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Dissertations / Theses on the topic 'Flux radiatif'
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Guilbert, Simonne. "Comparaisons des flux ondes courtes POLDER / PARASOL et CERES / Aqua : amélioration des flux ondes courtes POLDER / PARASOL." Electronic Thesis or Diss., Université de Lille (2022-....), 2022. http://www.theses.fr/2022ULILR027.
Full textAbstract:
Dans le contexte actuel du changement climatique, il est essentiel de bien caractériser et de pouvoir suivre dans le temps le bilan d'énergie radiative terrestre au sommet de l'atmosphère et à la surface. Du point de vue de la mesure, obtenir une estimation correcte du bilan radiatif passe par la détermination précise des flux radiatifs solaire et infra-rouge. L'objectif de cette thèse est d'étudier les flux radiatifs solaires obtenus à partir du radiomètre français POLDER embarqué sur le microsatellite PARASOL du CNES. Une première partie des travaux de thèse présentés consiste à comparer les produits opérationnels actuels de POLDER avec les flux de référence obtenus par les radiomètres à large bande spectrale CERES sur les plates-formes spatiales américaines Aqua et Terra. La comparaison est faite sur deux périodes, la première pour laquelle nous disposons de mesures coïncidentes (2005-2009), et la seconde qui correspond à une période de dérive du satellite PARASOL (2010-2013). Nous montrons que cette dérive a eu un impact direct sur les observations, avec des répercussions sur les flux calculés. En effet, sur la période de coïncidence des mesures les flux POLDER sont très proches des flux CERES pour deux des produits étudiés (SSF1deg, SYN1deg) avec des différences relatives inférieures à 2% jusqu'en décembre 2009. Après cette date, la différence relative augmente. Un effet de compensation terres/océans est par ailleurs mis en évidence. Les résultats obtenus suite à cette comparaison nous ont menés à étudier plus particulièrement la composante de l'algorithme qui permet d'obtenir les moyennes mensuelles des flux POLDER. Celle-ci concerne l'extrapolation diurne, utilisée pour obtenir des estimations de l'albédo à toutes les heures de la journée à partir d'une seule observation en utilisant des modèles qui dépendent de la scène observée. Les modèles utilisés actuellement sont issus de quatre mois d'observations POLDER-1 (1996-1997) et nous avons décidé de mettre à profit les données obtenues sur l'ensemble de la mission PARASOL pour améliorer ces modèles. Les flux solaires obtenus avec les nouveaux modèles présentent moins de dépendance à la dérive au-dessus des océans mais une tendance encore visible au-dessus des terres. Ces résultats nous ont amenés à proposer plusieurs pistes d'amélioration, principalement en augmentant le nombre de modèles POLDER. Ces travaux, basés sur les mesures de POLDER qui a cessé de fonctionner en décembre 2013 mais dont les données sont disponibles, seront en grande partie réutilisables pour le futur radiomètre multispectral, multi-angulaire et polarisé 3MI, développé par l'ESA et EUMETSAT et qui sera embarqué sur la prochaine mission spatiale opérationnelle EPS-SG d'EUMETSAT à partir de 2024 pour une durée d'environ 20 ansIn the context of climate change, it is essential to estimate precisely and be able to monitor over time the energy balance of the Earth at the top of the atmosphere and at the surface. In terms of measurement, obtaining a correct estimate of the radiative balance requires a precise determination of the shortwave (solar) and longwave (infrared) radiative fluxes. The objective of this thesis is to assess the solar radiative fluxes obtained from the French radiometer POLDER on board the PARASOL microsatellite supported by CNES. A first part of the thesis presents a comparison between the operational products computed from POLDER observations with the reference fluxes obtained through the broadband radiometers CERES on the NASA space platforms Aqua and Terra. The comparisons are made over two periods: first a period with coincident measurements (2005-2009), then a second period which corresponds to the drift of the PARASOL satellite (2010-2013). We show that this drift had an impact on the observations, with strong repercussions on the calculated fluxes. Over the period of coincidence of the measurements, POLDER fluxes are very close to the fluxes from CERES for two of the products studied (CERES SSF1deg and CERES SYN1deg) with relative differences under 2% until December 2009. After 2010, the relative difference increases with the drift. A land/ocean compensation effect is also revealed. The results obtained through these comparisons led us to study in detail the component of the algorithm used to obtain the monthly means of POLDER shortwave fluxes. This part of the algorithm is the diurnal extrapolation, used to estimate a value of albedo at all hours of the day from a single observation using models that are scene-dependent. The models used for the operational products were built using four months of POLDER-1 observations (1996-1997). We decided to take advantage of the data obtained throughout the entire PARASOL mission to improve these models. The shortwave fluxes obtained with the new models show less dependence on the drift over oceans but a drift is still present over lands. These results led to several propositions that could improve POLDER's shortwave fluxes, mainly by increasing the number of POLDER models. This work, based on measurements from POLDER-3, which was shut down in December 2013, but whose data is available, will be largely reusable for the future multispectral, multi-angular and polarized radiometer 3MI, developed by ESA and EUMETSAT and which will fly onboard the EPS-SG mission supported by EUMETSAT from 2024, for approximately 20 years
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Baud, Germain. "Conception de récepteurs solaires à lit fluidisé sous flux radiatif concentré." Thesis, Toulouse, INPT, 2011. http://www.theses.fr/2011INPT0106/document.
Full textAbstract:
L'objectif de ce travail est d’évaluer le positionnement et le potentiel des récepteurs à lit fluidisé à changement de section par rapport aux autres méthodes de chauffage de gaz à haute température par voie solaire. A cette fin, une connaissance approfondie des phénomènes thermiques et hydrodynamiques du récepteur est nécessaire. Pour acquérir cette connaissance, nous avons modélisé les transferts thermiques dans le récepteur en portant une attention particulière sur les transferts radiatifs en prenant en compte les diffusions multiples de la lumière dans le milieu particulaire, les effets de parois sur les transferts radiatifs et la directionnalité du rayonnement solaire concentré. La détermination précise de la distribution de particules dans le ciel du lit fluidisé s'est avérée un paramètre critique pour le calcul des transferts thermiques. Ces modèles, plus tard affinés par une confrontation avec des références expérimentales, nous ont permis d'explorer l'effet de la géométrie sur les transferts thermiques dans le récepteur. Il ont permis entre autres de mettre en évidence l'intérêt d'utiliser une colonne de fluidisation à changement de section et l'importance de l'optimisation du couple concentrateur solaire / récepteur afin d'éviter d'éventuelles surchauffes au niveau des parois du récepteur. De même, il semble que l'homogénéisation de la température dans le lit fluidisé contenu dans le récepteur soit favorable à son rendementThe aim of this work is to evaluate the position and the potential of solar fluidized bed receivers compared to other methods for the solar heating of gases at high temperature. To this end, a thorough knowledge of the heat transfer and hydrodynamic of the receiver is necessary. To acquire this knowledge, we modeled the heat transfer in the receiver with a focus on the radiative transfer by taking into account the multiple scattering of light in the particle medium, the effect of walls on radiative heat transfer and the directionality of the concentrated solar radiation. The accurate determination of the distribution of particles within the fluidized bed has been a critical parameter for the calculation of heat transfer. With these models, later refined by a confrontation with experimental references, we have studied the effect of geometry on heat transfer in the receiver. This study highlighted the necessity to use a switching section fluidization column and the importance to optimize the pair : solar concentrator / receiver to avoid any overheating at the walls of the receiver. Moreover, it appears that the homogenization of the temperature in the fluidized bed of the receiver increase its performance
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Leray, Cedric. "Etude du comportement thermique et thermomécanique des récepteurs solaires sous haut flux radiatif." Thesis, Perpignan, 2017. http://www.theses.fr/2017PERP0003/document.
Full textAbstract:
Dans le contexte énergétique qui se profile, la production d’électricité par voie solaire thermodynamique s’avère une solution prometteuse, que ce soit pour des considérations économiques, d’échelle de production ou environnementales. Une voie d’amélioration du rendement des centrales solaires à tour consiste à utiliser des cycles thermodynamiques à haut rendement type cycles combinés. Cela nécessite de pouvoir fournir un fluide de travail pressurisé à très haute température (10bar et 1000°C minimum). Ce manuscrit présente les travaux menés afin de développer et de viabiliser un concept d’absorbeur solaire surfacique modulaire en céramique (carbure de silicium) capable de répondre à ces exigences. Le choix du carbure de silicium s’est imposé pour sa résistance aux hautes températures et aux problèmes d’oxydation. Cependant, l’utilisation d’une céramique comme matériau implique un risque de casse des modules. Les céramiques sont en effet fragiles lorsqu’elles sont soumises à des contraintes de traction. C’est la connaissance et la maitrise de ce risque qui fait l’objet de cette étude. L’approche adoptée combine le développement d’outils numériques et d’études expérimentales réalisées sur le site de la centrale solaire Thémis (Targassonne, 66, France). La méthodologie desimulation développée permet de prédire le comportement thermique et le comportement mécanique de l’absorbeur. Ceci permet de réduire les risques encourus par l’absorbeur et d’en connaitre les performances. Cette méthodologie a été éprouvée à l’aide des résultats expérimentauxFor the future, using thermodynamical solar power plant seems to be a good solution to ensure electrical production. Solar tower plants are able to produce electricity in significant amount, are environmentally friendly and economically competitive. One way to increase the yield of these plants is using high efficiency thermodynamical cycles, like combined cycle. That requires to providing a working fluid at high temperature and high pressure (10bar and 1000°C at least). This PHD thesis presents the works performed to develop and enhance a concept of modular plate solar ceramic absorber that can ensure the required air production. We chose the silicon carbide as material due to its resistance to high temperatures and oxidation problems. The drawback is ceramic modules are weak to traction stresses. The study focuses on the knowledge and the control of this phenomenon. This work combines the developments of numerical tools and experimental studies performed at Thémis power plant (Targassonne, 66, FRANCE). The numerical method permits simulations to predict the thermal behavior and the mechanical behavior of a solar module absorber. It allows the reduction of the mechanical stresses undergone by solar receiver and the prediction of its performances. This methodology was tested using experimental results
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Simonet, Frédéric. "Optimisation du calcul du flux radiatif dans les lampes a decharge haute pression : applications." Toulouse 3, 1997. http://www.theses.fr/1997TOU30213.
