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Dissertations / Theses on the topic 'Contrôle de la ventilation'
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Lofaso, Frédéric. "Effet de la ventilation mécanique sur le contrôle de la ventilation." Paris 12, 1996. http://www.theses.fr/1996PA120064.
Full textAbstract:
Jusqu'a ces dernieres annees les modifications de l'activite respiratoire au cours de la ventilation mecanique avaient ete peu explorees chez l'homme. Nous avons donc etudie les mecanismes physiologiques qui expliquent une diminution de l'activite inspiratoire et une modification de l'activite expiratoire sous ventilation mecanique. En effectuant une augmentation progressive du co#2 inspire sous ventilation mecanique, nous avons pu mettre en evidence l'existence d'une inhibition extra-humorale (non liee a la capnie) de l'activite inspiratoire. En montrant qu'au cours de la ventilation mecanique, l'inhibition extra-humorale de l'activite inspiratoire est moins presente chez les transplantes bipulmonaires que chez les sujets normaux, nous avons pu evoquer l'importance du role des recepteurs bronchiques a l'etirement dans la genese de cette inhibition extra-humorale. Nous avons observe que l'importance de l'inhibition de l'activite inspiratoire depend de l'importance du debit inspiratoire initial insuffle par le ventilateur. Ainsi, l'activite inspiratoire peut etre reduite a une valeur proche de zero et la compliance thoracopulmonaire peut etre mesuree chez des sujets eveilles. Nous avons egalement pu mettre en evidence l'apparition d'une activite expiratoire sous certains modes d'assistance ventilatoire, responsable de l'apparition d'une pression expiratoire positive intrinseque. Ainsi, nous avons observe qu'une ventilation en pression positive continue peut induire, du fait de l'augmentation de volume pulmonaire, une activite expiratoire remplacant l'activite inspiratoire ; et que cette activite expiratoire disparait si l'augmentation de volume pulmonaire est prevenue par une contrepression thoraco-abdominale
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Hermand, Eric. "Contrôle ventilatoire à l'exercice et en hypoxie : mise en évidence d'une périodicité constitutionnelle." Thesis, Sorbonne Paris Cité, 2016. http://www.theses.fr/2016USPCD037/document.
Full textAbstract:
L’instabilité de la ventilation est un phénomène connu chez l’homme. Elle était jusqu’à présent observée chez l’homme sain en altitude et chez les patients souffrant d’insuffisance cardiaque (IC) et de syndrome d’apnées du sommeil (SAS), d’origine centrale, obstructive ou mixte, le plus souvent pendant le sommeil. Une analyse spectrale rétrospective de tests d’effort en hypoxie a mis à jour une instabilité ventilatoire lorsque le système de contrôle de la ventilation est soumis à une double contrainte, physiologique (exercice modéré) et environnemental (hypoxie simulant une altitude de 2000 à 4800 m d’altitude). Des protocoles prospectifs ont corrélé positivement l’amplitude de ces oscillations de la ventilation au débit cardiaque (Q̇c) et au niveau de ventilation (V̇E), tandis que la période est raccourcie lorsque V̇E et Q̇c augmentent. À l’opposé d’une période des apnées d’environ 1 minute chez les patients IC et SAS, nos observations ont permis de mesurer la période des oscillations ventilatoires à l’exercice et en hypoxie entre 11 et 12 secondes. Les sujets montrant une plus forte réponse ventilatoire à l’hypoxie et une sensibilité plus élevée au CO₂ exhibent une plus grande instabilité ventilatoire. L’hyperoxie et l’hypercapnie ont des effets opposés : alors que l’inhalation d’O₂ ne modifie pas la stabilité du système (vs normoxie), l’hypercapnie hyperoxique exacerbe le phénomène oscillatoire. Un traitement pharmacologique par acétazolamide (ACZ) améliore la stabilité ventilatoire, appuyant ainsi, en regard des données précédentes, le rôle central des chémorécepteurs périphériques dans la survenue des oscillations de la ventilation. Un modèle mathématique du contrôle de la ventilation intégrant, parmi de nombreux paramètres cardiorespiratoires, les sensibilités à l’O₂ et au CO₂, et les interactions périphérique-central, confirme l’implication du niveau d’hypoxie et du délai de convection sanguine entre les poumons et les chémorécepteurs périphériques dans la période des oscillations. Il souligne également le rôle potentiel de l’espace mort dans la survenue de l’instabilité respiratoire<br>Breathing instability is a well-known phenomenon in human. Until now, it was observed in healthy subjects at altitude et in patients suffering from chronic heart failure (CHF) or sleep apnea syndrome (SAS), central, obstructive or mixed, mostly during sleep. A retrospective spectral analysis of standard hypoxic exercise test evidenced a ventilatory instability when the control system is submitted to a double stress, physiological (moderate exercise) and environmental (hypoxia, from 2000 to 4800m simulated altitudes). Prospective analyses positively correlated magnitude of the ventilatory oscillations to cardiac output (Q̇c) and ventilation (V̇E), whereas their period is shortened with increasing V̇E and Q̇c. Unlike the one-minute period apneas in CHF and SAS patients, we observed a much shorter period at exercise in hypoxia, between 11 and 12 seconds. Subjects with a higher ventilatory response to hypoxia and a greater sensitivity to CO₂ showed a deeper breathing instability. Hyperoxia and hypercapnia have opposite effects : O₂ inhalation does not alter the system stability, hypercapnia enhances the oscillatory phenomenon. A pharmacological treatment by acetazolamide (ACZ) improves breathing stability, supporting a major role of peripheral chemoreceptors in the genesis of ventilatory oscillations. A mathematical model of ventilation control including, among numerous cardiorespiratory parameters, sensibilities to O₂ and CO₂, peripheral-central interactions, confirms the contribution of hypoxia level and the delay of blood convection between lungs and peripheral chemoreceptors in the oscillations period. It also highlights a potential role of dead space in the onset of breathing instability
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Sergent, Philippe. "Optimisation géométrique du contrôle actif dans les gaines de ventilation." Phd thesis, Ecole Nationale des Ponts et Chaussées, 1996. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00529385.
Full textAbstract:
Cette étude est consacrée à l'optimisation géométrique du contrôle actif dans les gaines de ventilation. La première partie de ce travail concerne l'étude du contrôle hybride (actif+passif) dans les gaines de ventilation et de ses avantages suivant la géométrie de la gaine et la présence ou non de revêtements absorbants. Les effets du contrôle passif du bruit (dissipatif, réflexif et diffusif) dans une gaine de ventilation améliorent l'efficacité du contrôle actif. Un contrôle hybride (actif + passif) présente donc des avantages, même aux basses fréquences. La seconde partie de ce mémoire s'intéresse au placement des microphones d'erreur et des sources secondaires. Pour une excitation harmonique, une méthode de calcul par programmation linéaire et entière détermine un nombre suffisant de microphones d'erreur ainsi qu'une position optimale des microphones d'erreur et des sources secondaires. Cette méthode de placement est appliquée pour la réduction du bruit dans les gaines de ventilation.
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SERGENT, PHILIPPE. "Optimisation géométrique du contrôle actif dans les gaines de ventilation." Marne-la-vallée, ENPC, 1996. http://www.theses.fr/1996ENPC9607.
Full textAbstract:
Les effets du contrôle passif du bruit (dissipatif, réflexif et diffusif) dans une gaine de ventilation améliorent l'efficacité du contrôle actif. Un contrôle hybride (actif + passif) présente donc des avantages, même aux basses fréquences. Pour une excitation harmonique, une méthode de calcul par programmation linéaire et entière détermine un nombre suffisant de microphones d'erreur ainsi qu'une position optimale des microphones d'erreur et des sources secondaires. Cette méthode de placement est appliquée pour la réduction du bruit dans les gaines de ventilation.
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Chicinas, Adriana. "Modélisation, identification et contrôle : application à la commande des centrales de traitement d'air." La Rochelle, 2006. http://www.theses.fr/2006LAROS182.
Full textAbstract:
A travers cette étude nous nous intéressons au développement d'une stratégie de contrôle d'une Centrale de Traitement d'Air à débit d'air constant. Une telle centrale peut être considérée comme un système de type multi-entrées multi-sorties, dont les valeurs de sortie sont la température et l'humidité relative de l'air, et les valeurs d'entrée, les commandes de ses équipements. Le travail effectué concerne le développement d'un algorithme de commande qui permet de résoudre les problèmes de contrôle suivants : le découplage des variables à contrôler, l'influence de la charge variable et la non linéarité de certains équipements. La première partie de la thèse est consacrée à la problématique de contrôle, à l'état de l'art des systèmes de contrôle des CTA et à la modélisation du comportement des équipements de la CTA par des fonctions de transfert du premier ordre sans temps de retard. Une seconde partie de ce mémoire concerne l'identification des paramètres des modèles discrets des éléments de la CTA. Cette identification est réalisée en utilisant le modèle boîte noire pour les capteurs et le modèle boîte grise pour les équipements. Les modèles déterminés sont intégrés dans les algorithmes de contrôle. Grâce à un banc expérimental, nous avons pu tester, pour différentes transformations de l'air humide et différentes charges, deux stratégies de contrôle à savoir la stratégie "classique" et la stratégie "proposée". Les résultats obtenus montrent que les performances de la stratégie "proposée" sont au moins égales aux meilleures performances obtenues avec une stratégie classique dans le cas où le paramétrage du régulateur serait optimal<br>The air handling unit (AHU) with constant air volume controls the air temperature and humidity. The AHU used in this study is composed of a preheating electric coil, a cooling fluid-filled coil and a steam humidifier. The models of the AHU elements are nonlinear and the controlled variables, temperature and relative humidity, coupled. This paper demonstrates that in the case of sensible heat exchange without moisture removal if the outputs of the electric coils, fluid-filled coils and steam humidifier are considered to be the differences between the air temperature and the humidity ratio of the outlet and the inlet, then the models may be written as the product of a static and a dynamic gain. The parameters of the discrete form of these models are experimentally identified. The dynamics of the elements and of their sensors are very similar. Therefore, in a grey-box approach, the parameter identification of the elements takes into account the model of the sensor, previously identified. Based on the identified models, a new control strategy is proposed. The temperature and the relative humidity are decoupled by using the humidity ratio as controlled variable. A linearization bloc is constructed for the command of the fluid-filled coil and of the humidifier. The proposed strategy has the same performance, comparable with a well tuned PID controller for a given load, but it keeps its performance for the whole range
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Keslacy, Stéfan. "Le rôle des facteurs neuromécaniques dans le contrôle de la ventilation à l'exercice." Montpellier 1, 2005. http://www.theses.fr/2005MON1T004.
