| Summary: | The goal of this thesis is to develop tools that will enable the design of the components of the Rankine micro-engine in order to satisfy performance and reliability requirements for high temperature operation. The Ashby approach was used to identify a set of candidate materials – zirconia, silica, titanium alloy, nickel-cobalt alloy, silicon carbide and silicon – for the insulating static structure and rotor. Subsequently, the stresses in, and deformations of, the insulating static structure were analyzed using analytical models and the method of finite elements. Subsequently, an idealized impact experiment was designed and performed to assess reliability of the rotor in the event of an accidental high-speed impact with the static sidewalls. The threshold velocity for initiating damage in alumina projectiles (balls) impacting on alumina targets (discs) was found to be 30 m/s, while the corresponding value for zirconia projectiles on alumina target was found to be around 65–70 m/s. These findings pave the way for developing detailed designs for the rotor and static sidewall of the Rankine micro-engine. === L'objectif de cette thèse est de développer des outils qui permettront la conception de composants de moteur, afin de satisfaire les exigences de performance et de fiabilité de l'appareil dans des conditions extrêmes. Le méthode Ashby a été utilisée pour identifier un ensemble de matériaux - la zircone, la silice, de l'alliage de titane, de l'alliage nickel-cobalt, de silicium et de carbure de silicium – pour la structure statique isolante du rotor, ce qui révèle un compromis entre la performance, la fiabilité et la fabricabilité . Ultérieurement, les contraintes, et les déformations de la structure statique d'isolation ont été analysées par la méthode des éléments finis.Par la suite, une expérience idéalisée d'impact a été conçue et réalisée pour évaluer la fiabilité du rotor dans le cas d'un accident d'impact à grande vitesse avec la paroi latérale de la structure statique. La vitesse seuil d'ouverture des dommages dans des projectiles d'alumine (balles) un impact sur les objectifs de l'alumine (disques) a été retrouvé à 30 m/s, alors que le projectile en zircone sur la cible d'alumine a été jugé dans la région de 65 - 70 m/s. Ces résultats ouvrent la voie à la formulation de matériaux de conception pour le rotor et la paroi latérale statique du micro-moteur Rankine.
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