Full textAbstract:
La modelisation des plasmas de decharge est actuellement limite par le fait qu'il est tres difficile d'integrer dans un modele plasma le calcul complet du transfert radiatif. Le modele propose (modele opt) constitue un pas important vers la resolution de ce probleme dans la mesure ou il permet de gagner plus de deux ordres de grandeur sur le temps de calcul du coefficient d'emission nette sans faire de reel sacrifice sur la precision des resultats (les desaccords observes sont de l'ordre de 15%). Ce modele presente en outre l'avantage d'avoir un champ d'application couvrant plusieurs types de sources et ce dans un large domaine de pressions. La methode que nous proposons est basee sur le calcul du flux spectrique. Le calcul de cette grandeur est optimisee grace a la localisation des zones de contribution effective relatives a chacune des fonctions devant etre integrees. Un second modele, le modele nag, a ete developpe dans le but d'evaluer avec precision le modele opt (precision des resultats, gain en temps de calcul et champ d'application). Ce modele indique que le modele opt peut s'appliquer pour des epaisseurs optiques caracteristiques allant de 10#-#5 a 10#+#1#0. Il peut dans le meme temps etre applique a une gamme de profils de temperature dont l'exposant caracteristique varie de 1. 5 a 4. 0. Il convient enfin de signaler que ce modele reste applicable lorsque le profil de raie est fortement dissymetrique. La derniere partie du manuscrit est tout d'abord consacree au probleme de l'integration de la densite de flux spectrique sur un spectre de raies. Nous illustrons ensuite les performances du modele a partir de quelques resultats sur les caracteristiques radiatives d'une lampe sodium haute-pression (flux spectrique, flux et coefficient d'emission nette).
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Herin, Philippe. "Conception et caractérisation de capteurs de flux radiatif et convectif : application aux mesures "in situ"." Lille 1, 1988. http://www.theses.fr/1988LIL10051.
Full textAbstract:
Mesures des composantes radiative et convective du flux thermique sur la surface d'une paroi opaque en régime variable. Utilisation des techniques de traitement du signal par intercorrélation. Modélisation des transferts de chaleur à l'intérieur d'une thermopile constituée de jonctions thermoélectriques Cu-Cn de grandes surfaces. Réalisation d'un montage de type lame d'air.
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Ringenbach, Nicolas. "Bilan radiatif et flux de chaleur en climatologie urbaine : Mesures,modélisation et validation sur Strasbourg." Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008), 2004. https://publication-theses.unistra.fr/public/theses_doctorat/2004/RINGENBACH_Nicolas_2004.pdf.
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Herin, Philippe. "Conception et caractérisation de capteurs de flux radiatif et convectif application aux mesures "in situ /." Grenoble 2 : ANRT, 1988. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb37614253p.
Full text
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Ben, Rehouma Asma. "Restitutions et analyse des paramètres climatiques mesurés par satellites sur l'Afrique et l'Océan Atlantique pour les deux dernières décennies : Tendances et variabilité des flux radiatifs en liaison avec les autres paramètres." Paris 6, 2007. http://www.theses.fr/2007PA066710.
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Dia, Oumar, and Martin Hounkanlin. "Etude du transfert thermique et des instabilites dans un film liquide soumis a un flux radiatif." Poitiers, 1991. http://www.theses.fr/1991POIT2308.
Full textAbstract:
Le travail que nous presentons concerne l'etude theorique des phenomenes couples de transfert radiatif et thermique dans un film liquide constitue par une lame d'eau de faible epaisseur et son domaine environnant. Leur modelisation part d'une resolution de l'equation locale de conservation de la luminance monochromatique pour le rayonnement, couplee aux autres equations locales de transfert d'enthalpie et de masse. En resolvant ces equations, nous avons obtenu une solution analytique pour les champs de temperature stationnaire et instationnaire. Nous examinons aussi l'influence du transfert radiatif sur la convection cellulaire dans le film liquide
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Zhang, Xing Long. "Etude expérimentale et modélisation théorique d'un feu de combustible liquide de petite dimension : influence d'un flux radiatif extérieur." Poitiers, 1990. http://www.theses.fr/1990POIT2259.
Full textAbstract:
Cette etude presente des resultats relatifs a des travaux experimentaux et theoriques concernant la modelisation d'une flamme de diffusion turbulente a base horizontale de petite dimension et les transferts d'energie radiative qui lui sont associes, en particulier lorsque cette flamme est soumise a des flux rayonnes exterieurs. Les champs de vitesse de temperature, de concentration en co#2, co et o#2 ainsi que de coefficient d'absorption du aux suies ont ete determines. Ces mesures ont permis d'obtenir des informations tres instructives sur l'evolution de la phase reactive, sous l'influence de flux radiatifs exterieurs. Sur le plan theorique, un modele de flamme de diffusion bidimensionnel, de forme elliptique, a ete resolu numeriquement. Le calcul donne les champs complets des grandeurs aerothermochimiques. Une methode de zones couplee avec une methode spectrale pour l'evaluation des proprietes radiatives a ete mis au point pour calculer les flux radiatifs en retour vers la base de foyer, ainsi que sur des cibles environnantes; les champs thermochimiques utilises etant tires, soit de l'experience, soit de la modelisation theorique. L'accord entre les resultats obtenus et les valeurs de flux experimentales s'est revele tres satisfaisant
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Nasri, Nacer. "Étude thermique du comportement en régime transitoire d'une matrice poreuse soumise à un flux radiatif : application a la conversion thermique de l'énergie solaire." Nancy 1, 1994. http://www.theses.fr/1994NAN10134.
Full textAbstract:
Le transfert de chaleur entre un fluide et un milieu poreux revêt un intérêt important dans de nombreux processus industriels tels que les régénérateurs, les réacteurs catalytiques et nucléaires et plus récemment les collecteurs solaires. Les travaux présentés constituent une contribution à l'étude des transferts couples de chaleur au sein d'un milieu poreux soumis à un flux radiatif et traversé par un fluide gazeux. Une fois exposées, les approches classiques, on détermine, à partir d'une analyse théorique, les champs de température du milieu solide et du fluide au cours de leurs phases d'évolution dynamique. Par la suite, dans le cadre d'une représentation concrète, l'étude détaillée d'un capteur à absorbeur poreux conduit à la formulation mathématique de trois modèles d'évolution spécifiques au régime transitoire. Pour confirmer la validité de l'analyse, des expériences sont conduites dans les conditions correspondant au modèle. Par ailleurs, une importance particulière est donnée au coefficient d'échange volumique interne au milieu poreux. On examine ainsi à travers des développements simples quelques méthodes conduisant à sa détermination en admettant qu'elles représentent une approche immédiate dans un cadre de conditions aux limites très restrictives. Les équations d'énergie couplées pour le gaz et le milieu poreux sont linearisées pour être résolues analytiquement par leur formulation intégrale, plus numériquement sur une base plus complète
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Aubert, Adrien. "Etude de la protection thermique par film d'eau d'une paroi soumise à un flux radiatif : approches expérimentale et numérique." Nantes, 2010. http://archive.bu.univ-nantes.fr/pollux/show.action?id=4f71a165-9801-4736-8e3c-185961634336.
Full textAbstract:
Dans un contexte industriel de recherche de nouveaux matériaux, la réalisation de dispositifs de protection thermique innovants est un atout important. Ce travail est consacré à l’étude d’un système basé sur l’utilisation de film d’eau ruisselant sur un panneau vertical exposé à un flux radiatif. L’objectif est d’éviter la détérioration des éléments constitutifs de la paroi. Dans un premier temps, nous abordons ce sujet par une étude théorique des échanges de chaleur entre un film d’eau et une paroi chauffée à température constante. Nous présentons une solution semi-analytique dans un cas simplifié ainsi qu’une étude de l’influence des instabilités de surface du film sur le transfert de chaleur. Par la suite, deux axes principaux ont guidé cette recherche. Des expériences ont été réalisées sur un banc d’essais conçu pour cette étude. Différents scénarii expérimentaux sont considérés : l’un où le film est pré-établi sur la paroi puis le flux radiatif imposé, l’autre où le film est déclenché quelques minutes après l’exposition au flux. Les influences de la longueur d’écoulement, du débit du film ainsi que du flux radiatif sur la protection sont étudiées. À faible débit, on assiste à un assèchement de la paroi. Cependant le film s’avère très efficace pour protéger la paroi, lorsque le débit est suffisamment important. Enfin un modèle numérique 2D instationnaire de la paroi et du film d’eau qui la protège est réalisé. Les résultats numériques sont comparés aux résultats expérimentaux. Les tendances et les ordres de grandeur sont reproduits. Le modèle a pour finalité de servir de simulateur pour des situations impossibles à réaliser expérimentalement de manière sécuritaireInnovative heat protection device are very important in the industrial context of new material research. This work is dedicated to the study of a water film based system, when a vertical panel is submitted to a radiant heat flux. The aim is to avoid the wall from being damaged. First, a simplified situation is considered, that is the heat transfer between a water film and a heated plane. A semi-analytical solution is presented as well as a numerical study of the influence of surface instabilities on heat transfer. The research is then divided in two axes. An experimental work was released on a dedicated apparatus. Different configurations are studied. The film is either pre-established on the wall when the radiant heat flux is applied, or triggered once the panel subjected to the radiant flux reaches a certain temperature. Influences of the height, of the film flow and the radiant flux are studied. When using small flows, the wall tends to dry. However, the film seems really powerful to protect the wall concerning more important flows. Simultaneously, a 2D unsteady numerical model of the wall and the film was developed. Results are compared to the experiments and proved to give the same trends as well as the numerical values. The model can be used to simulate situations impossible to achieve experimentally due to safety risks
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Itjoko, Serge. "Optimisation des propriétés radiatives de revêtements alumine/luminophores pour lampes fluorescentes." Paris 6, 2008. http://www.theses.fr/2008PA066316.