Full textAbstract:
Le but du controle de la ventilation est de maintenir l'homeostasie du milieu interieur. Ce controle s'organise en boucles de regulation qui font intervenir une chaine d'evenements. Parmi les systemes qui permettent de reguler la ventilation a l'exercice, on retrouve les afferences en provenance du systeme nerveux central et notamment du cortex, de l'hypothalamus et des chemorecepteurs centraux. Mais aussi des facteurs peripheriques dont les principaux organes sont les chemorecepteurs peripheriques et les afferences issues des muscles en activite. Si les facteurs metaboliques ont ete largement etudies et sont bien connus, le role des facteurs neuromecaniques l'est beaucoup moins. Le but de ce travail de these a donc ete de montrer le role de la boucle neuromecanique ventilatoire durant un exercice a charge constante. Notre premier travail montre que l'ajout d'une resistance inspiratoire provoque un ralentissement de la cinetique ventilatoire lors d'un exercice a charge constante. Cette etude montre donc bien que la boucle neuromecanique ventilatoire joue un role sur le controle de la ventilation et que ce role est inhibiteur sur la phase ii de la ventilation. Ainsi, si l'impedance du systeme respiratoire joue un role, elle pourrait expliquer les differences de cinetiques observees entre les enfants et les adultes. Dans une deuxieme etude, nous avons compare des enfants prepuberes avec des adultes afin de verifier l'hypothese d'une maturation des chemorecepteurs peripheriques. Nos resultats confirment que les enfants ont des constantes de temps de la ventilation plus rapides que celles des adultes, mais nous ne retrouvons pas de difference d'adaptation de la commande centrale (mesuree par la pression d'occlusion). L'activite des chemorecepteurs peripheriques ne peut donc pas permettre d'expliquer les differences de cinetiques ventilatoires entre les enfants et les adultes. Le systeme respiratoire plus compliant des enfants et une masse musculaire qui augmente permettraient d'expliquer ces differences. Or l'entrainement en endurance provoque aussi une augmentation de la masse et de la force des muscles respiratoires. Dans une troisieme etude, nous avons voulu savoir si les differences de cinetique ventilatoire observees entre les athletes et les sujets sedentaires etaient dues a des facteurs neuromecaniques ou chimiques. Nous avons donc compare des athletes et des sujets sedentaires en normoxie et en hypoxie afin d'evaluer la part des chemorecepteurs peripheriques dans le controle de la ventilation. Nos resultats montrent que les athletes s'adaptent plus vite que les sujets sedentaires lors de deux types d'exercices. Par contre il n'existe pas de difference d'evolution de cette adaptation lors des exercices effectues en hypoxie. Il semblerait donc que ce soit plutot les differences cardio-dynamiques que les chemorecepteurs peripheriques qui permettent d'expliquer la cinetique ventilatoire plus rapide chez les athletes. En conclusion, ce travail de these montre pour la premiere fois le role important de la boucle neuromecanique ventilatoire puisqu'elle permet d'expliquer des variations de cinetique de la ventilation.
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Jreijiry, David. "Modélisation numérique des systèmes de ventilation hybride et développement des stratégies de contrôle associées pour les bâtiments résidentiels." La Rochelle, 2004. http://www.theses.fr/2004LAROS122.
Full textAbstract:
Les principaux objectifs de ce travail consistent à mettre en œuvre et à analyser des stratégies de contrôle de la ventilation hybride combinant les modes naturel et mécanique dans le secteur du bâtiment résidentiel. Dans la première partie, nous dressons l'état de l'art des systèmes de ventilation existants, de leurs stratégies de contrôle ainsi que des outils de simulation numérique utilisés en thermo-aéraulique du bâtiment. La seconde partie concerne la méthodologie utilisée pour implémenter dans l'environnement informatique Matlab/SIMULINK les modèles nécessaires à l'étude de l'aéraulique des bâtiments. Des modèles simplifiés de calcul de la concentration des polluants et de l'humidité intérieure des locaux ont été développés dans le même environnement. Enfin, le couplage thermo-aéraulique est réalisé en utilisant les modèles thermiques déjà implémentés dans la bibliothèque SIMBAD. Ces modèles sont intégrés dans la nouvelle version de SIMBAD. La troisième partie nous permet de définir les composants des systèmes de ventilation modélisés ainsi que leur stratégie de contrôle. Il s'agit d'un système de ventilation mécanique basé sur la réglementation en vigueur et un système de ventilation hybride étudié également dans le cadre du projet européen RESHYVENT. Les deux stratégies de contrôle du système de ventilation hybride sont du type à la demande dans le sens où l'une est basée sur la détection des occupants et l'autre sur le taux de dioxyde de carbone dans les pièces principales. Le potentiel du tirage thermique est également pris en compte. Dans la dernière partie, nous présentons les résultats obtenus numériquement. Le cas d'étude considéré est une maison individuelle située successivement à Athènes, Nice, Stockholm et Trappes. Les simulations annuelles réalisées permettent une évaluation des différents systèmes et pour différents climats en terme de fonctionnement global, de qualité de l'air intérieur, de confort thermique, et de consommations énergétiques. Une analyse de l'influence de l'exposition au vent du bâtiment est également présentée. Les principaux résultats de ce travail ont montré la capacité des systèmes de ventilation hybride à améliorer la qualité de l'air intérieur et à réduire les consommations électriques des ventilateurs par rapport au système de référence tout en conservant le même ordre de grandeur pour les consommations énergétiques de chauffage du bâtiment<br>The aim of this work is to develop and evaluate hybrid ventilation control strategies, using both natural and mechanical mode, in residential building. The first chapter presents the state of the art of existing hybrid ventilation systems and control strategies. Moreover, thermal and airflow simulation tools used in the field of building science are reviewed. In the second chapter, a methodology to implement building airflow models in Matlab/SIMULINK is described. A simplified pollutants model and a humidity model are developed in the same environment. The new airflow model have been coupled with the existing thermal model in SIMBAD building and HVAC toolbox. The airflow models are now implemented in the new version of SIMBAD toolbox. The third chapter concerns the description of the ventilation systems and their control strategies. It includes a mechanical ventilation system based on the national regulation and the hybrid ventilation system used in the framework of the European project RESHYVENT. Two demand control strategies have been developed for the hybrid ventilation system, the first one is based on the occupant detection and the second one is based on the CO2 levels in the dry rooms. Both strategies take into account the potential of stack effect. The last chapter deals with the evaluation of hybrid ventilation control strategies. The case study is a single family dwelling in four European climates (Athens, Nice, Stockholm and Trappes). The yearly simulations have been performed to evaluate the different systems for the different climates with respect to indoor air quality, thermal comfort, energy consumption and the stability of control strategies criteria. In addition, the influence of building shielding is presented. The main conclusion of this work is the ability of hybrid ventilation systems to improve indoor air quality and to reduce fan energy consumption with respect to reference system while maintaining the building energy consumption for heating close to each other
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Rashid, Dewan Md Harunur Mechanical & Manufacturing Engineering Faculty of Engineering UNSW. "Wake survey behind a rotating ventilator." Awarded by:University of New South Wales. School of Mechanical and Manufacturing Engineering, 2002. http://handle.unsw.edu.au/1959.4/19076.
Full textAbstract:
With environmental concern growing in both affluent and developing countries, roof top ventilators, a form of natural ventilation requiring only wind energy to ensure quality air circulation and comfort is becoming a considered choice of many households and industries. Unfortunately, however, many of these ventilators have evolved through trial and error and the flow physics associated with these ventilators is barely understood. The present experimental project was, therefore, undertaken as part of UNSW- Industry collaboration program funded under an Australian Research Council Grant to explore whether the aerodynamics forces acting on these ventilators during their operation could be obtained. A commercial roof top ventilator supplied by industry was, therefore, tested in an open jet wind tunnel of the University of New South Wales and the results are presented in this thesis. A novel feature of this project is the examination of the suitability of ???the three dimensional wake traverse??? technique to the wake of rotating ventilator. This technique has so far been applied with limited success to the wake of lifting bodies of fixed wing configuration only. In the absence of adequate data in the literature on rotating ventilator, the aerodynamics force components obtained by this technique have been compared against force balance measurements. The results show that the wake traverse technique is capable of determining lift and total drag forces associated with the ventilator flow during its operation from the pressure and velocity information gathered downstream of a ventilator in its wake. Generally, from these data, the technique also allows isolation of the profile and induced components of the drag force. However, from the induced drag value, while it is possible to determine the lift force, it is however, found that a more accurate value of lift force can be evaluated using axial vorticity formulation. The availability of the above technique which does not require measurements on the test specimen itself, will aid in providing a cost efficient investigation of the aerodynamic forces and consequently the performance of a roof top ventilator.
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Schnedecker, Blandine. "Etude du contrôle ventilatoire par les tests d'hypoxie et d'hypercapnie progessives : application au syndrome d'apnéees du sommeil." Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008), 1990. http://www.theses.fr/1990STR1M116.
Full text
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Cordier, Nicolas. "Développement et évaluation de stratégies de contrôle de ventilation appliquées aux locaux de grandes dimensions." Lyon, INSA, 2007. http://theses.insa-lyon.fr/publication/2006ISAL0105/these.pdf.
