoretical foundations of the Homotopy Analysis Method (HAM), we applied it to various nonlinear problems, including the Burgers equation and another nonlinear
model, to illustrate its accuracy and robustness. Subsequently, we developed the Spectral
Homotopy Analysis Method (SHAM), which combines the analytical power of HAM with
the numerical precision of spectral techniques. The SHAM was first implemented using
Chebyshev polynomials to solve the Duffing and Van der Pol equations. Then, an improved
version employing Chelyshkov polynomials was proposed and successfully applied to the
Lane–Emden equation, marking the first use of these polynomials within this framework.
Finally, the method was extended to the fractional case and tested on the fractional Duffing
equation, demonstrating SHAM’s ability to effectively handle fractional-order derivatives
and strong nonlinearities simultaneously. The obtained numerical results show excellent
agreement with analytical solutions, fast convergence, and high numerical stability. These
findings confirm the efficiency, flexibility, and accuracy of the HAM and SHAM approaches
in addressing a wide range of nonlinear differential problems; Dans ce travail, nous présentons une étude complète de la méthode d’homotopie et de ses extensions numériques pour la résolution des équations différentielles non linéaires classiques
et fractionnaires. Après avoir établi les fondements théoriques de la Méthode d’Analyse par
Homotopie (HAM), celle-ci a été appliquée à divers problèmes non linéaires, notamment à
l’équation de Burgers et à un autre modèle non linéaire, afin d’illustrer sa précision et sa
robustesse. Par la suite, nous avons développé la Méthode Spectrale d’Analyse par Homotopie (SHAM), qui combine la puissance analytique de la HAM avec la précision numérique
des techniques spectrales. La SHAM a d’abord été mise en œuvre à laide des polynômes de
Chebyshev pour résoudre les équations de Duffing et de Van der Pol. Ensuite, une version
améliorée utilisant les polynômes de Chelyshkov a été proposée et appliquée avec succès
à l’équation de Lane–Emden, marquant la première utilisation de ces polynômes dans ce
cadre. Enfin, la méthode a été étendue au cas fractionnaire et testée sur l’équation de Duffing fractionnaire, démontrant la capacité de la SHAM à traiter simultanément les dérivées
d’ordre fractionnaire et les non-linéarités fortes. Les résultats numériques obtenus montrent
un excellent accord avec les solutions analytiques, une convergence rapide et une grande
stabilité numérique. Ces résultats confirment l’efficacité, la flexibilité et la précision des approches HAM et SHAM dans le traitement d’une grande variété de problèmes différentiels
non linéaires.; في هذا العمل، نقدم دراسة شاملة لطريقة الهوموتوبي وامتداداتها العددية لحل المعادلات التفاضلية غير الخطية الكلاسيكية والكسرية.
بعد عرض الأسس النظرية لطريقة التحليل بالهوموتوبي، قمنا بتطبيقها على عدد من المسائل غير الخطية، بما في ذلك معادلة بيرغرز ومعادلة غير خطية أخرى، لإبراز دقتها وفعاليتها.
بعد ذلك، طورنا طريقة التحليل الطيفي بالهوموتوبي، التي تجمع بين القوة التحليلية لطريقة التحليل بالهوموتوبي والدقة العددية للطرق الطيفية. وقد تم تطبيق هذه الطريقة أولا باستخدام كثيرات حدود تشيبيشيف لحل معادلات دافينغ وفان دير بول. ثم تم اقتراح نسخة محسّنة تعتمد على كثيرات حدود تشيليشكوف وتطبيقها بنجاح على معادلة لين–إمدن، لتكون هذه أول مرة تستخدم فيها هذه كثيرات الحدود ضمن هذا الإطار.
وأخيرا، تم تعميم الطريقة إلى الحالة الكسرية وتطبيقها على معادلة دافينغ الكسرية، مما أظهر قدرة طريقة التحليل الطيفي بالهوموتوبي على التعامل بفعالية مع المشتقات ذات الرتبة الكسرية واللاخطيات القوية في الوقت نفسه.
النتائج العددية المتحصّل عليها أظهرت توافقا ممتازا مع الحلول التحليلية، وسرعة في التقارب، واستقرارا عدديا عاليا. وتؤكد هذه النتائج كفاءة ومرونة ودقة طريقتي التحليل بالهوموتوبي و التحليل الطيفي بالهوموتوبي في معالجة طيف واسع من المعادلات التفاضلية غير الخطية.