Full textAbstract:
Ce travail a pour objectif l’optimisation de l’émission lumineuse des revêtements fluorescents de tubes à décharge. Premièrement, nous avons construit un modèle permettant de rendre compte de l’émission visible dans un système hétérogène dont la géométrie se rapproche de celle des revêtements fluorescents. Ce modèle, basé sur la théorie du Transfert Radiatif, permet de calculer les coefficients de réflexion (R), de transmission (T), et le flux émis par la couche. Les simulations de ce dernier montrent qu’on peut l’optimiser par différents paramètres morphologiques de la couche. Dans un deuxième temps, nous avons caractérisé des revêtements existants afin de déterminer leurs paramètres morphologiques et leurs propriétés d’émission, données indispensables à notre modèle. Les simulations de R et T sont en accord quantitatif et qualitatif avec les mesures. Après validation par des mesures d’émission, ce modèle devrait permettre de simuler la lumière émise par divers revêtements fluorescents.
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Kabbaj, Narjisse. "Etude du transfert radiatif d'un plasma thermique d'air : influence des propriétés radiatives dans la modélisation d'un arc libre." Thesis, Toulouse 3, 2019. http://www.theses.fr/2019TOU30024.
Full textAbstract:
Dans la simulation des arcs électriques, une estimation de la contribution radiative est indispensable pour fournir une description satisfaisante du comportement thermique du plasma. La prédiction précise de la divergence du flux radiatif (DFR) est essentielle pour déterminer l'évolution de la température de l'arc. Afin de décrire avec précision les effets radiatifs, la résolution de l'équation de transfert radiatif (ETR) est nécessaire moyennant la connaissance du coefficient d'absorption du milieu. Malheureusement, ce coefficient étant dépendant de la température et de la longueur d'onde, cette équation s'avère complexe à résoudre et coûteuse en temps de calcul. De nombreuses méthodes approximatives sont ainsi développées pour simplifier le calcul des propriétés radiatives. Dans ce travail, nous décrivons finement le spectre d'un plasma d'air avec près de 7.106 points en fréquence (ou longueur d'onde). A partir de ce découpage, nous calculons la DFR, soit à partir de la méthode approchée du coefficient d'émission nette (CEN) basée sur une simplification géométrique du plasma, soit à partir de coefficients moyens d'absorption (CMA) obtenus après découpage du spectre en 6 intervalles spectraux utilisant différentes moyennes (Classique, Planck, Planck modifiée et Rosseland), soit à partir d'un calcul " exact " correspondant à la résolution directe de l'ETR. Les calculs sont réalisés pour 9 configurations simples en 1D simulant un plasma cylindrique dont la température ne varie qu'en fonction du rayon. Les différentes étapes de calcul y sont présentées mettant en évidence l'influence de certains paramètres comme la largeur et la température maximale du profil de température, la pression, les vapeurs de cuivre .... Une grande partie de ce travail porte sur la comparaison des résultats obtenus par le calcul " exact " avec ceux déduits des différentes méthodes approchées dans le but de valider leur utilisation ainsi que leur précision. Cette comparaison nous a permis de développer une méthodologie d'optimisation apportant des améliorations au calcul des méthodes approchées (CEN et CMA) permettant ainsi une meilleure description du rayonnement. Enfin, ce travail présente le développement d'un modèle d'arc libre 2D axisymétrique résolvant les équations de Navier-Stockes et de Maxwell par la méthode des volumes finis. Celui-ci permet une comparaison entre la méthode du CEN et la méthode P1 qui tient compte de l'absorption du rayonnement des zones froidesIn the simulation of electrical arc, the representation of radiative contribution is essential to provide a satisfactory description of the thermal behavior of the plasma. The accurate prediction of the radiative emission is essential to determine the evolution of the arc temperature. For a precise description of radiative effect, a resolution of the Radiative Transfer Equation (RTE) , is necessary necessary with knowledge of the absorption coefficient. Unfortunatly, the complexity of this coefficient - dependent on temperature and wavelenghth- makes this equation impossible to solve in term of computational cost. This is why many approximative methods are developed to simplify the calculation of the radiative properties. In this work, we have carried out a detailed description of the spectrum of an air plasma with about 7.106 points on frequency. From this description, we have calculated the divergence of the radiative flux either from the net emission coefficient (NEC) based on a geometric simplification of the plasma, or from the mean absorption coefficients (MAC) calculated after a division of the spectrum into 6 intervals in which we have used different mean functions (Classic, Planck, Planck Modified and Rosseland), or from an exact calculation corresponding to a direct solution of the RTE. This is why many approximative methods were developed to reduce numerical demands . The calculations have been done for 9 simplified configurations in 1D assuming a cylindrical plasma for which the temperature profile varies only with the radius. The different steps of the work are presented and highlight the influence of several parameters such as the temperature profile, the pressure, the copper vapors.... A great part of this work deals with the comparison between the results obtained from the exact resolution with the results deduced from the other approaches in order to validate the use and the accuracy of the different methods. This comparison allowed us to develop an optimization methodology providing improvements to the calculation of the approximate methods (NEC and MAC) allowing a better description of the radiative properties. Finally, this work presents the development of an axisymmetric 2D free-burning arc model solving the Navier-Stockes and Maxwell equations by the finite volume method. This model allows a comparison between the NEC method and the P1 method which takes into account the absorption of radiation in the cold areas
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Moutier, William. "Utilisation de la cytométrie en flux pour une meilleure connaissance de la diffusion individuelle des particules : Application au phytoplancton." Thesis, Littoral, 2016. http://www.theses.fr/2016DUNK0439/document.
Full textAbstract:
L'objectif était d'utiliser le cytomètre en flux (Cytosense, CytoBuoy b.v., NL) afin de comprendre l'influence des paramètres structurels et morphologiques des cellules phytoplanctoniques sur la rétrodiffusion. Nous avons analysé les propriétés optiques des cellules sur différentes phases de croissance. Une expérience en microcosme a été réalisée sur deux espèces (Thalassiosira pseudonana et Chlamydomonas Concordia) durant 20 jours. Les efficacités de diffusion avant et de côté de Thalassiosira pseudonana étaient respectivement 2,2 et 1,6 fois plus importantes que celles de Chlamydomonas Concordia. Les variations intra- et inter-espèces ont été expliquées par des simulations théoriques et des mesures in situ (biogéochimiques et observations au microscope à balayage électronique). Les mesures in situ ont permis d'obtenur des informations sur la structure des cellules (e.g. épaisseur de la frustule). L'efficacité de diffusion avant est impactée par l'agrégation et la taille des cellules. L'indice de réfraction réel du chloroplaste est un paramètre clé pouvant expliquer les variations de l'efficacité de côté. À l'avenir, nous recommandons d'utiliser un modèle à deux couches (cytoplasmes-chloroplaste) pour simuler les propriétés optiques des cellules phytoplanctoniques. Une analyse de la relation entre la concentration en carbone organique particulaire (POC) et le coefficient de rétrodiffusion a été effectuée. Des relations linéaires fortes ont été observées uniquement durant la phase exponentielle. Une reconstruction du coefficient de rétrodiffusion a permis de mettre en évidence que le POC était d'origine phytoplanctonique pour une espèce et d'origine bactérienne pour l'autreThe objective was to use the flow cytometer (Cytosense, CityBuoy B.V., NL) to understand the influence of structural and morphological parameters of phytoplankton cells on the backscattering. We have analyzed the optical properties of the cells over different growth phases. A microcosm experiment was performed on two species (Thalassiosira pseudonana and Chlamydomonas Concordia) during 20 days. The forward and sideward efficiencies of Thalassiosira pseudonana were, respectively, 2.2 and 1.6 times higher than the efficiencies Chlamydomonas Concordia. The inter- and intra-species variations were explained by theoretical simulations and in situ measurements (biogeochemical and observations from scanning electron microscope). In situ measurements were used to obtain informations about the cell structure (e.g. thickness of the frustule). The forward efficiency was impacted by the aggregation and the cell size. The real refractive index of the chloroplast is a key parameter that could explain variations of the sideward efficiency. In the future, we recommend to use a two-layered sphere model (cytoplasm-chloroplast) to simulate the optical properties of phytoplankton cells. An analysis of the relationship between the particulate organic carbon concentration (POC) and the backscattering coefficient was performed. Strong linear relationships were observed only during the exponential phase. A reconstruction of the backscattering coefficient permitted to highlight that the POC was from phytoplankton cells origin for a species and bacterial origin for the other one
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El, Ammouri Fouad. "Etude théorique des transferts couplés conductif, convectif et radiatif dans des écoulements gazeux hétérogènes et turbulents : mesure du flux conductif par déviation de faisceau laser." Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris, 1993. http://www.theses.fr/1993ECAP0310.
Full textAbstract:
La partie théorique du mémoire est consacrée à l'étude des transferts couples par conduction, convection et rayonnement dans des écoulements gazeux hétérogènes et turbulents pour des géométries bidimensionnelles. Les effets des fluctuations de température et de concentrations éventuellement corrélés sur les flux de chaleur pariétaux sont particulièrement étudiés. Le rayonnement des gaz est traité à partir d'un modèle statistique à bandes étroites associé à l'approximation de Curtis-Godson. Un développement de Taylor à l'ordre deux des luminances à l'équilibre et des transmittivites de colonnes gazeuses par rapport aux fluctuations de température et de fraction molaire est utilisé afin d'exprimer les luminances locales moyennes en fonction des moments d'ordre deux et des moments croisés d'ordre deux. Ces champs sont calculés à partir d'un modèle de turbulence à six équations supplémentaires. Les quantités turbulentes transportées dans ce modèle sont l'énergie cinétique turbulente, la variance des fluctuations de température, la variance des fluctuations de la fraction massique et leurs taux de dissipation respectifs. Il apparait en conclusion que l'ensemble des résultats (flux pariétaux et température de la paroi à refroidir) sont très sensibles à la qualité de la modélisation des fluctuations de température et de concentrations dans les termes sources radiatifs des équations de transport de l'énergie, de la variance de température et de son taux de dissipation. A titre d'exemple la contribution au flux pariétal des fluctuations de température et de concentrations dans le cas ou les corrélations croisées entre ces fluctuations sont positives, est égale à la contribution des champs moyens de température et de concentrations notamment aux alentours de 1000 K. Le flux conductif pariétal dans des écoulements turbulents d'air dans un canal est déduit à partir d'une technique de déviation de faisceau laser. Le principal avantage de cette méthode est sa capacité à éliminer la contribution du flux radiatif. Sa difficulté majeure appliquée au cas turbulent, réside dans le fait qu'aucune donnée expérimentale n'est disponible dans la sous-couche conductive, petite devant le rayon du faisceau laser. Néanmoins les flux expérimentaux sont en accord avec les résultats d'un modèle de turbulence 2D pour les intervalles [1,75 10⁴-3,5 10⁴] de nombre de Reynolds et [60-120 k/mm ]de gradient pariétal de température
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Hamady, Mohamad. "Calcul du transfert radiatif dans une lampe à décharge à forte intensité par une technique de lancer de rayons." Toulouse 3, 2009. http://www.theses.fr/2009TOU30142.