Full textAbstract:
Le renouvellement de l’air dans les locaux représente à la fois un enjeu majeur de santé publique, au regard des effets néfastes des polluants de l’air intérieur sur l’organisme, un enjeu énergétique prépondérant, de part les consommations induites, et parallèlement un enjeu environnemental primordial. Ainsi, les systèmes de conditionnement et de renouvellement d’air sont désormais pensés en considérant simultanément leur capacité à maintenir un air intérieur de qualité, leur faculté à assurer le confort thermique des occupants, et leur efficacité à minimiser les dépenses énergétiques. Dans ce contexte et dans le cas particulier de la typologie des locaux de grandes dimensions, l’intérêt d’un contrôle optimal de la ventilation apparaît, et ce d’autant plus que l’occupation dans le local peut se révéler fortement variable dans l’espace et dans le temps. L’ajustement du renouvellement de l’air aux besoins réels du local, étroitement liés à l’occupation, permet d’optimiser les dépenses énergétiques des systèmes en assurant la qualité de l’air intérieur et le confort thermique des occupants. L’étude présente le développement et l’évaluation de stratégies de contrôle de ventilation appliquées aux locaux de grandes dimensions, au travers d’une étude numérique et expérimentale. La mise en place d’une plateforme expérimentale permet l’élaboration d’un modèle thermo-aéraulique d’un local de grandes dimensions, développé sur la base d’un code CFD. En s’appuyant sur ces outils, des stratégies de contrôle de ventilation, définissant un ensemble de contrôleurs, d’abord simples puis plus évolués avec l’intégration de la logique floue, sont élaborées, analysées puis évaluées selon des critères et des fonctions de performance établis<br>Air renewal in buildings represents at the same time a major issue of public health, taking into account harmful effects of interior’s pollutants on health, a main energy stake, considering induced consumptions, and in parallel a paramount environmental issue. As a result, the systems of conditioning and renewal of air from now on are thought by considering the capacity simultaneously to maintain indoor air quality, the faculty to ensure the thermal comfort of the occupants, and the effectiveness to minimize the energy expenditure. In this context and the particular case of the typology of the large-sized buildings, the interest of an optimal control of ventilation appears, and this more especially as the occupation in the room can appear highly variable in space and time. The adjustment of the renewal of the air to the real needs for the room, closely related to the occupation, makes it possible to optimize the energy expenditure of the systems by ensuring indoor air qaulity and thermal comfort of the occupants. The study presents the development and the evaluation of strategies of ventilation control applied to the large buildings, through a numerical and experimental study. The installation of an experimental platform allows the development of a thermo-aerodynamics model of a large-sized room, developed on the basis of code CFD. While being pressed on these tools, strategies of ventilation control, defining a whole of controllers, initially simple then more advanced with the integration of fuzzy logic, are worked out, analyzed then evaluated according to criteria and established functions of performance
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Thille, Arnaud. "Asynchronies patient-ventilateur au cours de la ventilation assistée." Phd thesis, Université Paris-Est, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00667286.
Full textAbstract:
Des asynchronies patient-ventilateur sont fréquemment observées en ventilation assistée. Objectif : Déterminer l'incidence et les facteurs favorisants des asynchronies, venant du patient, du ventilateur ou des réglages, et préciser le réglage optimal du ventilateur. Méthodes : Nous avons évalué l'incidence des asynchronies avec une méthode simple et non invasive basée sur l'analyse des courbes du ventilateur. Chez les patients qui présentaient des efforts inefficaces, nous avons mesuré l'effort inspiratoire avec une sonde œsophagienne afin d'optimiser le réglage du ventilateur. Nous avons évalué l'impact du mode ventilatoire sur la qualité du sommeil avec une polysomnographie complète. Enfin, tous les ventilateurs de réanimation ont été testés sur banc afin de comparer les performances en termes de trigger et pressurisation. Résultats : Près d'un quart des patients présentaient des asynchronies fréquentes. La durée de ventilation de ces patients était plus longue et le sevrage plus difficile. Les efforts inefficaces, qui représentaient les asynchronies les plus fréquentes, étaient favorisés par une assistance ventilatoire excessive. La réduction du niveau d'aide inspiratoire (AI) permettait d'éliminer quasi-complètement les efforts inefficaces, sans augmenter l'effort inspiratoire et sans modifier la vraie fréquence respiratoire du patient. Le mode ventilatoire n'avait pas d'influence sur la qualité du sommeil et les asynchronies. Les efforts inefficaces survenaient aussi bien en AI qu'en ventilation assistée contrôlée. Avec un niveau d'AI adéquat, les apnées centrales étaient peu nombreuses et n'avaient pas d'influence sur la qualité du sommeil. Les performances insuffisantes observées avec certains ventilateurs peuvent également altérer la synchronisation. Conclusion : Les asynchronies patient-ventilateur sont fréquentes et associées à une durée de ventilation prolongée. Une " dose de ventilation " excessive favorise les efforts inefficaces, mais un réglage optimal du ventilateur permet de minimiser ces asynchronies. Cette thèse est un support pour déterminer dans une étude plus large si une synchronisation adéquate peut réduire la durée de ventilation.
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Jung, Olivier. "Approche multicritère numérique et expérimentale de la ventilation et du rafraichissement d'un bâtiment multizone par contrôle de composants de façade." Lyon, INSA, 2009. http://theses.insa-lyon.fr/publication/2009ISAL0127/these.pdf.
Full textAbstract:
Dans un bâtiment, le confort des occupants se traduit notamment par une qualité d’air satisfaisante et des conditions thermiques adéquates. Ces besoins peuvent être assurés par différents actionneurs comme les systèmes de chauffage, de refroidissement, les occultations, l’éclairage artificiel ou la ventilation mécanique. Afin d’obtenir les conditions de confort à moindre coût énergétique, on cherche à développer des stratégies efficaces de régulation pour ces équipements. La présente étude est axée sur le contrôle d’un bâtiment multizone équipé d’occultations métalliques et du système de ventilation hybrides développé au cours du projet Cli’Nat. Le système permet la régulation de la qualité d’air intérieure, de la surpression et des apports solaires. L’objectif principal est de développer des stratégies de régulation multicritères pour un bâtiment multizone, de valider leur robustesse et d’évaluer les gains énergétiques qu’elles permettent. Afin d’améliorer et de tester ces stratégies, deux outils ont été mis en place : une plateforme expérimentale de test dans un bâtiment réel et un modèle numérique multizone<br>Good air quality and comfortable indoor climate in buildings are amongst usual requirements of occupants. These needs are assumed by different actuators that could be heating or cooling systems, builds, artificial lighting or mechanical ventilation. In order to provide comfortable indoor condition at low energetic cost, advanced control strategies are developed. This study is centred on the control of a multi-zone building equipped with metallic blinds and the Cli'Nat hybrid ventilation system. The system permits the regulation of indoor air quality, overpressure and solar gains. The main objective is to develop multicriteria control strategies, validate their robustness and evaluate the energetic gains they may provide. In order to improve and test these strategies, two tools have been developed: an experimental building and a multi-zone numerical model
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Nierat, Marie-Cecile. "induction non-invasive d'une plasticité de la commande ventilatoire chez l'humain sain." Phd thesis, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2014. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01021262.
Full textAbstract:
La commande de la ventilation chez l'humain est capable d'adaptation persistante qui repose sur des mécanismes de type LTP. Différentes techniques permettant l'induction de plasticité sont couramment utilisées mais leur application au contrôle ventilatoire n'a fait l'objet que de très peu de travaux.L'objectif de cette thèse est (1) examiner la possibilité d'induire des mécanismes de type LTP par la rTMS et la tsDCS en deux sites de la commande ventilatoire destinée au diaphragme, l'AMS et les métamères C3-C5 ; (2) évaluer les conséquences sur le profil ventilatoire en ventilation de repos et lorsque la ventilation est artificiellement contrainte. Nous avons examiné les effets d'un conditionnement inhibiteur appliqué par rTMS en regard de l'AMS sur l'excitabilité corticophrénique. Nous avons observé la présence d'une diminution persistante de cette excitabilité et en avons tiré la proposition qu'en ventilation de repos l'AMS augmente l'excitabilité de la commande ventilatoire à l'éveil. Nous avons alors considéré les conséquences de la rTMS sur la ventilation expérimentalement contrainte. Les modifications du profil ventilatoire induites par la rTMS sont en faveur d'une participation de l'AMS à la production ou au traitement de la copie d'efférence. Dans une 3ème étude, nous avons examiné les effets de la tsDCS au niveau C3-C5 sur l'excitabilité corticophrénique et sur le profil ventilatoire. L'augmentation de cette excitabilité et du volume courant nous a conduit à suggérer la possibilité d'induire une plasticité respiratoire au niveau spinal.L'ensemble de ces résultats nous permet d'envisager des perspectives thérapeutiques à l'utilisation de la rTMS et de la tsDCS.
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Singh, Jaideep. "Volume control' ventilation in preterm babies." Thesis, University of Newcastle upon Tyne, 2005. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.417480.
Full text
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Raffenel, Yoann. "Optimisation du contrôle thermique dans une habitation multi sources." Ecully, Ecole centrale de Lyon, 2008. http://bibli.ec-lyon.fr/exl-doc/TH_T2174_yraffenel.pdf.
