https://dspace.univ-ouargla.dz/jspui/handle/123456789/201 2026-09-30T00:12:05Z https://dspace.univ-ouargla.dz/jspui/handle/123456789/41352 Titre: دراسة عددية لظواهر الانتقال المتزامن في خلايا الوقود الهيدروجينية تحليل مقارن بين PEMFC و SOFC ودراسة تطبيقية لخليةSOF Auteur(s): زين, عبذد الله Résumé: تندرج هذه الأطروحة في إطار دراسة أحد المحاور الأساسية لإيجاد بديل طاقي صديق للبيئة، والذي يعتمد على التحويل الكهروكيميائي للطاقة الكيميائية المخزنة إلى طاقة كهربائية، وذلك من خلال خلايا الوقود الهيدروجينية ذات الالكتروليت الصلب وخلايا غشاء تبادل البروتون. أسفرت نتائج البحث عن المساهمة في تطوير نموذجين رياضيين أحادي وثنائي البعد، يبرزان التوزيع الحراري والكتلي، إضافة إلى التنبؤ بالمردود الكهربائي للخلية تحت تأثير مختلف مصادر الحرارة المتولدة أثناء عملية التحويل. تم اعتماد عدة طرق رياضية لحل المعادلات الحاكمة لظواهر الانتقال الحراري والكتلي داخل خلية الوقود، واستعمال برنامج حسابي بلغة Fortran على مستوى وحدة البحث. وبالاستعانة ببرامج بيانية مساعدة، جرى تمثيل هذه الظواهر من خلال منحنيات عددية مكّنت من فهم أعمق لآلية تشغيل الخلية بالإضافة لفهم سلوكها تحت تأثير مختلف الظواهر، والمساهمة في تحسين مردودها الكهربائي ورفع كفاءتها التشغيلية; This thesis falls within the framework of studying one of the fundamental approaches aimed at finding an environmentally friendly energy alternative. It is based on the electrochemical conversion of stored chemical energy into electrical energy through hydrogen fuel cells with solid electrolytes and proton exchange membrane fuel cells. The research results contributed to the development of two mathematical models, one-dimensional and two-dimensional, highlighting thermal and mass distribution, as well as predicting the electrical performance of the fuel cell under the influence of various heat sources generated during the conversion process. Several mathematical methods were employed to solve the governing equations of heat and mass transfer phenomena within the fuel cell. A computational program written in the Fortran language was developed at the research unit level. With the assistance of complementary graphical software, these phenomena were represented through numerical curves, enabling a deeper understanding of the fuel cell operating mechanism and its behavior under the influence of different physical phenomena, thereby contributing to the improvement of its electrical performance and the enhancement of its operational efficiency Description: فيزياء طاقوية 2026-01-01T00:00:00Z https://dspace.univ-ouargla.dz/jspui/handle/123456789/41351 Titre: Etude des propriétés physiques des clusters d’Or dopés pour les applications optoélectroniques Auteur(s): MENACER, FATMA Résumé: This thesis investigates the physical characteristics and structural stability of pure gold clusters and nanoclusters (Aun), with a particular focus on the effects of metal doping using titanium (Ti) and platinum (Pt). The research explores doping with Ti (TiAun, n=1-17) and Pt (PtTiAun, n=1-16), emphasizing their applications in detectors and biosensors. The study employs density functional theory (DFT) with generalized gradient approximation (GGA) as implemented in the SIESTA simulation package. Time-dependent density functional theory (TDDFT) utilizes long-range corrected hybrid