| La croissance du developpement des microsystemes fluidiques de puissance dans la derniere decennie a augmente considerablement le besoin de developper des instruments de mesure differents des instruments traditionnels. Le but du present travail est l'etude et la fabrication des micro-debitmetres a pression differentielle. Dans ce cas, le principe de calcul du debit se fait par la mesure de la chute de pression a travers un micro-orifice dans un microcanal a section rectangulaire. Ces micro-debitmetres a micro-organe deprimogene sont destines pour mesurer le debit dans les microsystemes fluidiques operant a gaz tels que les power MEMS. Pour ces derniers, actuellement, il n'existe aucun micro-debitmetre sur le marche adapte pour leurs conditions d'operation.;Dans ce memoire, une serie de 16 micro-debitmetres de type orifice plat a section rectangulaire ont ete fabriques et testes experimentalement. Leur geometrie est caracterisee par deux parametres : un coefficient de contraction allant de 0,2 a 0,8 et un rapport de forme au niveau de l'orifice allant de 0,21 a 2,45. Le diametre hydraulique des microcanaux varie entre 220 et 388 microm. La variation de la chute de pression a travers le micro-orifice en fonction du debit a ete mesuree pour chaque micro-debitmetre avec une pression d'entree de 5, 6,5 et 8 bars. La plage de debit etudiee est entre 0,2 et 100 mg/s. Le coefficient de decharge de chaque micro-debitmetre a ete determine. Par ailleurs, le comportement du coefficient de decharge a ete etudie en fonction du nombre de Reynolds allant de 100 a 13000, et en fonction de la perte de pression adimensionnee, DPP1 , allant de 0,001 a 0,6. A meme dimension geometrique, les resultats experimentaux ont montre que le coefficient de decharge est fonction du nombre de Reynolds pour une valeur du facteur d'expansion, Y, superieure a 0,9. Pour des valeurs de Y inferieures a 0.9, le coefficient de decharge est dependant de DPP1 . Les resultats experimentaux ont ete compares aux resultats de la simulation numerique. De cette facon, le modele numerique a ete valide.;Ce travail a permis de developper des micro-debitmetres capables de mesurer de faibles debits a l'ordre des milligrammes par seconde (mg/s) dans les microsystemes fluidiques de puissance. Particulierement, le travail a permis de repondre aux exigences de l'installation d'une micro-turbopompe en termes de mesure du debit de gaz. De plus, l'etude approfondie des micro-debitmetres a permis d'acquerir une connaissance plus elaboree de l'ecoulement a travers ce type de restriction dans les microcanaux rectangulaires. La caracterisation experimentale de ce type de micro-debitmetres a ete faite pour la premiere fois. En effet, cette etude a permis de definir des correlations empiriques du coefficient de decharge specifiques a chaque dimension geometrique. Ces correlations seront un bon outil de design de ce genre de mesure.;Mots cles : micro-debitmetre, coefficient de decharge, micro-turbopompe, difference de pression, microfabrication, correlation. |