Full textAbstract:
Ce travail présente une méthode de calcul du transfert radiatif dans des lampes à décharge haute pression utilisant une technique de lancer de rayons (ray tracing). La décharge est découpée en cellules élémentaires d'où sont lancés des rayons dans toutes les directions. On détermine pour chaque rayon les mailles traversées et la distance parcourue dans chacune de ces mailles. L'équation du transfert radiatif (ETR) est alors résolue le long de chaque rayon. On calcule ainsi le coefficient d'émission nette, le flux spectrique émis par la décharge ainsi que la distribution spatiale du rayonnement (indicatrices). Le calcul est effectué en considérant que la décharge présente la symétrie cylindrique et en se plaçant dans l'hypothèse de l'équilibre thermodynamique local (ETL). Dans cette situation, la seule connaissance du profil de température et de la pression permet de calculer la composition chimique du plasma et de prendre en compte les mécanismes d'élargissement des raies spectrales dans le traitement du transfert radiatif. Cette méthode de calcul est appliquée à des lampes contenant du mercure pur et du mercure dopé par des halogénures métalliques (iodure de thallium). On déduit des calculs énergétiques les caractéristiques photométriques de la lampe : flux lumineux, efficacité lumineuse, indicatrice d'intensité, température de couleur et coordonnées chromatiques. On met en évidence l'influence des raies du thallium sur les caractéristiques photométriques de la lampeThis work presents a method for calculating radiative transfer in high intensity discharge lamps using a technique of ray tracing. The considered discharge is divided into elementary cells responsible for launching rays in all directions. We determine for each ray the crossed mesh and the distance travelled in each mesh. The radiative transfer equation (RTE) is then solved along each ray. We calculate thus the net emission coefficient, the spectral flux emitted by the discharge and also the photometric curves. These calculations consider that the discharge has a cylindrical symmetry and assume that the plasma is at local thermodynamic equilibrium (LTE). Hence, the only knowledge of the temperature profile and pressure is sufficient to calculate the chemical composition of plasma and to account the mechanisms of broadening of spectral lines in the treatment of radiative transfer. This calculation method is applied into lamps containing pure mercury and mercury doped with metal halides (thallium iodide). We deduce from energy calculations the photometric characteristics: Luminous flux, luminous efficacy, photometric curves, color temperature and chromaticity coordinates. We show the influence of thallium lines in photometric characteristics of the lamp
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Montalban, Iglesias Josefa. "Mélange de matière à l'intérieur radiatif des étoiles de faible masse induit par ondes de gravité : application aux abondances des éléments légers et au flux de neutrinos solaires." Paris 7, 1995. http://www.theses.fr/1995PA077059.
Full textAbstract:
Ce travail se situe dans le cadre de l'étude de la structure interne des étoiles de type solaire et, plus particulièrement, dans l'analyse des processus de transport dans l'intérieur radiatif. L'existence de ces processus est principalement mise en évidence par les anomalies de composition chimique observées dans les atmosphères de ces étoiles. Ici, nous présentons d'abord une révision de ces anomalies et portons une attention toute particulière à l'abondance du lithium, qui est particulièrement intéressante du fait de ses multiples implications astrophysiques. Nous présentons ensuite une révision des processus physiques invoqués depuis les années trente pour expliquer le comportement des abondances, et nous montrons qu'aucun de ces processus ne peut expliquer les données observationnelles. Dans la deuxième partie, nous approfondissons l'idée proposée par Press (1981) et reprise par Schatzman (1991): un processus de transport lié à la propagation des ondes internes dans l'intérieur radiatif. Ces ondes sont engendrées par les mouvements turbulents de la zone convective qui entoure la zone radiative dans les étoiles de faible masse. Nous développons un modèle cohérent depuis la production des ondes internes par la pénétration convective a la base de la zone convective, jusqu'au calcul du coefficient de diffusion associé aux processus dissipatifs subis par les ondes lors de leur propagation. Enfin, nous analysons la contribution de ce processus au mélange dans l'intérieur radiatif stellaire en confrontant les prédictions de notre modélisation avec les propriétés observationnelles des abondances superficielles de deux éléments légers, le lithium et le beryllium. Nous abordons également le rôle de ce processus diffusif dans les régions centrales de l'étoile et nous présentons des estimations de cet effet sur le flux de neutrinos solaires. Les résultats obtenus sont en accord avec les données observationnelles et confirment que l'on ne peut pas négliger le rôle des ondes de gravité dans une étude détaillée de la structure interne des étoiles.
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Rochatte, Vincent. "Développement et modélisation d'un photobioréacteur solaire à dilution interne du rayonnement." Thesis, Clermont-Ferrand 2, 2016. http://www.theses.fr/2016CLF22705/document.
Full textAbstract:
La présente thèse, concernant l’ingénierie de la photosynthèse naturelle et notamment l’optimisation des procédés de production de microalgues, a été menée à l'Institut Pascal. L'approche suivie repose sur la construction de modèles de connaissance des photobioréacteurs, capables d'en prédire les performances quelle que soit leur géométrie, les conditions d'éclairement, ou le type de microalgues cultivées. Ces modèles de connaissance permettent de dégager des stratégies de conception et de conduite du procédé, qui sont utilisées pour développer et réaliser des démonstrateurs performants, à l'échelle pilote. Cette thèse a pour objet d'étude un photobioréacteur pilote de 24 litres utiles à agitation pneumatique dans lequel la lumière est apportée dans le volume réactionnel par 1000 fibres optiques à diffusion latérale. Sa conception repose sur le principe innovant de Dilution Contrôlée du Flux solaire en Volume (DiCoFluV) dont l'objectif est d'atteindre l'efficacité thermodynamique maximale de la photosynthèse. Au cours de cette thèse, le réacteur a été étudié en conditions d’éclairement parfaitement contrôlées, grâce à des lampes à décharges. Il a été rendu fonctionnel (en incluant sa régulation et son amélioration), puis caractérisé en termes d'hydrodynamique et de transfert radiatif. Notamment, le flux radiatif incident à la surface des fibres optiques a été déterminé par des expériences d'actinométrie (sel de Reinecke), grâce à un traitement original permettant l'analyse de situations avec absorption partielle du rayonnement et en géométrie complexe. Ensuite, une année de culture ininterrompue de la cyanobactérie Arthrospira platensis (dont six phases de fonctionnement continu) ont permis de mesurer la vitesse volumétrique moyenne de production de biomasse et l'efficacité thermodynamique du pilote. Pour les faibles densités de flux testées (dilution), les résultats expérimentaux ont montré l’apparition d’un phénomène de photorespiration qui a été intégré dans le modèle de couplage thermocinétique. De plus, ce manuscrit présente également l'utilisation de la méthode de Monte Carlo pour la résolution des modèles radiatifs dans la géométrie réelle du procédé, définie à partir d’une conception assistée par ordinateur, ce qui est une nouvelle avancée pour le traitement des géométries complexes. Après validation de l'adéquation entre les mesures expérimentales et l'estimation prédictive par le modèle, des premières simulations du pilote en fonctionnement solaire ont été menées, à partir de bases de données solaires (DNI). Les résultats obtenus donnent des premières indications quant aux paramètres d'ingénierie (en particulier le facteur de dilution) menant à une productivité surfacique moyenne annuelle maximale, en fonction de l'implantation géographiqueThe present PhD dissertation deals with photobioreaction engineering for efficient microalgae production. The approach is based on the construction of knowledge models that permit predicting the performances of the process, whatever its design, the illumination conditions, or the microalgae species cultivated. These models are used to establish optimal design and control strategies that are implemented to construct and operate pilot-scale plants. Here, a 24 liters air-lift photobioreactor is studied, that is based on the principle of incident solar light-flux dilution for approaching the maximum thermodynamic efficiency of natural photosynthesis. For that purpose, the culture volume is internally illuminated by 1000 light-diffusing optical fibers. As a first step toward solar production, this PhD work focuses on perfectly controlled illumination conditions ensured by discharge lamps. First, the reactor hydrodynamics and radiative transfer are characterized. In particular, incident light-flux density at the fiber surfaces is measured by actinometry (with Reinecke salt), thanks to a novel treatment enabling analyses of situations with partial light absorption and complex geometries. Then, the mean volumetric rate of biomass production and the process efficiency are measured based on one year of continuous Arthrospira platensis culture. For the low radiative flux densities tested (dilution), photorespiration by the cyanobacterium is observed and included in the thermokinetic model. Moreover, this dissertation includes a presentation of the Monte Carlo method for solving the radiative transfer equation withinthe complex geometry of the computer aided design used for manufacturing the reactor. After validation against experimental results, the model is predictively used to simulate the pilot operating with natural solar light, based on solar DNI databases. These results indicate engineering parameters (in particular the dilution factor) for optimal yearly-averaged surface productivity, as a function of Earth location
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Czerwinski, Marek. "Modélisation de la turbidité spectrale d'un milieu multidiffusif et son application au problème inverse." Rouen, 1998. http://www.theses.fr/1998ROUES067.