Full textAbstract:
En France, le secteur du bâtiment est responsable d’un cinquième de la consommation énergétique nationale. Les différentes Réglementations Thermiques (RT 2000, RT 2005, RT 2010), visent à réduire la consommation énergétique globale du secteur du bâtiment de 40% par rapport au niveau de 1990. La Recherche s’est emparée du thème de la réduction de la consommation énergétique depuis longtemps déjà, et la communauté de la thermique du bâtiment a déjà développé un grand nombre de solutions. Deux grandes familles de solutions peuvent être distinguées : les solutions sur l’architecture des habitats, les matériaux qui le composent, l’isolation, afin de diminuer les besoins énergétiques du bâtiment, et les solutions sur le développement des énergies renouvelables, ces systèmes capables de produire localement tout ou partie de l’énergie nécessaire au bâtiment sans émettre de gaz à effet de serre. Le but de ce travail est d’étudier les apports de l’automatique sur la réduction de la consommation énergétique dans le bâtiment, en particularité lorsque celui-ci se complexifie en intégrant un grand nombre de solutions évoquées précédemment. Dans l’objectif à long terme de parvenir à l’élaboration d’une intelligence artificielle capable de gérer l’ensemble des flux énergétiques dans un bâtiment, l’étude s’est particulièrement concentré sur la dépense énergétique importante que constitue le chauffage du bâtiment. Celle-ci demeure encore en moyenne la principale dépense énergétique. Nous avons ainsi conçu un contrôleur de chauffage basé sur des techniques basées sur la modélisation du procédé, ce qui est totalement différent des méthodes commercialisées, même les plus avancées. La première étape du travail consiste à choisir les modèles utilisés pour le bâtiment et ses systèmes énergétiques. Il existe un grand nombre de solutions de modélisation du bâtiment, la tâche consiste à choisir les modèles les plus appropriés dans le compromis entre précision et simplicité d’utilisation. Une modélisation de différents appareils électriques a également été développée pour l’occasion. La seconde étape est la conception du contrôleur en lui-même. Son objectif est double : assurer le confort thermique et minimiser la consommation énergétique. Après avoir défini plus clairement la notion de confort thermique et la façon dont celui-ci serait considéré par le contrôleur, la conception est effectuée en quatre sous-étapes. Durant la première, une trajectoire idéale de température est calculée afin de minimiser la consommation énergétique pendant les périodes d’inoccupation dans le bâtiment. Une fois la consigne calculée, une structure de commande intégrale est calculée au moyen d’une méthode de calcul de type « commande optimale ». Troisièmement, une méthode basée sur la résolution d’un problème de déconvolution est introduite pour estimer les différentes contributions non maîtrisées auxquelles est soumis le bâtiment afin d’en compenser plus efficacement les effets. Enfin, un compensateur anti windup est ajouté afin de prendre en compte les spécificités que comportent les actionneurs de chauffage. La dernière étape de ce travail a été le test et la validation du contrôleur développé en simulation sur quatre bâtiments différents de par leur architecture, leur comportement thermique et les systèmes énergétiques contenus. Les résultats se sont montrés très intéressants, puisque comparé à des solutions classiques de régulation fournissant des qualités de confort équivalentes, les économies d’énergies sont au moins égales à 10 %<br>In France, the building sector is responsible for a fifth of the national energy consumption. A serial of successive official thermal rules are adopted every five years in order to achieve in 2020 the reduction by 40% of the consumption level of 1990. Research has already started working on the reduction of energy consumption in buildings for a long time and many solutions have already been designed. These solutions can be separated in two categories. The first one regroups the solutions based on the improvement of the architecture, the structure, the insulation or the materials in the building. The goal of these solutions is to reduce the energy need of the building. The second category regroups the design and improvement of renewable energies. These systems allow the local production of a part of the energy needed by the building without greenhouse gases emissions. The goal of this work is to design new solutions based on automatic control, especially when buildings are getting even more complex integrating the mentioned solutions. With the final goal of designing a global artificial intelligence able to control and optimize each energy flux in a building, the study focused on the regulation of the space heating process. This energy consumption remains indeed the main consumption in most of the French residential buildings. We designed a space heating controller using model based automatic control methods, which differs from the usual commercialized controllers. The first step of the work consists in choosing the right model for the building and its energy systems among the numerous modelling method designed by the thermal science community. The model will be a trade-off between accuracy and using easiness. A modelling of several electric appliances was realized for the occasion. The second step is the design of the controller itself. Its objective is to ensure the thermal comfort while minimizing the energy consumption. Once we had more exactly defined the comfort concept and the way it is taken into account by the controller, this one was designed in four stages. First, an ideal temperature set point trajectory is calculated using optimal control in order to minimize the energy consumption when the building is unoccupied. Second, an integral control structure is calculated also with optimal control techniques. Third, the uncontrolled contributions to the building (solar radiations, external temperature…) are estimated with the introduction of a deconvolution problem solved by stochastic methods. Finally, an anti windup compensator is added in order to take into account the specifications of space heating actuators. The last step of this work was the testing of the controller in simulation. It was tested in four buildings, all different in their architecture, their inertia and the energy system they were using. The results were very interesting since in comparison with usual methods providing the same comfort level, the energy saving obtained is at least 10%
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Tallet, Alexandra. "Contrôle des écoulements par modèles d'ordre réduit, en vue de l'application à la ventilation naturelle des bâtiments." Phd thesis, Université de La Rochelle, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01071576.
Full textAbstract:
Afin d'élaborer des stratégies de contrôle des écoulements en temps réel, il est nécessaire d'avoir recours à des modèles d'ordre réduit (ROMs), car la résolution des équations complètes est trop coûteuse en temps de calcul (des jours, des semaines) et en espace mémoire. Dans cette thèse, les modèles réduits ont été construits avec la méthode POD (Proper Orthogonal Decomposition). Une méthode de projection basée sur la minimisation des résidus, initiée par les travaux de Leblond et al. [134] a été proposée. Dans certaines configurations, la précision des résultats est significativement augmentée, par rapport à une projection de Galerkin classique. Dans un second temps, un algorithme d'optimisation non-linéaire, à direction de descente basée sur la méthode des équations adjointes, a été couplé avec des modèles réduits utilisant des bases POD. Deux méthodes de construction de base POD ont été employées : soit avec un paramètre (un nombre de Reynolds,. . . ), soit avec plusieurs paramètres (plusieurs nombres de Reynolds, . . . ). Les ROMs obtenus ont été utilisés pour contrôler la dispersion d'un polluant dans une cavité ventilée puis pour contrôler le champ de température dans une cavité entraînée différentiellement chauffée. Le contrôle est réalisé en temps quasi-réel et les résultats obtenus sont plutôt satisfaisants. Néanmoins, ces méthodes sont encore trop coûteuses en espace mémoire pour être aujourd'hui embarquées dans les boîtiers de contrôle utilisés dans le bâtiment. Une autre stratégie de contrôle, s'appuyant sur les contrôleurs actuels, a ainsi été développée. Celle-ci permet d'obtenir la température (ainsi que la vitesse) dans la zone d'occupation du bâtiment, en utilisant une décomposition des champs par POD et un algorithme d'optimisation de Levenberg-Marquardt. Elle a été validée sur une cavité différentiellement chauffée, puis appliquée sur une cavité ventilée 3D, proche d'un cas réel.
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Dong, Bing. "Integrated Building Heating, Cooling and Ventilation Control." Research Showcase @ CMU, 2010. http://repository.cmu.edu/dissertations/4.
Full textAbstract:
Current research studies show that building heating, cooling and ventilation energy consumption account for nearly 40% of the total building energy use in the U.S. The potential for saving energy through building control systems varies from 5% to 20% based on recent market surveys. In addition, building control affects environmental performances such as thermal, visual, air quality, etc., and occupancy such as working productivity and comfort. Building control has been proven to be important both in design and operation stages.
Building control design and operation need consistent and reliable static and dynamic information from multiple resources. Static information includes building geometry, construction and HVAC equipment. Dynamic information includes zone environmental performance, occupancy and outside weather information during operation.. At the same time, model-based predicted control can help to optimize energy use while maintaining indoor set-point temperature when occupied. Unfortunately, several issues in the current approach of building control design and operation impede achieving this goal. These issues include: a) dynamic information data such as real-time on-site weather (e.g., temperature, wind speed and solar radiation) and occupancy (number of occupants and occupancy duration in the space) are not readily available; b) a comprehensive building energy model is not fully integrated into advanced control for accuracy and robustness; c) real-time implementation of indoor air temperature control are rare. This dissertation aims to investigate and solve these issues based on an integrated building control approach.
This dissertation introduces and illustrates a method for integrated building heating, cooling and ventilation control to reduce energy consumption and maintain indoor temperature set-point, based on the prediction of occupant behavior patterns and weather conditions. Advanced machine learning methods including Adaptive Gaussian Process, Hidden Markov Model, Episode Discovery and Semi-Markov Model are modified and implemented into this dissertation. A nonlinear Model Predictive Control (NMPC) is designed and implemented in real-time based on Dynamic Programming. The experiment test-bed is setup in the Solar Decathlon House (2005), with over 100 sensor points measuring indoor environmental parameters such as temperature, relative humidity, CO2, lighting, motion and acoustics, and power consumption for electrical plugs, HVAC and lighting. The outdoor environmental parameters, such as temperature, relative humidity, CO2, global horizontal solar radiation and wind speed, are measured by the on-site weather station. The designed controller is implemented through LabVIEW.
The experiments are carried out for two continuous months in the heating season and for a week in cooling season. The results show that there is a 26% measured energy reduction in the heating season compared with the scheduled temperature set-points, and 17.8% energy reduction in the cooling season. Further simulation-based results show that with tighter building façade, the cooling energy reduction could reach 20%. Overall, the heating, cooling and ventilation energy reduction could reach nearly 50% based on this integrated control approach for the entire heating/cooling testing periods compared to the conventional scheduled temperature set-point.
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Samara, Ziyad. "Etude de l’origine du comportement chaotique de la ventilation." Paris 6, 2008. http://www.theses.fr/2008PA066243.
Full textAbstract:
En dépit des apparences, le débit ventilatoire humain n’est pas périodique mais chaotique. Ceci signifie qu’il dépend de mécanismes déterministes mais que sa dynamique, bien que confinée dans des limites définies, est complexe, sensible aux conditions initiales et imprédictible à long terme. La théorie du chaos offre des outils mathématiques pour quantifier ces caractéristiques. La signification physiologique et l’intérêt clinique du chaos ventilatoire dépendront de sa source. Le but de cette thèse était de contribuer à l’identifier. En comparant, chez l’homme, le débit ventilatoire enregistré à la bouche avec un pneumotachographe à celui reconstitué par pléthysmographie d’inductance, nous avons montré que ni la voie respiratoire (nez ou bouche), ni la méthode d’enregistrement n’affectait la nature du chaos, même si elles changeaient sa complexité. Elles n’en étaient donc pas la source. L’imposition de charges inspiratoires, à seuil ou résistives, ne modifiait ni la nature ni les caractéristiques du chaos ventilatoire, alors que la compensation respiratoire de ce type de charge dépend du cortex pré-moteur. Celui-ci n’est donc probablement pas une source de chaos ventilatoire. Nous avons finalement montré que la ventilation fictive produite in vitro par le tronc cérébral isolé de têtard post-métamorphique était toujours chaotique. Sa stimulation par le CO2 augmentait l’intensité du chaos. Le chaos était plus rarement détecté dans les préparations pré-métamorphiques, suggérant une influence de l’ontogenèse. En conclusion, la commande automatique de la ventilation, située dans le tronc cérébral, pourrait être une source suffisante de chaos dans la ventilation<br>Although the human ventilatory flow resembles a periodic phenomenon, it is not and is truly chaotic. This means that the trajectory of the flow is bounded and depends on deterministic processes, but at the same time, is also complex, sensitive to the initial conditions and unpredictable in the long-term. The theory of chaos provides mathematical tools for quantifying these characteristics. However, physiological significance and clinical interest of ventilatory chaos will depend on its source that is unclear. The gaol of this thesis was thus to contribute to its identification. By comparing, in humans, the ventilatory flow recorded at the mouth with a pneumotachometer to that reconstructed by inductive plethysmography, we showed that neither the respiratory route (nose or mouth), nor the recording technique affected the nature of chaos, even if they changed its complexity. Therefore, they could not be its origin. Inspiratory threshold or resistive loading changed neither the nature nor the features of the chaotic dynamics of the ventilatory flow, though respiratory compensation of these kinds of load depends on the pre-motor cortex. The latter is probably not a source of ventilatory chaos either. We finally showed that the neural respiratory output of in vitro isolated brainstems of post metamorphic tadpoles was always chaotic. Stimulation of this output by CO2 augmented the intensity of chaos. Chaos was rarely found in pre-metamorphic preparations, suggesting ontogenetic changes. In conclusion, the intrinsic properties of the automatic ventilatory command, located in the brainstem, could be a sufficient source of ventilatory chaos
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El, Afou Youssef. "Contribution au contrôle des paramètres climatiques sous serre." Thesis, Lille 1, 2014. http://www.theses.fr/2014LIL10038/document.