Description: Analysis2026-01-01T00:00:00ZStudy of some Physical Properties of 1D-Photonic Crystals: Biosensing ApplicationsAOUACHIR, Ahlamhttps://dspace.univ-ouargla.dz/jspui/handle/123456789/408392026-06-21T09:14:29Z2026-01-01T00:00:00ZTitre: Study of some Physical Properties of 1D-Photonic Crystals: Biosensing Applications
Auteur(s): AOUACHIR, Ahlam
Résumé: One-dimensional photonic crystals (1D–PhCs) enable precise spectral control via
photonic band gaps and defect-mode resonances. This thesis develops and evaluates
a compact biosensing platform based on a quarter-wave SiO2/TiO2 multilayer with
a central defect cavity that hosts the analyte. Using a transfer-matrix formulation,
we derive transmission and reflection spectra under lossless conditions and quantify
sensing performance through sensitivity (S), quality factor (Q), figure of merit (FoM),
and signal-to-noise ratio (SNR). We examine how the defect thickness (d0), the number
of bilayers (N), and the incidence angle (θ) govern resonance position and linewidth.
Parametric analysis shows that increasing d0 introduces additional cavity modes and
can sharpen resonances, while larger N improves spectral selectivity and Q. Oblique
incidence provides a practical knob to further narrow the resonance with a predictable
blue shift. Focusing on clinically motivated detection of blood constituents, the device tracks refractive-index changes associated with human blood components and, in
particular, variations in hemoglobin concentration. An optimized configuration (N=7,
d0=10D, θ=20◦
) yields narrow defect resonances with Q ≈ 2.6 × 104–3.9 × 104 and
sensitivity S ≈ 476 nm/RIU. Across a representative hemoglobin range, the resonance
wavelength red-shifts by ∼ 17.6 nm (from ∼ 771.6 nm to ∼ 789.2 nm), while maintaining FWHM on the order of 0.02–0.03 nm, enabling high-resolution discrimination
of physiologically relevant changes.
These results confirm that defect-engineered 1D–PhCs, realized with standard dielectric stacks, offer a simple, low-cost, and high-performance route to optical biosensing. The framework and guidelines reported here support dispersion-aware design, tolerance analysis, and further improvements via impedance matching and cavity-mode
tailoring; تُمَكِّنُ البلّورات الفوتونية أحادية البُعد(D1-PhCs) من التحكم الطيفي الدقيق عبر فجوات الحزمة الفوتونية ورنينات الأنماط العيبية. يُطَوِّرُ هذا البحث ويُقَيِّمُ منصة استشعار حيوي مدمجة تعتمد على طبقات متناوبة من SiO₂/TiO₂ ذات ربع طول موجي، تحتوي في مركزها على تجويف عيبي يُوضَعُ فيه المُحَلَّل. باستخدام صياغة مصفوفة النقل، نحسب أطياف النفاذية في ظروف عديمة الفقد ونُكَمِّمُ أداء الاستشعار من خلال الحساسية (S) ومعامل الجودة (Q) ومعامل الكفاءة (FoM) ونسبة الإشارة إلى الضوضاء (SNR . (ندرس كيف تؤثر سماكة العيب 〖(d〗_0)وعدد الأزواج الثنائية (N) وزاوية السقوط (θ) في موقع الرنين وعرضه الطيفي.
يُظهِرُ التحليل البارامتري أن زيادة d_0 تُدخل أنماط تجويف إضافية وقد تُحسِّنُ حدة الرنين، بينما يؤدي ارتفاع N إلى تعزيز الانتقائية الطيفية وزيادة Q. كما توفّر الزاوية المائلة أداة عملية لتضييق الرنين أكثر مع انزياح نحو الأطوال الموجية الأقصر. في سياق الكشف السريري عن مكوّنات الدم، يتتبع الجهاز التغيرات في قرينة الانكسار المرتبطة بمكوّنات دم الإنسان، وبخاصة تغيرات تركيز الهيموغلوبين. يُظهِرٌ التكوين الأمثل (θ=20° ,d_0=10D,N=7 ) رنينات عيبية ضيقة بمعامل جودة Q ≈ 2.6×10⁴-3.9×10⁴ وحساسية S ≈ 476 nm/RIU. عبر نطاق تمثيلي لتركيز الهيموغلوبين، ينزاح طول موجة الرنين نحو الأحمر بمقدار ~17.6 nm (من ~771.6 nm إلى ~789.2 nm)، مع بقاء عرض النصف الأقصى (FWHM) في حدود 0.02-0.03 nm، مما يتيح تمييزاً عالي الدقة للتغيرات الفسيولوجية ذات الصلة.
تؤكد هذه النتائج أن البلّورات الفوتونية أحادية البعد المُهندسة بالعيوب، والمحققة عبر تراكيب عازلة قياسية، تتيح نهجاً بسيطاً ومنخفض التكلفة وعالي الأداء للاستشعار البصري الحيوي. يوفر الإطار والإرشادات المعروضة هنا أساساً لتصميم واعٍ للتشتت، وتحليل التحمّل، وتحسينات إضافية من خلال مطابقة الممانعة وتشكيل أنماط التجويف.
Description: Matter Sciences2026-01-01T00:00:00Z