Mémoires de Master
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Item Practical Design of Earth-Air Heat Exchanger(university of ghardaia, 2026) HEBIA Yasmine; CHOUIREB HananeEarth-air heat exchangers (EAHE) are a passive geothermal technology that utilizes the relatively stable subsurface soil temperature to precondition ventilation air for buildings, thereby reducing conventional heating and cooling loads. This study develops a mathematical model for a horizontal EAHE system that explicitly accounts for heat transfer in both insulated and non-insulated descending pipe sections, providing a more realistic representation of practical installation conditions. The model predicts soil temperature distribution, outlet air temperature, and overall thermal efficiency as functions of key design and operating parameters. Experimental validation was conducted using field data from the URAER research facility in Ghardaïa, Algeria. The numerical results show excellent agreement with measurements, with relative errors ranging from 0.48% to 4.28% along the pipe length, all below the 5% threshold. Soil temperature analysis reveals a marked attenuation with depth: surface fluctuations of approximately 13.75 °C are reduced to less than 2 °C at 4 m depth, with a phase lag of up to 2–3 months. Parametric analysis indicates that increasing pipe length from 10 m to 50 m improves thermal efficiency from 35% to over 80%, while higher air velocities (from 1 m/s to 5 m/s) reduce outlet temperature differences by up to 60%. The vertical–horizontal EAHE configuration achieves outlet air temperatures 2–3 °C lower than the horizontal configuration under identical conditions. These findings confirm that EAHE systems can significantly reduce building energy consumption while enhancing indoor thermal comfort in arid climate regions.Item Nonlinear eigenvalue problem involving the p(x)-Laplacian operator: existence and uniqueness results(university of ghardaia, 2026) Boukraa AbirIn this dissertation, we analyze a nonlinear eigenvalue elliptic problem, inspired by models from mathematical physics, particularly in nonlinear quantum mechanics and field theory. More specifically, we examine the p(x)-Laplacian equation of the form: −∆p(x) u(x) = λ ∥u(x)∥ p(x)−q(x) q(x) u(x) q(x)−2 u(x), x ∈ Ω, u(x) = 0, x ∈ ∂Ω. (1) The given equation is defined on an open and regular domain Ω, with λ ∈ R representing a spectral parameter and u being the corresponding eigenfunction, where: 1 < p− ≤ p(x) ≤ p+ < +∞, 1 < q− ≤ q(x) ≤ q+ < p∗ (x) with p ∗ (x) = n p(x) n − p(x) , p+ < n, ∞, p+ ≥ n. (2) Such that: r− = ess inf x∈Ω r(x), r+ = ess sup x∈Ω r(x). The operator p(x)-Laplacian is defined by: ∆p(x) u(x) = div |∇u(x)| p(x)−2 ∇u(x) , and the notation ∥u∥q(x) is the norm of u in the space L q(x) (Ω). We look into the right variational methods for this case, along with whether solutions exist and how many there are, using concepts from variable exponent Lebesgue and Sobolev space theories, as well as nonlinear spectral theory.Item Étude de la fiabilité d’un moteur Diesel (6130-DE-01) Au niveau de l’unité de production Oued Noumer à Ghardaia(2026-06-14) TEGGAR KADDOUR ABDELDJALILECette étude vise à analyser la fiabilité d’un moteur Diesel à travers l’identification et l’analyse des défaillances pouvant affecter son fonctionnement et sa performance. Les moteurs Diesel sont largement utilisés dans les secteurs industriels et les transports en raison de leur rendement élevé et de leur robustesse. Cependant, leur fonctionnement continu peut provoquer diverses pannes mécaniques et thermiques dues aux conditions d’exploitation ou à un manque de maintenance adéquate. Ce travail porte sur l’identification des modes de défaillance les plus fréquents affectant les moteurs Diesel utilisés dans l’unité de production de Sonatrach à Oued Noumer, ces moteurs occupent une place essentielle dans le fonctionnement global des équipements industriels. En raison de l’éloignement géographique du site et de l’absence d’un