Full textAbstract:
Cet ouvrage est dédié à la prédiction de la lumière transmise à travers un nuage dense, en prenant compte d'une géométrie 3-D complexe. Une nouvelle méthode de calcul, dite méthode hybride, est introduite. Cette méthode allie la précision et la souplesse des prédictions Monte Carlo à la vitesse de calcul des approches 4-flux. Le couplage de cette approche dans un schéma d'inversion est abordé. Il est montré alors que des mesures peuvent être réalisées dans des situations (nuage, source, détecteur) ou la loi de Beer-Lambert n'est pas vérifiée.
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Wrobel, Frédéric. "Elaboration d'une base de données des particules responsables des dysfonctionnements dans les composants électroniques exposés à des flux de protons ou de neutrons. Application au calcul des taux d'erreurs dans les mémoires sram en environnement radiatif naturel." Montpellier 2, 2002. http://www.theses.fr/2002MON20064.
Full text
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Pierre, Thomas. "Mesure de la température à l'échelle microscopique par voie optique dans la gamme ultraviolet-visible." Thesis, Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 2007. http://www.theses.fr/2007INPL096N/document.
Full textAbstract:
Cette étude porte sur la mesure de la température à l’échelle microscopique par voie optique dans la gamme UV-visible par comptage de photons à l’aide d’un PMT refroidi. À partir des avantages et des inconvénients de chaque technique existante, la première partie permet de comprendre les orientations de nos travaux. Le Second Chapitre montre et insiste sur l’intérêt de travailler aux courtes longueurs d’onde (limite de diffraction, précision sur la mesure...), d’utiliser la méthode multi-spectrale pour s’affranchir de paramètres inconnus (e.g. l’émissivité) en choisissant judicieusement les longueurs d’onde de travail, ainsi que les lois statistiques classiques pour mesurer le flux photonique sachant son émission aléatoire. Le Chapitre Trois présente le banc de mesure (microscope optique, système de mesure du flux photonique...) et une attention toute particulière est portée sur la conception des éléments chauffants servant à l’étalonnage. Le Quatrième Chapitre présente les résultats en températures obtenues à l’aide des lois statistiques. Ils valident le bon fonctionnement du dispositif, la mise au point de la zone microscopique, et l’intérêt de bien modéliser les filtres monochromatiques. Enfin, des améliorations sur la précision de la mesure (réseau de diffraction, analyseur multi-canal) et pour mesurer des températures plus faibles (LIF, méthode corrélation temporelle) sont présentées dans le Cinquième ChapitreThe aim of this study is to measure microscale temperature by optical way in the UV-visible range by photons counting using a cooled PMT. From the existing techniques advantages and disadvantages, this first part allows to understand the choices of this study. The second part shows and underlines the interest in working in short wavelengths (diffraction limit, measurement accuracy), in using the multi-spectral method to get rid of unknown parameters (e.g. emissivity) by choosing judicious working wavelengths, as well as the statistic laws to measure the photonic flux knowing its random emission. The third chapter presents the optical bench (optical microscope, photonic flux measurement facility…). A particularly attention is given to the design of the heated elements, which allow to calibrate the facility. The fourth part exposes the temperature results obtained through statistic laws. They validate the well-running of the facility, the microscopic area focusing, and the interest to model correctly the filters. Finally, measurement accuracy improvements (diffraction grating, multi-channel analyzer) and lower temperature measurement techniques (LIF, time-correlated method) are presented in the fifth part
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Deulin, Xavier. "Contribution à l'étude des phénomènes de transport des photons dans les milieux turbides par la méthode des éléments finis : Application à la thermocoagulation des tissus biologiques par laser." Paris, ENSAM, 2003. http://www.theses.fr/2003ENAM0010.
Full textAbstract:
L’objet de ce travail a consisté à modéliser et à simuler les phénomènes de transport des photons dans la matière turbide à partir d’une équation de transfert radiatif déduite de l’équation de Boltzmann par intégration et pouvant être résolue commodément par la méthode des éléments finis en régime permanent et non-stationnaire. Le terme de source est explicité pour un faisceau diffusant et les conditions aux limites sur les frontières, éclairées ou non, sont obtenues par des bilans énergétiques. Les simulations effectuées ont eu pour objet d’étudier l’influence des propriétés optiques du milieu sur la répartition des flux et les puissances captées par une fibre optique, puis de traiter le cas de milieux hétérogènes, et enfin d’appréhender les phénomènes complexes de thermocoagulation des tissus biologiques par laser en résolvant les équations couplées du transfert radiatif et de la chaleurThe goal of this work was to modelise and simulate transport phenomena of photons into turbid media with the radiative transfer equation obtained from Boltzmann’s equation by integration and which can be easily solved by the Finite Element Method. The source term was explicated for a diffuse laser beam and the boundary conditions were obtained by establishing energetic balances. The goal of the numerical simulation was first to study the role played by optical coefficients on the fluence rate distribution. Second to analyse the case of heterogeneous media like multilayered media and embedded heterogeneities. And finally, to apprehend complex phenomena of tissue coagulation by laser in solving the coupled equations of heat and radiative transfer
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Sá, Pâmella Crisley Costa de. "Estimativa do saldo de radiação em cultivo irrigado de cana-de-açúcar utilizando dados de sensoriamento remoto orbital." Universidade Federal Rural do Semi-Árido, 2016. http://bdtd.ufersa.edu.br:80/tede/handle/tede/626.
Full textAbstract:
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Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior
In Brazil there is a great irregularity and no radiation data that has just committing several studies. Thus, the use of remote sensing techniques is presented as a promising field, with the advantage of determining the components of the radiation balance with high spatial coverage quickly and accurately, and together with surface data have been indispensable in the application models and algorithms to estimate the components of the energy balance at the surface and evapotranspiration at various scales of time and space, which is the main factor to be considered in estimating water needs of the crop. The aim of this research project was to determine the components of the radiation balance in sugarcane area from MODIS (MODIS) inserted in SEBAL model (Surface Energy Balance Algorithm for Land) and validate them with data to the surface in the production area of sugarcane irrigated belonging to the company Agribusiness of the São Francisco Valley SA - Agrovale in Juazeiro - BA. It was concluded that there was no unusual condition in the behavior of the terms of the radiation balance obtained on the surface, when considering the different growth stages although the absolute values of the terms were different. The terms of the Radiation Balance found through MODIS images by applying the model SEBAL had expected behavior for targets with consistent and similar values to those found on the surface except for the albedo that had errors 54.5%, 50%, 11.7% and 26% for phases I to IV, respectively. Finally, the evapotranspiration using Rn from the satellite imaging showed no significant difference we react to ETcBERB and ETcPM1. It follows, therefore, that remote sensing can be perfectly used in determining the water needs of the crop of sugarcane in the region under study
No Brasil há uma grande irregularidade ou inexistência de dados de radiação, que acaba comprometendo diversos estudos. Desta forma, o emprego de técnicas de sensoriamento remoto apresenta-se como um campo promissor, com a vantagem da determinação dos componentes do balanço de radiação com grande cobertura espacial de forma rápida e precisa e, juntamente com dados de superfície têm sido indispensáveis na aplicação de modelos e algoritmos destinados à estimativa dos componentes do balanço de energia à superfície e da evapotranspiração em várias escalas de tempo e espaço, sendo este o principal fator a ser considerado na estimativa das necessidades hídricas da cultura. O objetivo deste projeto de pesquisa foi determinar os componentes do balanço de radiação em área de cana-de-açúcar a partir de dados MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) inseridos no modelo SEBAL (Surface Energy Balance Algorithm for Land) e validá-los com dados obtidos à superfície em área produtiva de cana-de-açúcar irrigada pertencente à empresa Agroindústrias do Vale do São Francisco S.A - Agrovale no município de Juazeiro - BA. Concluiu-se que não houve nenhuma condição atípica no comportamento dos termos do balanço de radiação obtidos à superfície, quando se consideraram os diferentes estádios de desenvolvimento da cultura embora os valores absolutos dos termos tenham sido diferentes. Os termos do Balanço de Radiação encontrados através de imagens MODIS aplicando o modelo SEBAL apresentaram comportamento esperado para os alvos, com valores consistentes e próximos aos encontrados à superfície, exceto para o albedo que apresentou erros de 54,5%, 50%, 11,7% e 26% para as fases de I a IV, respectivamente. Por fim, a evapotranspiração usando o Rn proveniente do processamento de imagens de satélite não apresentou diferença significativa em realação a ETcBERB e a ETcPM1. Conclui-se, portanto, que o sensoriamento remoto pode perfeitamente ser usado na determinação das necessidades hídricas da cultura da cana-de-açúcar na região em estudo
2016-11-14
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Lohmann, Ulrike, Leon Rotstayn, Trude Storelvmo, Andrew Jones, Surabi Menon, Johannes Quaas, Annica M. L. Ekman, Dorothy Koch, and Reto A. Ruedy. "Total aerosol effect: radiative forcing or radiative flux perturbation?" Copernicus Publications, 2010. https://ul.qucosa.de/id/qucosa%3A13832.
Full textAbstract:
Uncertainties in aerosol radiative forcings, especially those associated with clouds, contribute to a large extent to uncertainties in the total anthropogenic forcing. The interaction of aerosols with clouds and radiation introduces feedbacks which can affect the rate of precipitation
formation. In former assessments of aerosol radiative forcings, these effects have not been quantified. Also, with global aerosol-climate models simulating interactively aerosols and cloud microphysical properties, a quantification of the aerosol forcings in the traditional way is difficult to
define properly. Here we argue that fast feedbacks should be included because they act quickly compared with the time scale of global warming. We show that for different forcing agents (aerosols and greenhouse gases) the radiative forcings as traditionally defined agree rather well with estimates from a method, here referred to as radiative flux perturbations
(RFP), that takes these fast feedbacks and interactions into account. Based on our results, we recommend RFP as a valid option to compare different forcing agents, and to compare the effects of particular forcing agents in different models.