functionals, including B3LYP and CAM-B3LYP, where "CAM-B3LYP" denotes a variable with a corrected approach modified by adjusting the range separation parameter, computational resources from the HPC facility. (HPC Ab initio simulations were performed using computational resources from the HPC facility (DGRSDT) at the University of Batna 2 (Algeria) /ROZA Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG, GERMANY RESEARCH FOUNDATION) in OLDENBURG) were utilized for HPC Ab-initio simulations using the GAUSSIAN software package, implementing linear response theory. This approach determines excited-state properties by analyzing the electron density's response to time-dependent perturbations. Calculations employed first-principles wave function-based electronic correlation methods using a standard Hamiltonian within the Born-Oppenheimer approximation. The study examined the equilibrium geometry, electronic structure, and magnetic properties of TiAun, PtTiAun, Aun+1(n = 1–17), and Aun+2 (n = 1–16) groups. The stability of the systems was evaluated through binding energies, bond lengths, second-order energy differences, and HOMO-LUMO electronic energy gaps. The findings reveal differences in the formation of planar, two-dimensional, and three-dimensional structures. As energies increase with larger group sizes, the groups gain energy as they expand. Theoretical gaps between HOMO and LUMO are prevalent with stable MAu. N groups (M = Ti, Pt) decrease with increasing group size. Vertical electron affinity (VEA), vertical ionization potential (VIP), and chemical hardness (η) indicate that certain MAun groups exhibit unique properties. Substituting Ti and Pt atoms modifies the magnetic moments of pure gold clusters. Excited-state calculations were performed for ground-state-optimized geometries of Aun, TiAun, and PtTiAun n=1-6 clusters using the configuration interaction (CI) methodology at different levels. While clusters exhibit a strong redshift compared to pure gold, dominant peaks in PtTiAu4-6 show a slight blue shift relative to more active TiAu4- 6 systems. The Pt component, with its denser d-shell, stabilizes reactions by enhancing low-energy transitions. The absorption spectrum of PtTiAu4-6 extends into the near-infrared region up to 700 nm, indicating low-energy charge transfer (CT) states induced by Ti, though their oscillator strength is weaker compared to Au or Pt transformations. Vibrational analysis shows that molecular symmetry influences Aun spectra, with symmetric Au3 exhibiting limited activity (due to mutual exclusion), unlike the complex spectra of lower-symmetry Au4-6 clusters. Ti addition alters the bonding environment, causing a blue shift in the main IR absorption from (165 cm-1 in Au4 to 340-380 cm-1 in TiAu3) due to high-frequency MAun stretching modes. The Ti and Pt; Ti alloy clusters show denser Raman features and intense low-frequency modes (50-150 cm-1 ), confirming enhanced polarizability and plasmonic coupling, which are crucial for superior SERS applications.; تبحث هذه الأطروحة في الخصائص الفيزيائية والاستقرار الهيكلي لمجموعات الذهب النقي والمجموعات النانوية(Aun) ، مع التركيز بشكل خاص على آثار ادخال المعادن والمعادن الانتقالية للتطعيم الأول والثاني باستخدام التيتانيوم (Ti) والبلاتين (Pt) على التوالي .