réseau électrique fiable, ces moteurs sont principalement utilisés pour la production d’énergie à travers des groupes électrogènes, assurant une alimentation continue et sécurisée des différentes unités de production. Ainsi que sur l’analyse de leurs causes et de leurs impacts sur la fiabilité du système. L’étude s’appuie également sur l’utilisation de certains indicateurs de fiabilité tels que le temps moyen entre les pannes et le temps moyen de réparation afin d’évaluer les performances du moteur. L’objectif final de cette recherche est de proposer des stratégies de maintenance efficaces permettant d’améliorer la fiabilité et la disponibilité du moteur tout en réduisant les arrêts imprévusItem Commande d'une chaise roulante électrique alimentée par un panneau photovoltaïque (PV)(university of ghardaia, 2026) RAMDANI ZahiraCe travail porte sur la commande d'une chaise roulante électrique(CRE) entrainée par un moteur à courant continu alimenté par une batterie chargée autonome par l'énergie solaire en explorant également l'intégration du panneau solaire Photovoltaïque (PV) sur la structure de la chaise roulante notamment le toit afin de fournir une source d'énergie renouvelable pour recharger sa batterie. La commande d’une CRE représente une solution essentielle pour améliorer l’autonomie des personnes à mobilité réduite . La chaîne de conversion d'énergie se compose d'un panneau photovoltaïque, qui convertit l'énergie solaire en énergie électrique continue stockée et d'une batterie qui stocke cette énergie électrique et elle alimente un moteur à courant continu , qui convertit l'énergie électrique en énergie mécanique. La recherche est basée sur un modèle mathématique pour simuler les parties du système dans différentes conditions de fonctionnement, à l'aide du logiciel MATLAB/SIMULINK.Item A Federated Learning Framework for Collaborative and Privacy-Preserving IoT Security Attack Prediction(university of ghardaia, 2026-06-22) ADDOUN Mohammed; FERTAS MouadThe rapid expansion of the Internet of Things (IoT) has multiplied the attack surface exposed to cyber threats. Traditional intrusion detection systems rely on collecting network data at a central location, which raises serious privacy, bandwidth, and regulatory concerns in IoT environments where devices are heterogeneous, resource-constrained, and geographically distributed. Federated Learning (FL) offers a promising alternative by enabling devices to collaboratively train a shared model without sharing their raw data. This thesis investigates how a federated learning-based framework can be designed to enable distributed IoT devices to collaboratively predict security attacks, while preserving data privacy and handling device heterogeneity. We propose FedShield, a federated learning framework for multi-class IoT attack prediction, built around a lightweight deep learning classifier, Federated Averaging, and a mask-based secure aggregation mechanism. The framework is implemented in Python using TensorFlow and the Flower library, and evaluated on the TON_IoT dataset partitioned across non-IID clients. The experimental results show that the framework reaches strong detection performance on a non-IID partition of the TON_IoT dataset, and that mask-based secure aggregation can be added without measurable utility cost. The work confirms that federated learning is a credible building block for privacy-preserving IoT intrusion detection.Item Optimisation des stratégies de maintenance prévisionnelle et corrective par l’analyse des huiles des transformateurs HTB(university of ghardaia, 2026-06-21) MESSAILLI Abdallah; BELEKBIR DrissLa maintenance des transformateurs de puissance à haute tension (HTB) est un enjeu critique pour la fiabilité et la rentabilité des réseaux électriques. L'analyse des huiles isolantes est imposée comme un outil indispensable pour optimiser les stratégies de maintenance, qu'elles soient prévisionnelles (prédictive) ou correctives. L'analyse d'huile des transformateurs HTB transforme la