Full textAbstract:
L’objectif de ce travail de thèse est de présenter des résultats expérimentaux ducontrôle de la température au sein d’une serre. Des techniques de commande de types PIDet LQG, ajustées à l’aide de l’identfication et des techniques de commande sans modèle sontappliquées au processus complexe de régulation des paramètres climatiques sous serre. Les résultatsobtenus nous ont permis d’envisager à terme une meilleure maîtrise des paramètresclimatiques. La mise en oeuvre de ces contrôleurs requiert généralement la réalisation d’undispositif électronique piloté par ordinateur doté d’une carte d’acquisition et de restitution desdonnées. Cette carte qui est aussi associée aux circuits électroniques permet de réaliser l’acquisition,le traitement et le stockage des données climatiques (température, humidité relativede l’air, et teneur en CO2). Elle permet en outre une meilleure adaptation de la puissancefournie aux différents actionneurs installés au sein de la serre. Des interfaces graphiques ontété développées, en utilisant le logiciel SIMULINK/Matlab. Ces derniers rassemblent à la foisune rapidité de fonctionnement, une facilité d’utilisation et une interactivité et une puissancede traitement en temps réel de l’ensemble des données<br>The principal aim of this thesis is to present the experimental results for controllingtemperature under greenhouse. The PID and LQG controllers are inevitably adjusted by theidentification and the model free control also was implemented to the complex system in orderto regulate the climatic parameters under greenhouse. The obtained results shows the goodperformances for monitoring these parameters. The greenhouse environment is automated withseveral actuators and sensors that are connected to an acquisition and control system basedon a personal computer . This later is associated with electronic circuits allows to protectthe acquisition card against overvoltages and perform the acquisition, treatment and storageof climate data (temperature, relative humidity of the air, and content of CO2). It permitsfurthermore to obtain a good adaptation power given to the actuators that installed in thegreenhouse. Graphical interfaces have been developed using the Simulink/Matlab software.these later bring together both speed foncionnement, ease of use and interactivity and powerof processing the data in real-time
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Gérard, Anthony. "Bruit de raie des ventilateurs axiaux : estimation des sources aéroacoustiques par modèles inverses et méthodes de contrôle." Thèse, Université de Sherbrooke, 2006. http://savoirs.usherbrooke.ca/handle/11143/1798.
Full textAbstract:
Despite the efforts made during the last decades to control noise from subsonic fans, low frequency tonal noise is still of major concern. For those frequencies, passive techniques are bulky and inefficient but active techniques are better adapted and have a great potential for a control at the source. The contributions of this PhD work are (1) the estimation of tonal aeroacoustic sources using inverse models, (2) an acoustic noise control method using a single loudspeaker and (3) an adaptive passive control method using flow control obstructions. Theoretical developments provided in the thesis are valid for subsonic axial fans and experiments were carried out, for an automotive engine cooling fan.
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Pomprapa, Anake [Verfasser]. "Automatic Control of Artificial Ventilation Therapy / Anake Pomprapa." Aachen : Shaker, 2015. http://d-nb.info/1071527940/34.
Full text
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Hayat, Tariq. "Modelling, simulation and control of mine ventilation systems." Thesis, University of Sheffield, 1996. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.387494.
Full text
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AlRefaie, Abdulaziz Mohammed. "Flow control around circular cylinder : ventilation holes method /." Connect to full text in OhioLINK ETD Center, 2009. http://rave.ohiolink.edu/etdc/view?acc%5Fnum=toledo1260201547.
Full textAbstract:
Thesis (M.S.)--University of Toledo, 2009.<br>Typescript. "Submitted as partial fulfillment of the requirements for the Master of Science Degree in Mechanical Engineering." "A thesis entitled"--at head of title. Bibliography: leaves 51-54.
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Ip, Kiun Chong Karine. "Natural ventilation in buildings : modeling, control and optimization." Thesis, Massachusetts Institute of Technology, 2014. http://hdl.handle.net/1721.1/93829.
Full textAbstract:
Thesis: S.M., Massachusetts Institute of Technology, Department of Mechanical Engineering, 2014.<br>Cataloged from PDF version of thesis.<br>Includes bibliographical references (pages 192-195).<br>Natural ventilation in buildings has the potential to reduce the energy consumption usually associated with mechanical cooling while maintaining thermal comfort and air quality. It is important to know how building parameters, in particular its thermal mass properties and heat loads incurred, affect a building's transient thermal response to incoming outdoor air. A proper ventilation schedule is also needed to make optimal use of the free direct or night cooling. To investigate these factors, a first principles heat transfer energy model is developed to numerically simulate in MATLAB the air temperature profile of a single-zone cross-ventilated room. The physics behind natural ventilation at building level is also investigated using multi-zone modeling, as done in CoolVent, an existing MIT airflow modeling tool. In the process, the simulation capabilities of MIT Design Advisor, an existing building energy simulation tool, are expanded upon from shoe-box to interconnected multi-zone modeling. Optimal natural ventilation scheduling, with a view to maximizing thermal comfort, is then studied using two optimization techniques: dynamic programming and global search optimization, using the simple room energy model as the simulation engine. In the process, an algorithm framework is developed to optimize the ventilation scheduling on a rolling day-horizon basis based on input weather data and occupancy schedule. The use of rule-based control, as opposed to the aforementioned model-optimized control, is also explored due to its ease of implementation in building automation software. The former form of control is found to maintain comparable thermal comfort when separate rules for specific scenarios, such as night-overcooling or day-overheating, are gathered together to constrain the room air temperature. It is however critical to identify and calculate proper set-points for these rules.<br>by Karine Ip Kiun Chong.<br>S.M.
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AlRefaie, Abdulaziz M. "Flow Control Around Circular Cylinder: Ventilation holes Method." University of Toledo / OhioLINK, 2009. http://rave.ohiolink.edu/etdc/view?acc_num=toledo1260201547.
Full text
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Vidal, Fábio Duarte. "Modelling ventilation phenomena in passive houses." Master's thesis, Universidade de Aveiro, 2015. http://hdl.handle.net/10773/17314.
Full textAbstract:
Mestrado em Engenharia Civil<br>The present dissertation aims to combine the use of Computational Fluid Dynamics (CFD) software, to support the design of ventilation systems in passive houses.
Sustainable construction is an increasing concern in the current construction market, finding in these houses a valid alternative in order to enhance energy savings in this sector. A passive house is known for achieving high levels of thermal comfort without consuming too much energy. In addition to an extremely rigorous thermal insulation, the use of highly efficient ventilation systems is one of the main factors in achieving such levels of comfort. Therefore, this dissertation intends to study the circulation of air associated to the mechanical ventilation system of a passive house in Portugal and consequent analysis of its thermal comfort. To achieve such purpose, a CFD commercial program called FLOW-3D® will be used.
It was necessary to perform a validation of the program by comparing air velocities obtained numerically by the program and experimentally through the registration of air velocities in the studied passive house with the use of digital anemometers.
Lastly, after the validation described above, an analysis over the thermal comfort of the building was performed, based on temperature registrations obtained experimentally and velocity values obtained from the numerical simulations.<br>A presente dissertação visa aliar o uso de programas de simulação numérica de fluidos, mais concretamente a mecânica dos fluidos computacional (CFD), no apoio à conceção de sistemas de ventilação em casas passivas.
A construção sustentável é cada vez mais uma preocupação no mercado atual da construção, encontrando nessas casas uma alternativa muito válida no que toca a poupanças de energia neste setor. Uma casa passiva é reconhecida por obter altos níveis de conforto térmico sem necessidade de grandes consumos de energia. Para além de um isolamento térmico rigoroso, o uso de sistemas de ventilação de elevada eficiência é um dos principais fatores para atingir tais níveis de conforto. Esta dissertação pretende, por isso, fazer um estudo da circulação de ar resultante de um sistema de ventilação mecânica numa casa passiva construída em Portugal e a consequente análise do conforto térmico que nela se obtém, tendo sido utilizado um programa comercial de CFD, o FLOW-3D®.
Foi necessário realizar uma validação do programa através da comparação de valores de velocidade do ar obtidos numericamente pelo respetivo algoritmo de cálculo e experimentalmente através do registo de velocidades do ar na casa passiva objeto de estudo, tendo-se utilizado para o efeito anemómetros digitais.
Por fim, após a validação descrita anteriormente, foi feita uma análise do conforto térmico do edifício em estudo com base em registos de temperatura obtidos experimentalmente e de velocidades do ar obtidos da simulação efetuada.
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Bertholon, Jean-François. "Modelisation des regulations biologiques : application au controle de la ventilation." Paris 5, 1989. http://www.theses.fr/1989PA05S001.
Full textAbstract:
Après un bref historique nous faisons le point sur ce qui est généralement admis de l'organisation et du fonctionnement du système de contrôle de la ventilation et sur sa modélisation dans le cadre biocybernétique qui domine la modélisation des régulations physiologiques depuis 35 ans. Une revue des travaux expérimentaux générés par ce modèle montre des discrodances nombreuses entre les résultats obtenus. Nos propres expériences de stimulation statique et dynamique eu système par l'hypercapnie et l'hypoxie sont présentées et nous concluons à l'existence, jusque là méconnue, d'une sensibilité différentielle et d'une bimodalité de fonctionnement pour les centres de commande de la ventilation. Nous rassemblons, ensuite, des informations sur l'évolution, le développement et l'adaptabilité des sysrèmes de régulation physiologique et présentons des méthodes matnématiques adaptées à l'étude des systèmes complexes et faisant appel au développement récent de la tliéorie des systèmes dynamiques et de la topologie différentielle (théorie des catastrophes). Une synthèse de nos travaux expérimentaux et des données de la littérature concernant le contrôle ventilatoire nous permet d'en proposer un modèle qualitatif et de faire l'hypothèse d'une rythmogénèse ventilatoire prenant sa source dans la Formation Réticulée bulbo-pontique et inséparable des autres adaptations végétatives neuro-humorales.
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Clement, Ian David. "Some aspects of the control of ventilation in man." Thesis, University of Oxford, 1992. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.316881.