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Jarrige, Raphaëlle. "Détermination des propriétés optiques de matériaux granulaires." Phd thesis, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00831549.
Full textAbstract:
La caractérisation de matériaux diffusants, tels les pigments, par leur indice optique complexe demeure actuellement un véritable challenge. Cet indice est la caractéristique intrinsèque au matériau, et est de ce fait, indispensable pour la simulation d'effets colorés et peut, dans le champ de la conservation-restauration, permettre la mise en place d'une méthode d'identification non-ambigüe des matériaux composant les œuvres d'art. L'objectif de cette recherche est d'élaborer une méthodologie permettant de déterminer l'indice optique complexe de ce type de matériaux. Elle constitue l'étape primordiale à l'élaboration d'une base de données d'indices optiques des pigments. Dans un premier temps, une étude théorique des phénomènes conjoint de diffusion et d'absorption résultant de l'interaction d'une onde électromagnétique avec un diffuseur, ou un ensemble de diffuseurs homogènes et sphériques, est développée. Elle consiste à définir l'influence des paramètres intrinsèques (des matériaux) et morphologiques (d'un milieu) sur les résultats obtenus lors de la résolution de l'équation du transfert radiatif (ETR) traité par la méthode 4-flux et de la théorie de Mie dans le sens direct. Dans un second temps, nous aborderons le problème inverse. À savoir, dans notre cas, remonter à l'indice complexe de particules diffusantes à partir des propriétés optiques de la couche. Nous illustrerons cette approche par l'étude d'un pigment rouge, le cinabre. Le modèle de calcul développé prend en compte les flux diffus et les flux spéculaires, mesurés sur les échantillons par spectrophotométrie couplée à une sphère d'intégration dans le domaine du visible
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Fernandes, Cássio Spohr. "Implementação de modelos atualizados de gás cinza no software FDS para predição do fluxo de calor radiativo em incêndios." reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS, 2018. http://hdl.handle.net/10183/184710.
Full textAbstract:
Este trabalho tem como objetivo implementar e testar modelos de gás cinza atualizados na rotina de radiação térmica do software Fire Dynamics Simulator (FDS), além da utilização do próprio modelo de gás cinza disponível no software, para a predição do fluxo de calor radiativo. Os modelos de gás cinza estudados foram o modelo padrão do software FDS (aqui denominado como GC1), e os modelos de gás cinza mais atuais: o GC2, no qual o coeficiente de absorção do meio participante é dado por relações polinomiais, e o GC3, sendo este um modelo de gás cinza que baseia o cálculo do coeficiente de absorção no modelo WSGG. Os novos modelos de gás cinza foram implementados no código fonte do software FDS, o qual é um código aberto, e a verificação da implementação foi realizada através da solução numérica do equacionamento utilizando os valores reportados pelo software. Com os novos modelos de gás cinza já corretamente implementados, passou-se então para a simulação computacional dos casos previamente selecionados. Para todos os modelos de gás cinza, foram simulados incêndios em poças, para diferentes combustíveis (etanol, n-heptano e metanol) em diferentes cenários de incêndio, considerando ou não a presença de fuligem no sistema. Os cenários de incêndio eram: (i) totalmente fechado, (ii) totalmente aberto e (iii) com uma condição intermediária, fechado, porém com uma abertura para o meio externo. Um estudo de análise de malha e de diferentes parâmetros, como o estudo da quantidade necessária de ângulos sólidos discretos, foram realizados para correta padronização dos parâmetros. As simulações computacionais foram validadas para o modelo de gás cinza padrão do FDS através da comparação de resultados com aqueles reportados na literatura específica de cada caso. Com os modelos já validados simulou-se novamente cada cenário de incêndio com os diferentes modelos de gás cinza anteriormente implementados. A partir da análise dos resultados obtiveram-se boas concordâncias para os campos de temperatura, frações molares tanto de CO2 quanto de H2O e para as frações volumétricas de fuligem. Os fluxos de calor radiativos foram corretamente preditos para todos os modelos de gás cinza implementados. O modelo GC2 apresentou resultados com desvios médios na faixa de 15%, o modelo de gás cinza baseado no WSGG (GC3) apresentou os melhores resultados, com erros médios inferiores a 10%, enquanto que o modelo padrão do software, GC1, apresentou resultados intermediários.This work aims to implement and test updated gray gas models in the thermal radiation routine of the Fire Dynamics Simulator (FDS) software, as well as the use of the gray gas model available in the software to the prediction of radiative heat flux. The gray gas models studied were the default model of the FDS software (determined GC1), and the most current gray gas models: the GC2, in which the absorption coefficient of the participant medium is given by a polynomial relations, and the GC3, which is a gray gas model that was based on the calculation of the absorption coefficient in the WSGG model. The most recently gray gas models were implemented in the source code, which is an open source, and the verification of the implementation was performed by the numerical solution of the equations from the reported values of the software. With the new gray gas models already implemented, the next step was the computational simulation of the previously selected cases. For all the gray gas models, pool fires were simulated different scenarios of fire for different fuels (ethanol, nheptane and methanol), with and without considering soot presence in the system. The fire scenarios were: (i) fully closed, (ii) fully open and (iii) with an intermediate condition, closed but with an opening to the external environment. A study of a mesh analysis and different parameters, such as the study of the required amount of discrete solid angles, were performed to correct the standard parameters. The computational simulations were verified for the default gray gas model of the FDS by comparing the simulations results with those reported in the specific literature of each case. With the models already verified, each fire scenario was simulated with the different gray gas models previously implemented. From the analysis of the results, good agreements were obtained for the fields of temperature, molar fraction of CO2 and H2O and soot volume fraction. The radiative heat fluxes were correctly predicted for all gray gas models early implemented. The GC2 model present results with average deviation in the range of 15%, the gray gas model based on WSGG (GC3) presented the best results, with average deviation lower than 10%, while the default software model (GC1) presented intermediate results.
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Roberts, Sarah Marie. "Three-dimensional radiation flux source areas in urban areas." Thesis, University of British Columbia, 2010. http://hdl.handle.net/2429/28541.
Full textAbstract:
Outdoor physical scale modeling is a potentially powerful compromise between the more common numerical and observational techniques to understand urban climates, because it incorporates the experimental control of physical and numerical modeling but is subject to the real complexities associated with natural environmental forcing. An outdoor physical model of simple concrete “buildings” was constructed to simulate an “urban” array in three different configurations. Observations of both facet surface temperatures and of radiation fluxes within and above the urban canopy layer investigate the impact of surface-sensor-sun relations on measured radiation flux source areas. Field measurements from the scale model were complemented by analyses using two numerical models. The combined results guide development of a protocol to guide the optimal siting of radiation sensors in measurement projects of the urban surface energy balance. The siting protocol considers both the influence of surface structure and orientation on radiation source areas and on the streamwise dimensions of the equivalent turbulent flux source area ‘seen’ by turbulence sensors. Observed thermal patterns from the scale model compare well with those at similar full-scale urban sites. Measurements of the spatial variation in radiation fluxes reveal that measurement heights above approximately 2.5 times the mean building height generate uniform flux density patterns. An agreement index used to quantify the strength of correspondence between what a sensor ‘sees’ of an urban surface and the actual surface morphology demonstrates that measurement locations near a street intersection give results closest to those sought to represent the local scale. Relations derived to describe the measurement height at which the radiation flux source area of a radiation sensor encompasses the source area of a turbulent flux sensor, reveal the common practice of co-locating tower-based radiation and turbulence flux sensors is often not sufficient to ensure their overlap. To match radiation flux source areas to the streamwise extent of turbulence flux source areas, it is recommended that radiation flux sensors be sited so as to contain the location of the maximum turbulent flux source weight. This suggests that radiation sensor(s) should be about two- to three times higher in elevation than the turbulence sensor(s).
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Liu, Xianglei. "Tailoring thermal radiative properties and enhancing near-field radiative heat flux with electromagnetic metamaterials." Diss., Georgia Institute of Technology, 2016. http://hdl.handle.net/1853/54960.
Full textAbstract:
All substances above zero kelvin temperature emit fluctuating electromagnetic waves due to the random motions of charge carriers. Controlling the spectral and directional radiative properties of surfaces has wide applications in energy harvesting and thermal management. Artificial metamaterials have attracted much attention in the last decade due to their unprecedented optical and thermal properties beyond those existing in nature. This dissertation aims at tailoring radiative properties at infrared regime and enhancing the near-field radiative heat transfer by employing metamaterials. A comprehensive study is performed to investigate the extraordinary transmission, negative refraction, and tunable perfect absorption of infrared light. A polarizer is designed with an extremely high extinction ratio based on the extraordinary transmission through perforated metallic films. The extraordinary transmission of metallic gratings can be enhanced and tuned if a single layer of graphene is covered on top. Metallic metamaterials are not the unique candidate supporting exotic optical properties. Thin films of doped silicon nanowires can support negative refraction of infrared light due to the presence of hyperbolic dispersion. Long doped-silicon nanowires are found to exhibit broadband tunable perfect absorption. Besides the unique far-field properties, near-field radiative heat transfer can be mediated by metamaterials. Bringing objects with different temperatures close can enhance the radiative heat flux by orders of magnitude beyond the limit set by the Stefan-Boltzmann law. Metamaterials provide ways to make the energy transport more efficient. Very high radiative heat fluxes are shown based on carbon nanotubes, nanowires, and nanoholes using effective medium theory (EMT). The quantitative application condition of EMT is presented for metallodielectric metamaterials. Exact formulations including the scattering theory and Green’s function method are employed to investigate one- and two-dimensional gratings as well as metasurfaces when the period is not sufficiently small. New routes for enhancing near-field radiative energy transport are opened based on proposed hybridization of graphene plasmons with hyperbolic modes, hybridization of graphene plasmons with surface phonon modes, or hyperbolic graphene plasmons with open surface plasmon dispersion relation. Noncontact solid-state refrigeration is theoretically demonstrated to be feasible based on near-field thermal radiation. In addition, the investigation of near-field momentum exchange (Casimir force) between metamaterials is also conducted. Simultaneous enhancement of the near-field energy transport and suppress of the momentum exchange is theoretically achieved. A design based on repulsive Casimir force is proposed to achieve tunable stable levitation. The dissertation helps to understand the fundamental radiative energy transport and momentum exchange of metamaterials, and has significant impacts on practical applications such as design of nanoscale thermal and optical devices, local thermal management, thermal imaging beyond the diffraction limit, and thermophotovoltaic energy harvesting.