يستكشف بحثنا هذا المنشطات للمجموعات العنقودية Ti (TiAun, n=1-17) Pt (PtTiAun, n=1-16), مع التركيز على تطبيقاتها في أجهزة الكشف وأجهزة الاستشعار الحيوية. باستخدام الدراسة النظرية للكثافة الوظيفية (DFT) مع تقريب التدرج المعمم (GGA) كما تم تنفيذها في حزمة محاكاة SIESTA. كما تم استخدام نظرية الكثافة الوظيفية المعتمدة على الوقت (TDDFT) مع وظائف هجينة المنفصلة والمصححة طويلة المدى B3LYP وCAM-B3LYP، حيث يشير "CAM-B3LYP" إلى متغير بنهج مصحح تم تعديله عن طريق ضبط معلمة فصل النطاق، تم تطبيقها في الموارد الحسابية من مرفق الحوسبة عالية الأداءHPC ,حسب المبادئ الأولى للمحاكاة Ab-initio باستخدام حزمة GAUSSIAN، وتنفيذ نظرية الاستجابة الخطية. يحدد هذا النهج خصائص الحالة المثارة من خلال تحليل استجابة كثافة الإلكترون للاضطرابات المعتمدة على الوقت. استخدمت الحسابات طرق الارتباط الإلكتروني القائمة على دالة الموجة ذات المبادئ الأولى باستخدام هاملتوني قياسي ضمن تقريب بورن-أوبنهايمر. تناولت الدراسة هندسة التوازن والبنية الإلكترونية والخصائص المغناطيسية لمجموعات TiAun وPtTiAun وAun+1(n = 1–17) وAun+2 (n = 1–16). تم تقييم استقرار الأنظمة من خلال طاقات الربط، وأطوال الروابط، وفروق الطاقة من الدرجة الثانية، وفجوات الطاقة الإلكترونية HOMO-LUMO. تكشف النتائج عن اختلافات في تكوين الهياكل المستوية وثنائية الأبعاد وثلاثية الأبعاد. مع زيادة الطاقات مع زيادة أحجام المجموعات، تكتسب المجموعات الطاقة مع توسعها. الفجوات النظرية بين HOMO وLUMO سائدة مع MAU المستقرة. تتناقص Nمجموعات Pt), (M = Ti، مع زيادة حجم العناقيد . تشير تقارب الإلكترون الرأسي (VEA)، وإمكانية التأين الرأسي (VIP)، والصلابة الكيميائية (η) إلى أن مجموعات MAun معينة تظهر خصائص فريدة. يؤدي استبدال ذرات Ti وPt إلى تعديل العزوم المغناطيسية لمجموعات الذهب الخالص. تم إجراء حسابات الحالة المثارة للأشكال الهندسية المحسنة للحالة الأرضية لمجموعات Aun وTiAun وPtTiAun n=1-6 باستخدام منهجية تفاعل التكوين (CI) على مستويات مختلفة. في حين أن المجموعات تظهر انزياحًا أحمر قويًا مقارنة بالذهب الخالص، فإن القمم السائدة في PtTiAu4-6 تظهر تحولًا طفيفًا إلى اللون الأزرق مقارنة بأنظمة TiAu4-6 الأكثر نشاطًا. يعمل مكون Pt، بقشرته d الأكثر كثافة،على تثبيت التفاعلات من خلال تعزيز التحولات منخفضة الطاقة. يمتد طيف الامتصاص لـ PtTiAu4-6 إلى منطقة الأشعة تحت الحمراء القريبة حتى 700 نانومتر، مما يشير إلى حالات نقل الشحنة منخفضة الطاقة (CT) التي يسببها Ti، على الرغم من أن قوة مذبذبها أضعف مقارنة بتحويلات Au أو Pt. يُظهر التحليل الاهتزازي أن التناظر الجزيئي يؤثر على أطياف Aun، حيث يُظهر Au3 المتماثل نشاطًا محدودًا (بسبب الاستبعاد المتبادل مبدا باولي )، على عكس الأطياف المعقدة لمجموعات Au4-6 ذات التناظر المنخفض. تؤدي إضافة Ti إلى تغيير بيئة الترابط، مما يتسبب في تحول أزرق في امتصاص الأشعة تحت الحمراء الرئيسي من (165 سم -1 في Au4 إلى 340-380 سم -1 في TiAu3) بسبب أوضاع تمدد MAun عالية التردد. تظهر مجموعات سبائك Ti وPt؛ Ti ميزات رامان أكثر كثافة وأوضاع تردد منخفض مكثفة (50-150 سم -1)، مما يؤكد الاستقطاب المعزز والاقتران البلازمي، وهو أمر بالغ الأهمية لتطبيقات SERS المتفوقة. Description: Rayonnement et Matière 2026-01-01T00:00:00Z https://dspace.univ-ouargla.dz/jspui/handle/123456789/41236 Titre: 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: فيزياء 2026-01-01T00:00:00Z https://dspace.univ-ouargla.dz/jspui/handle/123456789/40921 Titre: 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 متجددة 2026-01-01T00:00:00Z