Full text
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Larsson, Martin. "Active Noise Control in Ventilation Systems : Practical Implementation Aspects." Licentiate thesis, Karlskrona : Department of Signal Processing, School of Engineering, Blekinge Institute of Technology, 2008. http://www.bth.se/fou/Forskinfo.nsf/Sok/a4d08437e2b436f5c12575120052135d/$file/LarssonM_lic.pdf.
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Nemoto, Tadashi. "Automatic control of pressure support ventilation using fuzzy logic." Kyoto University, 2003. http://hdl.handle.net/2433/149372.
Full text
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Mysen, Mads. "Ventilation systems and their impact on indoor climate and energy use in schools : studies of air filters and ventilation control." Doctoral thesis, Norwegian University of Science and Technology, Department of Energy and Process Engineering, 2005. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:no:ntnu:diva-1740.
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Marjanovic, Ljiljana. "Supervisory control of naturally ventilated buildings." Thesis, Loughborough University, 2002. https://dspace.lboro.ac.uk/2134/6889.
Full textAbstract:
In the present climate of energy conservation and CO2 emission consciousness, building heating, ventilating and air conditioning (HVAC) systems are required to achieve thermal comfort and indoor air quality in the most energy efficient manner possible. To this end optimising the use of natural ventilation is considered an area which can significantly reduce both the occupants discomfort and the energy consumption. The ability to effectively control the indoor environment would considerably enhance the use of natural ventilation. The overall aim of this research is to develop, commission and evaluate a fuzzy rule-based controller which can vary the resistance of ventilation opening in order to maintain an acceptable comfort conditions in the occupied space. The design of the fuzzy control system starts by establishing certain quantization levels for the input/output variables along with corresponding membership functions. Aspects of input and output variable choice together with their linguistic labels are explained and presented. Control rules are defined based on the off-line thermal modelling, experimental results and through discussions with experts. A dynamic air flow distribution is investigated through a series of experiments for different environmental conditions and opening levels without any control action. Three rule-bases of different complexity are developed and presented. All solutions are simulated in an input-output space and their differences presented in more detail through examples of the Mamdani inference method application. Controller validation is initially carried out using simulation as this offers the possibility of testing controllers under extreme conditions regardless of test room physical limitations. Simulations are carefully designed to allow simultaneous comparison of different controllers' performances. Then on-line validation is carried out in the test room by measuring the air flow distribution with and without the controller in action. A naturally ventilated test room and its instrumentation is set up. A controller commissioning methodology is established, involving the choice of software and hardware platforms and data acquisition methodology.
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Johns, Patrick William. "Evaluation of heat recovery devices with carbon dioxide ventilation controls." [Gainesville, Fla.] : University of Florida, 2003. http://purl.fcla.edu/fcla/etd/UFE0001380.
Full text
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Wood, Helen Elizabeth. "Factors modulating the control of ventilation during exercise in humans." Thesis, University of Oxford, 2002. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.269803.
Full text
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Larsson, Martin. "Active Control of Noise in Ventilation Systems : Analysis and Experiments." Doctoral thesis, Karlskrona : Blekinge Institute of Technology, 2011. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:bth-00510.
Full textAbstract:
In many kinds of buildings, the ventilation system constitute a well known source of broadband noise. Traditionally, duct born noise is attenuated using passive resistive silencers which produce a high level of attenuation over a broad frequency range. However, they tend to become large and bulky if designed for low frequency attenuation. The active noise control (ANC) technique is known for its ability to produce high levels of attenuation in the low frequency range even with a relatively moderate sized ANC system. Accordingly, a combination of active- and passive techniques, i.e. the construction of a hybrid active/passive silencer, provides a duct silencer solution of manageable size which also covers the low frequency range. However, adequate levels of attenuation are not likely to be obtained if the installation of the ANC system is not designed to account for the physical factors that may degrade its performance. This thesis focuses on applying ANC in ventilation systems, with particular emphasis on analyzing the limiting effect of some of these physical factors on the controller, and installation design for the purpose of reducing the influence of them. The degrading factors of particular interest include: flow induced noise in the microphone signals, acoustic feedback between the control loudspeaker and reference microphone, and standing waves and higher order acoustic modes inside the ducts. With respect to installation design, focus is also placed upon industry requirements for the ANC system. This has led to a module based approach, in which the microphones and the loudspeaker are installed in separate modules based on standard duct parts. This thesis is comprised of six parts. The first and third parts analyze the influence of flow-induced noise on the adaptive digital controller theoretically, through simulations and experiments. The second part describes investigations of several microphone installations intended to reduce flow induced noise. Further, results of measurements conducted in an acoustic laboratory according to an ISO-standard are presented. The attenuation produced by the ANC system was approximately 15-25 dB between 50-315 Hz, even for airflow speeds up to 20 m/s. The fourth part focuses on the possibility of using a passive silencer in combination with ANC, to reduce acoustic feedback and standing waves, while the fifth part investigates the possibility of using a passive silencer to reduce standing waves in the duct when the ANC system is not installed near the duct outlet. In ducts of larger dimensions, higher order acoustic modes may be in the frequency range adequate for ANC. The final part presents initial investigations concerning the feasibility of dividing a duct of large dimension into two more narrow ducts to remove higher order acoustic modes in the ANC frequency range, and the feasibility of applying single-channel ANC in each duct.
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Lishman, Ben Stanley Roy. "The control of natural ventilation with opposing wind and buoyancy." Thesis, University of Cambridge, 2007. https://researchportal.port.ac.uk/portal/en/theses/the-control-of-natural-ventilation-with-opposing-wind-and-buoyancy(97d0423b-9083-4078-bd8c-009141a8559e).html.
Full textAbstract:
This thesis is an investigation of the control of naturally ventilated buildings subject to opposing wind and buoyancy. Previous research shows that the interaction of wind and buoyancy can lead to complicated behaviour, and that this in turn can make it difficult to design controllers for naturally ventilated buildings. The aim of this research is therefore to aid in the design of such controllers.
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Hilbert, Gilles. "La ventilation par cuirasse thoraco-abdominale : application dans le sevrage de la ventilation contrôlée des insuffisants respiratoires chroniques : à propos de 4 cas." Bordeaux 2, 1989. http://www.theses.fr/1989BOR25271.
Full text
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Khatami, Narguess. "Retrofitted natural ventilation systems for a lightweight office building." Thesis, Loughborough University, 2014. https://dspace.lboro.ac.uk/2134/17820.
Full textAbstract:
This study aimed to develop retrofitted natural ventilation options and control strategies for existing office buildings to improve thermal comfort, indoor air quality and energy consumption. For this purpose, a typical office building was selected in order to identify opportunities and constraints when implementing such strategies. Actual performance of the case study building was evaluated by conducting quantitative and qualitative field measurements including physical measurements and questionnaire surveys. Based on the actual building performance, a combination of Dynamic Thermal Simulation (using IES) and Computational Fluid Dynamics (using PHOENICS) models were built to develop appropriate natural ventilation options and control strategies to find a balance between energy consumption, indoor air quality, and thermal comfort. Several retrofitted options and control strategies were proposed and the best retrofitted natural ventilation options and control strategies were installed in the case study building. Post occupancy evaluation of the case study building after the interventions was also carried out by conducting physical measurements and questionnaire surveys. Post refurbishment measurements revealed that energy consumption and risk of overheating in the refurbished building were reduced by 9% and 80% respectively. The risk of unacceptable indoor air quality was also reduced by 60% in densely occupied zones of the building. The results of questionnaire surveys also revealed that the percentage of dissatisfied occupants reduced by 80% after intervention. Two new products including a Motorized ceiling tile and NVlogIQ , a natural ventilation wall controller, were also developed based on the results of this study.
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Kranz, Jürgen. "Intelligent automotive thermal comfort control." Thesis, Nelson Mandela Metropolitan University, 2011. http://hdl.handle.net/10948/1435.
Full textAbstract:
Mobility has become a substantial part in our society. Since we spend a lot of our available time on the road, we expect the automotive environment to provide similar comfort levels than residential buildings. Within this context, this research thesis especially focuses on automotive thermal comfort control. The automotive cabin is a very special environment, which is characterized by extreme inhomogeneity and overall transient behavior. Thermal comfort is a very vague and a very subjective term, which depends on physiological and psychological variables. Theories for thermal comfort in transient environments have not been fully established yet and researchers are still busy with its investigation. At present, automotive industry relies on extensive thermal comfort models, manikins and powerful simulation tools to assess and control thermal comfort. This thesis studies the application of artificial intelligence and proposes a blackbox approach which aims for extracting thermal comfort knowledge directly from human's interaction with the HVAC controls. This methodology avoids the use of human physiological and psychological thermal comfort models and does not require any a-priori knowledge. A novel comfort acquisition tool has been developed and has been integrated into a research vehicle in order to gather the required data for system learning. Data has been collected during spring, autumn and summer conditions in Southern Africa. Methods of data mining have been applied and an intelligent implementation using artificial neural networks has been proposed. The achieved results are promising and allow for about 87 perecent correct classification. It is concluded that methods of artificial intelligence perform well and are far superior compared to conventional approaches. These methods can be used as a powerful tool for the development process of vehicle air-conditioning controls and have great potential for time and cost reduction.
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Anderson, J. M. "The optimization of ventilation and refrigeration in underground British coal mines." Thesis, University of Nottingham, 1985. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.353911.
Full text
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Legros, Maxime. "Synthèse acoustique d'un module de ventilation automobile." Thesis, Compiègne, 2016. http://www.theses.fr/2016COMP2295/document.