maintenance d'une approche calendaire ou réactive vers une approche conditionnelle et piloté par les données (data-driven). En fournissant une vision claire de l'état interne de l'équipement, elle permet d'optimiser les deux volets de la maintenance : elle rend la prévisionnelle plus précise et proactive, et la corrective plus rapide et efficace. Cette stratégie intelligente maximise la disponibilité des actifs, minimise les coûts de cycle de vie et renforce la sécurité du réseau électrique. Mots clés : Analyse d’huile ; Chromatographie ; Maintenance prédictive ; Diagnostic transformateur ; Surveillance conditionnelle ; Fiabilité. ملخص : تُعد صيانة محوالت القدرة ذات الجهد العالي قضية حاسمة لضمان موثوقية الشبكات الكهربائية وربحيتها .وقد أصبح تحليل الزيت العازل أداة ال غنى عنها لتحسين استراتيجيات الصيانة، سواء كانت استباقية تنبؤية أو تصحيحية . يُح ِّول تحليل زيت المحوالت الصيانة من قائم على الحالة والبيانات .ومن زمن أو تفاعلي إلى ي نهج نهج خالل توفير رؤية واضحة للحالة الداخلية لآللة، يتيح هذا التحليل تحسين جانبي الصيانة مع ا :إذ يجعل الصيانة التنبؤية أكثر دقة واستباقية، والصيانة التصحيحية أسرع وأكثر فعالية .وتُسهم هذه االستراتيجية الذكية في زيادة استعدادية الماكينات ، وتقليل تكاليف دورة حياتها، وتعزيز سالمة الشبكة الكهربائية. الكلمات المفتاحية :تحليل الزيت؛ كروماتوغرافيا؛ الصيانة التنبؤية؛ تشخيص المحوالت؛ المراقبة الشرطية؛ موثوقية. Abstract The maintenance of high-voltage power transformers (HV) is a critical issue for the reliability and cost-effectiveness of electrical networks. Insulating oil analysis has become an indispensable tool for optimizing maintenance strategies, whether predictive or corrective. Transformer oil analysis shifts maintenance from a calendar-based or reactive approach to a condition-based, data-driven approach. By providing a clear picture of the equipment’s internal condition, it optimizes both aspects of maintenance: it makes predictive maintenance more accurate and proactive, and corrective maintenance faster and more effective. This intelligent strategy maximizes asset availability, minimizes life-cycle costs, and enhances the safety of the electrical grid. Keywords : Oil analysis ; Chromatography ; Predictive maintenance ; Transformer diagnostics ; Condition monitoring ; ReliabilityItem Etude chrono-statique des données climatiques de la station de Ghardaïa sur la période 1970-2025(university of ghardaia, 2026) CHENINI Ezahraa Fatimaa présente étude porte sur l'analyse statistique multidimensionnelle des précipitations journalières maximales annuelles (Pjmax) et des principaux paramètres climatiques de la station météorologique de Noumérat (wilaya de Ghardaïa, Sahara septentrional algérien) sur une période de 56 ans (1970–2025). Elle s'inscrit dans le cadre de la caractérisation hydroclimatique d'une région à aridité structurelle marquée, où les événements pluvieux extrêmes constituent le principal vecteur de risque hydrologique. L'étude mobilise une démarche méthodologique intégrée articulée autour de trois axes complémentaires. Premièrement, l'ajustement fréquentiel de la série Pjmax aux lois de distribution probabilistes (Normale, Log-Normale, Gumbel) a été conduit au seuil de signification α = 2,5 %, validé par le test du khi-deux de Pearson. La loi de Gumbel s'est imposée comme le modèle optimal (χ²exp = 17,050 < χ²th = 17,535), permettant l'estimation des quantiles de précipitations pour des périodes de retour allant de 2 à 1000 ans (de 11,73 mm à 45,32 mm). Deuxièmement, l'analyse des séries temporelles, conduite à l'aide des logiciels XLSTAT et JASP, a examiné l'homogénéité (tests de Pettitt, SNHT, Buishand, Von Neumann), la stationnarité (tests ADF et Phillips-Perron) et la tendance (tau de Kendall). La série a été diagnostiquée comme globalement homogène, non stationnaire d'ordre un I(1), et dépourvue de tendance temporelle significative (τ = −0,105 ; p = 0,250). Le modèle ARIMA(2,1,0) a été retenu comme modèle de prévision optimal. Troisièmement, une Analyse en Composantes Principales (ACP) normée, complétée par