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Bebeau, Robert R. "Simulation of Radiation Flux from Thermal Fluid in Origami Tubes." Scholar Commons, 2018. https://scholarcommons.usf.edu/etd/7666.
Full textAbstract:
Spacecraft in orbit experience temperature swings close to 240 K as the craft passes from the shadow of the Earth into direct sunlight. To regulate the craft’s internal energy, large radiators eject unwanted energy into space using radiation transfer. The amount of radiation emitted is directly related to the topology of the radiator design. Deformable structures such as those made with origami tessellation patterns offer a mechanism to control the quantity of energy being emitted by varying the radiator shape. Three such patterns, the Waterbomb, Huffman Waterbomb, and Huffman Stars-Triangles, can be folded into tubes. Origami tubes offer greater control and simplicity of design than flat radiators. Using FLUENT, Origami Simulator, and Solidworks to first simulate and then analyze the flow of a thermal fluid through the patterns and the radiation emitted from the created bodies, it was determined that the Waterbomb pattern achieved a 17.6 percent difference in emitted radiation, over a 2 percent change in fold. The Huffman Waterbomb pattern displayed a 42.7 percent difference in emitted radiation over a 20 percent change of fold. The simulations demonstrated both the feasibility and benefits of the origami designed tubes.
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Sarazin, Desbois Céline. "Méthodes numériques pour des systèmes hyperboliques avec terme source provenant de physiques complexes autour du rayonnement." Phd thesis, Université de Nantes, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00814182.
Full textAbstract:
Ce manuscrit est dédié à l'approximation numérique de plusieurs modèles du transfert radiatif. Dans un premier temps, l'attention est portée sur le modèle cinétique d'ordonnées discrètes. Dans le but de coupler ce modèle avec d'autres phénomènes plus lents, il est nécessaire d'avoir des méthodes numériques performantes et précises sur des temps longs. À partir d'une double approximation polynomiale de la solution en temps et en espace, on développe un schéma de type GRP d'ordre élevé sans restriction sur le pas de temps pour un système hyperbolique linéaire sur des maillages non structurés. Ce schéma est ensuite étendu pour le modèle d'ordonnées discrètes. Dans un second temps, on s'intéresse à des modèles aux moments issus du transfert radiatif. En effet, dans certaines applications, les modèles aux moments de type M1 conservent de nombreuses propriétés de l'ETR et fournissent une approximation suffisante de la solution. Après avoir résolu le problème de Riemann associé au modèle M1 gris, on considère l'approximation numérique du modèle M1 multigroupe. Une attention particulière est portée sur le calcul des moyennes d'opacités et des lois de fermeture. Un algorithme de précalculs est alors mis en place. La dernière application traitée dans ce mémoire porte sur une extension du transfert radiatif pour estimer des doses de radiothérapie. À la différence du M1 gris usuel, les flux dépendent ici de fonctions peu régulières en espace. Grâce à des changements de variables, un schéma HLL rétrograde est développé. De nombreux exemples numériques illustrent l'intérêt des schémas obtenus dans cette étude.
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BITELLI, ULYSSES D. "Medida e calculo da distribuicao espacial e energetica de neutrons no nucleo do reator IEA-R1." reponame:Repositório Institucional do IPEN, 1988. http://repositorio.ipen.br:8080/xmlui/handle/123456789/9883.
Full textAbstract:
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Dissertacao(Mestrado)
IPEN/D
Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP
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Wang, Aiguo. "Dépôts de ZrB2 par L. P. C. V. D : comportement sous flux radiatifs intenses." Montpellier 2, 1991. http://www.theses.fr/1991MON20157.
Full textAbstract:
Le systeme chimique heterogene zrcl#4-bcl#3-h#2 a ete etudie aussi bien du point de vue theorique qu'experimental. Il a ete aborde par une etude thermodynamique previsionnelle et des diagrammes theoriques de depot de la phase solide ont ete etablis. L'etude experimentale realisee par c. V. D. Sous pression reduite, assortie des caracterisations necessaires des solides deposes, a permis d'etablir un diagramme de depot qui concorde bien avec le diagramme theorique. Cette etude met principalement en evidence l'influence des parametres operatoires sur la cinetique globale du systeme ainsi que sur la microstructure des couches. Elle montre en particulier: -l'action preponderante de la reduction du chlorure de bore par l'hydrogene sur le processus d'ensemble du depot; -l'identification du diborure de zirconium(zrb#2) comme seul compose present dans les solides deposes; -l'existence de differentes orientations preferentielles. Des essais de comportement thermique des depots de diborure de zirconium soumis a des flux radiatifs intenses a l'aide d'un concentrateur solaire montre, comparativement a des couches de nitrure de silicium (si#3n#4), une bonne tenue au choc thermique, un niveau superieur d'adherence sur le substrat, mais une moins bonne resistance a l'oxydation
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Coleman, Peter John. "Plasma protein flux across arterial walls in vivo, with relation to atherosclerosis." Thesis, Imperial College London, 1995. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.307647.
Full text
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De, Almeida Jose Sergio. "Measurement of radiation in complex geometries and comparison with calculational techniques." Thesis, Loughborough University, 2000. https://dspace.lboro.ac.uk/2134/36072.
Full textAbstract:
During the development of flight tests of a spacecraft, heat exchange occurs among the many physically separated subsystem surfaces through the phenomenon of thermal radiation. Considering the increasing complexity of the geometrical forms and shapes in the design of such systems, the monitoring and control of the radiative heat fluxes taking place in the multi-reflecting, absorbing and emitting heat transfer environment are very critical. Because the analytical solution of thermal radiation in such geometrically complex three-dimensional systems is not practical, extensive numerical modelling techniques are widely used to predict radiative heat fluxes on the many thermally active surfaces. From experience, it is found that this can be very difficult and not at all commensurate with fast feedback unless the analysis is from a simple system layout. Considering that a relatively new approach dedicated to the basic analysis of radiative heat flux has been developed by the heat transfer community as a numerical approximation called the Discrete Ordinates Method (DOM), a first question did arise in terms of how well an enhanced and more comprehensive formulation based on this concept would fulfil the task of achieving faster results whilst still accurately predicting radiative heat transfer in three-dimensional, more complex geometries.
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Iles, Roger Henry Anthony. "A study of relativistic electron flux enhancements in the earth's outer radiation belt." Thesis, University College London (University of London), 2002. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.270953.
Full text
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Singo, Thifhelimbilu Daphney. "Development of a high flux neutron radiation detection system for in-core temperature monitoring." Thesis, Stellenbosch : Stellenbosch University, 2012. http://hdl.handle.net/10019.1/19999.
Full textAbstract:
Thesis (PhD)--Stellenbosch University, 2012.ENGLISH ABSTRACT: The objective of this research was to develop a neutron detection system that incorporates a mass spectrometer to measure high neutron flux in a nuclear reactor environment. This system consists of slow and fast neutron detector elements for measuring fluxes in those energy regions respectively. The detector should further be capable of withstanding the harsh conditions associated with a high temperature reactor. This novel detector which was initially intended for use in the PBMR reactor has possible applications as an in-core neutron and indirect temperature-monitoring device in any of the HTGR. Simulations of a generic HTGR core model were performed in order to obtain the neutron energy spectrum with emphasis on the behavior of three energy regions, slow, intermediate and fast neutrons within the core at different temperatures. The slow neutron flux which has the characteristic of a Maxwell- Boltzmann distribution were found to shift to larger values of neutron flux at higher energies as the fuel temperature increased, while fast neutron flux spectra remained relatively constant. In addition, the results of the fit of the slow neutron flux with a modified Maxwell-Boltzmann equation confirmed that in the presence of the neutron source, leakage and absorption, the effective neutron temperatures is above the medium temperatures. From these results, it was clear that the detection system will need to monitor both slow and fast neutron flux. Placing neutron detectors inside the reactor core, that are sensitive to a particular energy range of slow and fast neutrons, would thus provide information about the change of temperature in the fuel and hence act as an in-core temperature monitor. A detection mechanism was developed that employs the neutron-induced break-up reaction of 6Li and 12C into α-particles. These materials make excellent neutron converters without interference due to γ-rays, as the contributions from 6Li(γ,np)4He and 12C(γ,3α) reactions are negligible. The mass spectrometer measures the 4He partial pressure as a function of time under high vacuum with the help of pressure gradient provided by a high-vacuum turbomolecular pump and a positive-displacement fore-vacuum pump connected in series. A cryogenic trap, which contains a molecular sieve made of pellets 1.6 mm in diameter, was also designed and manufactured to remove impurities which cause a background in the lighter mass region of the spectrum. The development and testing of the high flux neutron detection system were performed at the iThemba Laboratory for Accelerator Based Sciences (LABS), South Africa. These tests were carried out with a high energy proton beam at the D-line neutron facility, and with a fast neutron beam at the neutron radiation therapy facility. To test the principle and capability of the detection system in measuring high fluxes, a high intensity 66 MeV proton beam was used to produce a large yield of α-particles. This was done because the proton inelastic scattering cross-section with 12C nuclei is similar to that of neutrons, with a threshold energy of about 8 MeV for both reactions. Secondly, the secondary fast neutrons produced from the 9Be(p,n)9B reaction were also measured with the fast neutron detector. The response of this detection system during irradiation was found to be relatively fast, with a rise time of a few seconds. This is seen as a sharp increase in the partial pressure of 4He gas as the proton or neutron beam bombards the 12C material. It was found that the production of 4He with the proton beam was directly proportional to the beam intensity. The number of 4He atoms produced per second was deduced from the partial pressure observed during the irradiation period. With a neutron beam of 1010 s−1 irradiating the detector, the deduced number of 4He atoms was 109 s−1. When irradiation stops, the partial pressure drops exponentially. This response is attributed to a small quantity of 4He trapped in the present design. Overall, the measurements of 4He partial pressure produced during the tests with proton and fast neutron beams were successful and demonstrated proof of principle of the new detection technique. It was also found that this system has no upper neutron flux detection limit; it can be even higher than 1014 n·cm−2·s−1. The lifetime of this detection system in nuclear reactor environment is practically unlimited, as determined by the known ability of stainless steel to keeps its integrity under the high radiation levels. Hence, it is concluded that this high flux neutron detection system is excellent for neutron detection in the presence of high γ-radiation level and provides real-time flux measurements.