Full textAbstract:
La problématique de la qualité sonore à l'intérieur de l'habitacle est importante dans le domaine de l'automobile, particulièrement dans le cas des véhicules haut de gamme. La réduction du bruit des motorisations thermiques et l'émergence de solutions hybrides ou électriques ont transformé la perception du bruit par l'utilisateur. La contribution acoustique des équipements tels que le module de ventilation est devenue prépondérante et doit donc être étudiée dès la phase de conception. Afin de traiter la problématique acoustique et de fournir un outil de prototypage virtuel, ce travail a été mené dans le cadre du projet Cevas (Conception d'Equipement de Ventilation à Air Silencieux). Une approche de synthèse acoustique permet d'identifier les composants responsables du bruit produit et transmis. Leurs caractéristiques actives, traduites par un terme de source, et passives, traduites par un terme de perte par transmission, sont étudiées et représentées par des spectres en bandes fines. Cette définition permet la synthèse sonore du bruit produit et l'étude de la qualité sonore à l'aide de lois d'acceptation. Le ventilateur est la source principale d'un module de ventilation. Son terme de source est prédit par une loi originale, basée sur des données expérimentales et inspirée de la loi ASHRAE. Le terme de source du volet est caractérisé à l'aide de la méthode empirique de Nelson et Morphey. Le terme de source de l'échangeur thermique est déterminé à partir de mesures. Les termes de perte par transmission du volet et de l'échangeur thermique sont obtenus à l'aide de la matrice de diffusion expérimentale. L'environnement du milieu de propagation acoustique a une influence sur le bruit produit. La transposition des termes de source d’un environnement d'essai normalisé à un environnement représentatif des modules de ventilation a donc été étudiée. La méthode développée repose sur la modélisation du terme de source par une force volumique dont l'amplitude et la localisation sont indépendantes du milieu. Le développement de cette méthode a nécessité des modèles analytiques et numériques. L'application de la méthode pour un ventilateur placé dans un module de ventilation simplifié est confrontée à des essais. Un outil de prototypage virtuel est présenté pour un module de ventilation simplifié. La prédiction du bruit produit est confrontée à des mesures de puissance acoustique. L'usage de l'outil de prototypage permet d'étudier la contribution de chaque composant en considérant différents cas de ventilation<br>The sound quality problem inside the car cabin is important in the automotive field, especially in the case of upmarket vehicles. The reductions of the noise produced by internal combustion engines and the emergence of hybrid and electric solutions have transformed the perception of sound by the user. The acoustic contribution of equipment such as the HVAC has become paramount and must be studied from the design stage. In order to treat acoustic problems and provide virtual prototyping tools, t his thesis was conducted within the framework of the Cevas project (Conception d'Equipement de Ventilation à Air Silencieux) to study and characterize the components of an automotive HVAC. An acoustic synthesis approach is used to identify the components responsible for the noise generated and transmitted. Their active and passive properties, translated by a source term and a transmission loss, have been studied and represented by thin strips spectra. This definition allows sound synthesis of the noise produced and the study of sound quality using acceptance laws. The source term of the fan is predicted by an original law, based on experimental data and inspired by ASHRAE law. The source term of the flap is characterized by using the Nelson and Morphey empirical method. The source term of the heat exchanger is determined from measurements. The transmission losses of the flap and the heat exchanger are obtained using the scattering matrix. The transposition of the source terms from a standardized test environment to an acoustic medium representative of the HVAC has been studied. The developed method is based on modeling t he source term by acoustic excitation whose amplitude and location are independent of the environment. The application of this method has required analytical and numerical models to characterize the acoustic excitation. In the case of the fan, its propagation in a simplified HVAC is studied. A virtual prototyping tool has been implemented in the case of the simplified HVAC. The noise prediction is confronted with sound power measurements. The use of the prototyping tool allows studying the contribution of each component considering various cases of ventilation
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Kumar, Anand. "Dust Transportation and Settling within the Mine Ventilation Network." UKnowledge, 2019. https://uknowledge.uky.edu/mng_etds/51.
Full textAbstract:
Dust is ubiquitous in underground mine activities. Continuous inhalation of dust could lead to irreversible occupational diseases. Dust particles of size lower than 75.0 µm, also known as float coal dust, can trigger a coal dust explosion following a methane ignition. Ventilation air carries the float coal dust from the point of production to some distance before it’s deposited on the surfaces of underground coal mine. Sources of dust are widely studied, but study of dust transportation has been mainly based on experimental data and simplified models. An understanding of dust transportation in the mine airways is instrumental in the implementation of local dust control strategies.
This thesis presents techniques for sampling float coal dust, computational fluid dynamics (CFD) analysis, and mathematical modeling to estimate average dust deposition in an underground coal mine. Dust samples were taken from roof, ribs, and floor at multiple areas along single air splits from longwall and room and pillar mines. Thermogravimetric analysis of these samples showed no conclusive trends in float coal dust deposition rate with location and origin of dust source within the mine network. CFD models were developed using the Lagrangian particle tracking approach to model dust transportation in reduced scale model of mine. Three dimensional CFD analysis showed random deposition pattern of particle on the mine model floor. A pseudo 2D model was generated to approximate the distance dust particles travel when released from a 7 ft. high coal seam. The models showed that lighter particles released in a high airflow field travel farthest. NIOSH developed MFIRE software was adopted to simulate dust transportation in a mine airway analogous to fume migration. The simulations from MFIRE can be calibrated using the dust sampling results to estimate dust transportation in the ventilation network.
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Wu, Xing. "Optimization of control device locations and sizes in mine ventilation systems." Diss., Virginia Tech, 1992. http://hdl.handle.net/10919/38413.
Full textAbstract:
This study proposes an improved methodology for solving the semi-controlled
ventilation network problem. After analysis and consideration of the objective and
legal, technical and operation convenience factors, the semi-controlled network
problem is formulated through a nonlinear nonconvex programming model. Using
the special ordered sets variables, the nonconvex problem is linearized and then
optimized by the modified branch and bound procedure where the automatic
interpolation technique is used to improve the accuracy to which the each nonlinear
function is approximated. The global optimality of the methodology is on the
computational the~ry basis. And the applicability of the methodology to the
generalized ventilation problem is investigated, and it is demonstrated with a
number of examples.
This study also compares the several methods which have been used so far to
optimize the underground ventilation networks.<br>Ph. D.
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Matose, Munyaradzi T. "Ventilation in minibus taxis as a means of airborne infection control." Master's thesis, University of Cape Town, 2018. http://hdl.handle.net/11427/29511.
Full textAbstract:
Airborne infection control (AIC) measures are used extensively in healthcare settings to curtail the spread of airborne infectious diseases; these measures include administrative, architectural, engineering (e.g. ventilation) and personal protective interventions, serving either to reduce the concentration of airborne infectious particles or to protect individuals from direct exposure to airborne infection. Few such measures are applied in public congregate spaces outside of health facilities, such as those associated with public transport. Limited literature is available on existing AIC measures in the context of public transport modalities. This study explores the role of ventilation as an AIC measure in minibus taxis in Cape Town, South Africa, to determine its potential role in reducing airborne infectious disease transmission. The minibus taxi model chosen for the study was the Toyota Quantum Ses’fikile, which is commonly used in the Cape Town metropole. The Ses’fikile taxi has 6 windows, 2 at the front, 2 in line with the main passenger door and 2 towards the rear of the taxi. Ultrasonic anemometers were placed at key positions throughout the taxi-interior to measure and log airflow patterns, under different widow-open/close configurations and at different taxi speeds. To determine ventilation rates, the configurations were tested in an occupied taxi, with occupants comprising the driver, a researcher, and 14 volunteer participants. This study analysed TB transmission risk using the Issarow equation, a dose-response model. Airflows created by different window configurations produced patterns in airflow direction and velocity. A linear regression model fit to the ventilation data revealed that increasing taxi speed increased ventilation. Ventilation rates were found to depend on interior airflow as a result of the window configuration, as well as on the number of open windows, although the ventilation rate was not highest with the highest number of open windows. The best ventilation rates were found with four open windows, which included the front windows on both sides of the vehicle, and either the middle windows on both sides or the rear windows on both sides. The ventilation rates produced by these configurations at all tested taxi speeds (40 km/h, 80 km/h and 100 km/h) ranged from 108 to 316 L/s and exceeded the World Health Organization recommendation for new healthcare facilities, airborne precaution rooms, and general wards and outpatient departments. TB transmission probabilities in a taxi were dependent on ventilation, occupancy, number of infectors and duration of exposure. The risk of transmission was shown to increase substantially when ventilation rates fell below 50 L/s. In conclusion, minibus taxis were found to provide an effective range of ventilation rates that reduce the risk of TB transmission at varying speeds, however when natural ventilation is not used and with typical high occupancies, the risk posed to all occupants is high. Alternative AIC interventions may have to be considered.
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Júnior, Marcus Henrique Victor. "Implementation and assessment of a novel mechanical ventilatory system following a noisy ventilation regime." Instituto Tecnológico de Aeronáutica, 2014. http://www.bd.bibl.ita.br/tde_busca/arquivo.php?codArquivo=3151.
Full textAbstract:
This study concerns the development of a novel mechanical ventilation system, with a view to analysing the results of a new mechanical ventilation technique, referred to noisy ventilation. Additionally, the study addresses the assessment of the system, involving the estimation of certain mechanical parameters of the respiratory system under noisy ventilation and discusses a pilot trial in vivo, with a pig. During acute respiratory failure, intubation and invasive mechanical ventilation may be life saving procedures. The general aim of mechanical ventilation is to provide adequate gas exchange support, while not damaging the respiratory system. This technique is one of the most important life support tools in the intensive care unit. However, it may also be harmful by causing ventilator induced lung injury and other undesirable effects. There is a growing interest in the development and use of variable mechanical ventilation performing variable volume and variable pressure controlled ventilation. The reasons are that this technique can improve lung functions and reduce lung damage, when compared to standard mechanical ventilation. Moreover, variable ventilation can improve lung mechanics and gas exchanges. The new ventilation system has to have the capabilities to perform a noisy ventilation regime, besides the standard mechanical ventilation. The development started with commercial devices: a mechanical ventilator and a personal computer, whose roles were to execute the noisy ventilation regime and to implement the new ventilation pattern by means of a ventilation routine, commanding the mechanical ventilator. After these two components were working together, a bench test was performed, in which a calibrated measuring device and a mechanical lung simulator were utilized. Considering that the system was working properly, it was possible to validate it by analysing the results. As the mechanical properties of the respiratory system are important quantities to know, a parameter estimation method was developed, with a view to estimating some relevant properties, such as compliance, positive end--expiratory pressure, resistance and others. The estimates were related to the adopted model for the respiratory system. In this study, four models were discussed: first order linear model, flow dependent resistance model, volume dependent elastance model and second order linear model. For each one, all parameters were estimated and the outcomes from each estimation were compared with the others, with a view to finding relationships between them and to evaluating the goodness of each model. Furthermore, as some parameters could be adjusted directly in the devices, adjusted and estimated values could also be compared. Finally, one trial in vivo was performed, with a view to assessing the behaviour of the system in a real situation and to showing the developed system to the research team. The system was set to work in a noisy and in a standard ventilation regime. It showed reasonable results in terms of quality of ventilation as well as reliability and maintainability of the ventilatory regime, during the whole test period. The developed parameter estimation methods were utilized to estimate the mechanical respiratory properties of the animal under test and to find cross relationships between these outcomes and others, such as those from blood gas, ultrasonography and electrical impedance tomography.