une Classification Ascendante Hiérarchique (CAH), a été appliquée à un jeu de cinq variables climatiques. Deux composantes principales ont été extraites, expliquant 69,6 % de la variance totale : F1 représente un gradient pluviométrique-hygrothermal et F2 le régime éolien. La CAH a identifié deux classes climatiques distinctes, opposant les années humides (concentrées entre 1980 et 2010) aux années déficitaires (dominantes depuis 2011). Les résultats produits fournissent les données d'entrée probabilistes nécessaires au dimensionnement des ouvrages d'assainissement pluvial de la ville de Ghardaïa et contribuent à une meilleure compréhension de la variabilité hydroclimatique interannuelle dans ce contexte saharien.Item étude d'adaptation du gpl sur un moteur a essance(university of ghardaia, 2026) RECHOUM Saber youb; KACIOUSALAH Hadj ahmedCette étude examine l’adaptation du gaz de pétrole liquéfié (GPL) comme carburant alternatif pour les moteurs à essence afin de réduire l’impact environnemental. Elle décrit les principes de fonctionnement des systèmes bi-carburation et analyse les principaux composants impliqués, notamment le vaporiseur-régulateur et l’unité de commande électronique. Le travail présente également les principales étapes nécessaires à l’installation et à la maintenance sécurisées d’un kit GPL séquentiel sur un moteur à allumage commandé. Dans l’ensemble, la conversion au GPL est présentée comme une solution techniquement réalisable, économiquement avantageuse et écologiquement bénéfique pour prolonger l’utilisation des moteurs à combustion interne tout en contribuant à la réduction des émissions de carbone.Item Évaluation sur site des paramètres affectant l’empoussiérage des verres photovoltaïques, cas de Ghardaïa(university of ghardaia, 2026) KOUIDRI Nafissa; BICHI YasmineL’accumulation de poussière sur les panneaux photovoltaïques constitue l’un des principaux problèmes affectant leurs performances dans les régions désertiques. Cette étude s’intéresse à l’évaluation de l’impact du phénomène d’empoussiérage dans les conditions climatiques de Ghardaïa. Afin d’estimer l’effet de la poussière sur les modules photovoltaïques, des plaques en verre ont été utilisées à la place des modules pour mesurer l’évolution de la transmissivité du verre au cours du temps. L’étude expérimentale a porté sur l’analyse de plusieurs paramètres permettant de limiter les dépôts de poussière, notamment l’angle d’inclinaison, l’utilisation d’un revêtement antipoussière et la fréquence de nettoyage. Les essais ont été réalisés dans des conditions réelles au niveau de l’Unité de Recherche Appliquée en Énergies Renouvelables. Les résultats obtenus ont permis d’évaluer l’influence des différents paramètres étudiés et d’identifier les solutions les plus efficaces pour réduire les pertes liées à l’accumulation de poussièreItem Solid-state hydrogen storage: Theoretical study of ScPd3H4 hydride(university of ghardaia, 2026) BEN GHENIA Bouchra; RECIOUI ImaneIn the present study, we present a comprehensive theoretical study of the structural, mechanical, optical, and thermodynamic properties of ScPd3 and its hydride ScPd3H4 for potential applications in solid-state hydrogen storage. This analysis is presented using the CASTEP software, based on density functional theory (DFT). Our calculations show that geometric optimization confirmed the experimental lattice parameters of these materials and the stability of the studied structures after hydrogen incorporation. The calculated electronic structure revealed that ScPd3 and ScPd3H4 exhibit metallic character, indicating that hydrogen insertion does not affect the nature of the chemical bond. However, this study shows that hydrogen influences certain optical properties (polarizability and absorption). The enthalpy of formation (ΔHf) of the ScPd3H4 compound has been calculated and is found to be 37.31 kJ/mol·H2 lower than that of some hydrogen storage materials. This is favorable for stationary hydrogen storage applications.