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Emeriaud, Guillaume. "Variations de la capacité résiduelle fonctionnelle chez le prématuré. Interactions avec la ventilation assistée." Phd thesis, Université Joseph Fourier (Grenoble), 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00338412.
Full textAbstract:
La capacité résiduelle fonctionnelle (CRF), volume pulmonaire en fin d'expiration normale, est un paramètre essentiel des échanges gazeux. Chez le nourrisson, le maintien du niveau de CRF dépend de l'interaction de différents mécanismes, contrairement à l'équilibre passif observé chez l'adulte. Nous avons essayé d'améliorer la compréhension de ces mécanismes. Dans un premier temps, nous avons confirmé la persistance d'une activité tonique du diaphragme jusqu'en fin d'expiration chez des nourrissons intubés. Cette activité augmente en l'absence de pression expiratoire positive, renforçant l'hypothèse de son implication dans le maintien de la CRF. Nous avons ensuite adapté une méthode de pléthysmographie par inductance pour une utilisation chez le prématuré, y compris en présence d'asynchronisme thoraco-abdominal ou d'assistance ventilatoire. Cette méthode a permis de montrer que chez les prématurés, la variabilité de la CRF est élevée, n'est pas purement aléatoire, et contient une part significative d'autocorrélation. En cas de pathologie respiratoire, le profil de variabilité est différent, avec une autocorrélation plus importante. Cela suggère des retours à l'état antérieur plus lents après perturbation du niveau de CRF. Chez les nourrissons sous assistance respiratoire, l'autocorrélation est encore plus élevée. <br />La caractérisation de la variabilité de la CRF, reflet du degré de liberté du système de contrôle, et la mesure de l'activité tonique du diaphragme, reflet des efforts du nourrisson pour augmenter la CRF, devraient permettre d'améliorer encore la compréhension de la régulation de la CRF, et d'améliorer la prise en charge ventilatoire de ces patients.
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Moreby, R. G. "Planning and control of the environment in multi-level, narrow lode mines." Thesis, University of Exeter, 1987. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.379261.
Full text
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Gross, Steven James. "A Feasibility Study of Model-Based Natural Ventilation Control in a Midrise Student Dormitory Building." PDXScholar, 2011. http://pdxscholar.library.pdx.edu/open_access_etds/449.
Full textAbstract:
Past research has shown that natural ventilation can be used to satisfy upwards of 98% of the yearly cooling demand when utilized in the appropriate climate zone. Yet widespread implementation of natural ventilation has been limited in practice. This delay in market adoption is mainly due to lack of effective and reliable control. Historically, control of natural ventilation was left to the occupant (i.e. they are responsible for opening and closing their windows) because occupants are more readily satisfied when given control of the indoor environment. This strategy has been shown to be effective during summer months, but can lead to both over and under ventilation, as well as the associated unnecessary energy waste during the winter months. This research presents the development and evaluation of a model-based control algorithm for natural ventilation. The proposed controller is designed to modulate the operable windows based on ambient temperature, wind speed, wind direction, solar radiation, indoor temperature and other building characteristics to ensure adequate ventilation and thermal comfort throughout the year without the use of mechanical ventilation and cooling systems. A midrise student dormitory building, located in Portland OR, has been used to demonstrate the performance of the proposed controller. Simulation results show that the model-based controller is able to reduce under-ventilated hours to 6.2% of the summer season (June - September) and 2.5% of the winter (October - May) while preventing over-heating during 99% of the year. In addition, the model-based-controller reduces the yearly energy cost by 33% when compared to a conventional heat pump system. As a proactive control, model-based control has been used in a wide range of building control applications. This research serves as proof-of-concept that it can be used to control operable windows to provide adequate ventilation year-round without significantly affecting thermal comfort. The resulting control algorithm significantly improves the reliability of natural ventilation design and could lead to a wider adoption of natural ventilation in appropriate climate zones.
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Borecky, Lisa. "Hypoxia-inducible factor-1α and the Control of Hypoxic Ventilatory and Metabolic Responses in Mice and African Naked Mole Rats". Thesis, Université d'Ottawa / University of Ottawa, 2018. http://hdl.handle.net/10393/37908.
Full textAbstract:
Hypoxia-inducible factors (HIFs) are a highly conserved group of transcriptional regulators responsible for cellular and systemic O2 homeostasis in animals. However, how HIFs are involved in basic adaptive ventilatory and metabolic responses to acute and chronic hypoxia remains incompletely characterized. Naked mole rats are among the most hypoxia tolerant mammals identified. As opposed to the typical hyperventilatory response of most adult mammals, naked mole rats exhibit a unique decline in ventilation, matching their substantial decrease in metabolic rate. Naked mole rats therefore provide an excellent model in which to investigate adaptations to hypoxic ventilatory and metabolic responses (HVR and HMR, respectively). Interestingly, naked mole rats possess a mutation within the von Hippel-Lindau (VHL) binding domain—a protein necessary for proteasomal degradation of HIF subunits in normal O2 concentrations—suggesting they retain elevated baseline expression of HIF and thus an upregulation of downstream gene targets. In designing our experiment, we focused on sustained hypoxia and HIF1, which is typically the first responder subunit upon exposure to low O2 stress. We sought to determine how increased HIF1 expression might contribute to the distinct HVR and HMR of naked mole rats, first by confirming the observed VHL mutation translates into increased HIF1 protein expression via immunoblotting. HIF1 protein expression was found to be 3-fold higher in naked mole rat brain than mouse brain and 4-fold higher than in mouse liver tissue (p < 0.05). We then investigated how elevated HIF1 levels might contribute to the HVR and HMR by treating naked mole rats with two different HIF1 inhibitors (either echinomycin; 0.5 and 1.0 mg kg-1, or PX-478; 80.0 mg kg-1) and subsequently examined changes in ventilatory and metabolic parameters in awake animals exposed to sustained hypoxia (7% O2; 1 hour). In control naked mole rats, minute ventilation (V̇E) reversibly decreased by 32% in hypoxia (1298.3 ± 188.5 to 882.6 ± 117.0 mL min-1 kg-1) because of changes in both breathing frequency (fR) and tidal volume (VT). Conversely, the HVR was not significantly affected in any of our three treatment groups however, normoxic ventilation increased in naked mole rats treated with low dose echinomycin (0.5 mg kg-1) by 72% (from 1298.3 ± 188.5 to 2239.5 ± 221.1 mL min-1 kg-1). Consistent with previous findings, metabolic rate in control naked mole rats decreased 70% (from 40.1 ± 5.0 to 11.9 ± 0.9 mL O2 min-1 kg-1). Again, treatment with our pharmacological agents did not significantly alter this response but did result in a 43% decrease in basal metabolic rate (V̇O2 and V̇CO2) in both high-dose echinomycin and PX-478 treated naked mole rats (40.1 ± 5.0 to 22.5 ± 3.6 and 23.0 ± 1.88 mL O2 min-1 kg-1 respectively, p < 0.05), dulling the magnitude of the HMR. As a result of unmatched changes in V̇E and V̇O2, HIF1 deficient naked mole rats treated with both low-dose echinomycin and PX-478 experienced an atypical increase in their air convection requirement (ACR; V̇E:V̇O2-1) in hypoxia (from 77.4 ± 11.3 to 159.2 ± 34.63 and 123.5 ± 35.5 respectively, p < 0.05), resembling a hyperventilation response closer to that of hypoxia-intolerant mammals.
To further determine how increased HIF1 availability affects the HMR and HVR, we administered hypoxia-intolerant mice with a pharmacological HIF1 agonist (3,4- EDHB; 180 mg kg-1) and used identical experimental design to measure downstream ventilatory and metabolic responses. Mice exhibit similar reductions in metabolic rate during hypoxic exposure (from 60.3 ± 2.4 to 21.8 ± 1.8 mL O2 min-1 kg-1, p < 0.05) but experience a 30% increase in fR (from 157.5 ± 9.5 to 200.4 ± 10.8 breaths min-1, p < 0.05). In contrast, mice treated with EDHB and to exposed 7% O2 exhibited a 20% increase in fR (200.4 ± 10.8 to 236.5 ± 14.1 breaths min-1, p < 0.05) and a 30% reduction in the magnitude of their HMR (from 38.5 ± 2.8 to 27.8 ± 3.6 ΔV̇O2). No other significant trends were observed in any of the other parameters measured. We conclude metabolic and ventilatory control in naked mole rats and mice may partially depend on increased HIF1 expression.
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Straus, Christian. "Approches de l'ontogenese du controle de la ventilation chez la grenouille, rana catesbeiana." Paris 6, 1999. http://www.theses.fr/1999PA066485.
Full textAbstract:
La grenouille constitue un modele tres attractif pour l'etude de l'ontogenese du controle de la ventilation car sa larve, le tetard, evolue d'une ventilation branchiale aquatique, aux stades initiaux de son developpement, vers une ventilation aerienne pulmonaire exclusive, aux stades finaux. Aux stades metamorphiques, le tetard presente une ventilation bimodale, simultanement aquatique et aerienne. Outre sa facilite d'acces, le modele de tetard offre l'avantage de permettre l'isolement du tronc cerebral pour etudier les mecanismes neurologiques du controle de la ventilation. Apres une mise au point sur le modele utilise, les deux premiers chapitres de cette these rapportent la caracterisation electrophysiologique realisee in vitro des chemorecepteurs branchiaux du tetard metamorphique. Ces chemorecepteurs, stimules par l'hypoxie, le cyanure de sodium et l'almitrine, apparaissent deprimes par l'hypercapnie. Le troisieme chapitre decrit la mise au point et la validation d'une chambre d'enregistrement pour tronc cerebral isole ayant ete necessaire a la realisation des experiences du quatrieme chapitre. Celles ci ont montre que le generateur central de la ventilation pulmonaire etait present chez les tetards premetamorphiques, mais inhibe par l'intermediaire du recepteur gaba b. Cette inhibition disparait au cours du developpement. Le cinquieme chapitre a montre que le baclofene, un agoniste du recepteur gaba b, transformait la ventilation pulmonaire episodique du tronc cerebral isole de tetard post-metamorphique en ventilation continue. En se fondant sur des comparaisons avec le modele amphibien d'ontogenese ventilatoire, le sixieme chapitre suggere que le generateur central de la ventilation branchiale des tetards pourrait constituer l'origine phylogenetique du hoquet des mammiferes.