AFRIKAANSE OPSOMMING: Die doel van hierdie navorsing was om ’n neutrondetektorstelsel te ontwikkel wat hoë neutronvloed binne in ’n kernreaktor kan meet. Die stelsel bevat twee aparte detektorelemente sodat die termiese sowel as snelneutronvloed gemeet kan word. Die detektor moet verder in staat wees om die strawwe toestande, kenmerkend aan ’n hoë temperatuur reaktor, te kan weerstaan. Die innoverende detektorstelsel, oorspronklik geoormerk vir gebruik in die PBMR reaktor, het toepassingsmoontlikhede as in-kern neutron- sowel as indirekte temperatuurmonitor. Simulasies van ’n generiese model van ’n HTGR reaktorkern is uitgevoer ten einde die neutronenergiespektrum in die kern by verskillende temperature te bekom met klem op die gedrag van neutrone in drie energiegroepe: stadig (termies), intermediêr en snel (vinnig). Daar is bevind dat die stadige neutrone, wat ’n Maxwell-Boltzman verdeling toon, in intensiteit toeneem en dat die piek na hoër energie verskuif met toename in temperatuur, terwyl die vinnige neutronspektrum relatief onveranderd bly. ’n Passing van die stadige spektrum op ’n gemodifiseerde Maxwell-Boltzmann verdeling het bevestig dat die effektiewe neutrontemperatuur weens die teenwoordigheid van bronterme, verliese en absorpsie, hoër as die temperatuur van die medium is. Hierdie resultate maak dit duidelik dat die detektorstelsel beide die stadige sowel as die vinnige neutronvloed moet kan waarneem. Deur detektorelemente wat sensitief is vir die onderskeie spekrale gebiede in die reaktorhart te plaas, kan informasie bekom word wat tot in-kern temperatuur herleibaar is sodat die stelsel inderdaad as indirekte temperatuurmonitor kan dien. Die feit dat alfa-deeltjies geproduseer word in neutron-geïnduseerde opbreekreaksies van 6Li en 12C is as die basis van die nuwe opsporingsmeganisme aangewend. Hierdie materiale funksioneer uitstekend as neutron-selektiewe omsetters in die teenwoordigheid van gamma-strale aangesien laasgenoemde se bydraes tot helium produksie via die 6Li(γ,np)4He en 12C(γ,3α) reaksies, weglaatbaar is. Die massaspektrometer meet die tydgedrag van die 4He parsiële druk binne ’n hoogvakuum wat met behulp van ’n seriegeskakelde kombinasie van ’n turbomolekulêre en positiewe-verplasingsvoorpomp verkry word. ’n Koueval met ’n molekulêre sif, bestaande uit 1.6 mm diameter korrels, is ontwerp en vervaardig om onsuiwerhede te verwyder wat andersins as agtergrond by die ligter gedeelte van die massaspektrum sou wys. Die ontwikkeling en toetsing van die hoëvloed detektorstelsel is te iThembaLABS (iThemba Laboratories for Accelerator Based Sciences) gedoen. Dit is uitgevoer deur gebruik te maak van die hoë energie protonbundel van die D-lyn neutronfasiliteit asook van die bundel vinnige neutrone by die neutronterapiefasiliteit. Om die beginsel en vermoë te toets om by ’n hoë neutronvloed te kan meet, is van die intense 66 MeV protonbudel gebruik gemaak om ’n hoë opbrengs alfa-deeltjies te verkry. Dit is gedoen omdat die reaksiedeursnit vir onelastiese verstrooiing van protone vanaf 12C kerne soortgelyk is aan die van neutrone, met ’n drumpelenergie van 8 MeV vir beide reaksies. Tweedens is die sekondêre vinnige neutrone afkomstig van die 9Be(p,n)9B reaksie ook met die neutrondetektor gemeet. Daar is bevind dat die reaksietyd van die deteksiestelsel tydens bestraling relatief vinnig is, soos gekenmerk deur ’n stygtyd van etlike sekondes. Laasgenoemde manifesteer as ’n toename in die parsiële druk van die 4He sodra die proton- of neutronbundel op die 12C teiken inval. Daar is verder bevind dat die 4He produksie direk eweredig aan die bundelintensiteit is. Vir ’n neutronbundel van nagenoeg 1010 s−1, invallend op die neutrondetektor, is vanaf die gemete parsiële druk afgelei dat die produksie van 4He atome sowat 109 s−1 beloop. In die geheel beoordeel, was die meting van die 4He parsiële druk tydens die toetse met vinnige protone en neutrone suksesvol en het dit die nuwe meetbeginsel bevestig. Dit is verder bevind dat die meetstelsel nie ’n beperking op die boonste neutronvloed plaas nie, maar dat dit vloede van selfs hoër as 1014 s−1 kan hanteer. Die leeftyd van die detektorstelsel in die reaktor is prakties onbeperk en onderhewig aan die bevestigde integriteit van vlekvrystaal onder hoë bestraling. Die gevolgtrekking is dus dat die nuwe detektorstelsel uitstekend geskik is vir die in-tyd meting van ’n baie hoë vloed van neutrone ook in die teenwoordigheid van intense gammabestraling.
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Otter, Stephen. "Simulation of the radiative flux at the Martian surface between 180 and 1100 nm." Thesis, Open University, 2010. http://oro.open.ac.uk/54218/.
Full textAbstract:
A multi-layer radiative transfer model of the atmosphere of Mars, the UVIS simulation, has been created to simulate the non-ionising radiative flux at the surface of Mars. The simulation operates over the range 180 - 1100 nm and determines the diffuse component of the surface flux using the delta-Eddington approximation. Latitude, l, and areocentric longitude, Ls, dependent abundance models of the dust and ice cloud aerosols and of the gaseous species ozone and water vapour are incorporated. Alternative aerosol distributions are also used corresponding to observations made by the Thermal Emission Spectrometer onboard Mars Global Surveyor. Studies of the variation in surface flux in response to increasing dust optical depth predict reduced surface intensities at UV wavelengths (180 - 400 nm) but at longer wavelengths the surface flux exhibits a local increase relative to the initial incident flux at optical depths < 2.5 for VIS wavelengths (401 - 750 nm) and < 6.0 for NIR wavelengths (751 - 1100 nm). This is explained in terms of the influence of aerosol scattering parameters. Enhancement of the total surface flux by -20% or greater is shown to occur at latitude and Ls values corresponding to the presence of the aphelion cloud belt and during the annual dust maximum. The potential of a surface based spectrometer to be utilised as a means of detecting the trace gases, ozone, hydrogen peroxide and methane in the atmosphere is assessed. Ozone proves the only suitable candidate and the spatial and seasonal distribution of ozone is discussed in the context of potential instrument deployment sites. The effects of varying aerosol scattering parameters on the surface flux is characterised and changes in aerosol scattering parameter 'values of < 5% are shown to be theoretically detectable by a spectrometer of sensitivity 1.0x10-2 Wm-2nm-1.
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George, Tyrel Daniel Frank. "Design and testing of long-lifetime active sensor arrays for in-core multi-dimensional flux measurements." Thesis, Kansas State University, 2016. http://hdl.handle.net/2097/35229.
Full textAbstract:
Master of ScienceDepartment of Mechanical and Nuclear Engineering
Douglas S. McGregor
Fission chambers are a common type of detector used to determine the neutron flux and power of a nuclear reactor. Due to the limited space and high neutron flux in a reactor core, it is difficult to perform real-time flux measurements with present-day in-core instrumentation. Micro-pocket fission detectors, or MPFDs, are relatively small in size and have low neutron sensitivity while retaining a large neutron to gamma ray discrimination ratio, thereby, allowing them to be used as active neutron flux monitors inside a nuclear reactor core. The micro-pocket fission chamber allows for multiple detectors to be inserted into a flux port or other available openings within the nuclear reactor core. Any material used to construct the MPFD must be rugged and capable of sustaining radiation damage for long periods of time. Each calibrated MPFD provides measurements of the flux for a discrete location. The size of these detectors allows for a spatial map of the flux to be developed, enabling real-time analysis of core burnup, power peaking, and rod shadowing. Small diameter thermocouples can be included with the array to also measure the temperature at each location. The following document details the research and development of MPFDs for long term use in nuclear power reactors. Previous MPFD designs were improved, miniaturized, and optimized for long term operations in reactor test ports designed for passive measurements of fluence using iron wires. Detector chambers with dimensions of 0.08 in x 0.06 in x 0.04 in were attached to a common cathode and individual anodes to construct an array of the MPFDs. Each array was tested at the Kansas State University TRIGA Mark II nuclear reactor to demonstrate functionality. The linear response in reactor power was measured. These arrays have also demonstrated reactor power tracking by following reactivity changes in steady state operations and reactor pulsing events. Stability testing showed consistent operation at 100 kW for several hours. The MPFDs have been demonstrated to be a viable technology for in-core measurements.
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Jawaid, Abrar. "The decortication of flax by the application of hydroacoustic radiation." Thesis, Anglia Ruskin University, 2012. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.369387.
Full text
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Fleury, Rob. "Evaluation of Thermal Radiation Models for Fire Spread Between Objects." Thesis, University of Canterbury. Civil and Natural Resources Engineering, 2010. http://hdl.handle.net/10092/4959.
Full textAbstract:
Fire spread between objects within a compartment is primarily due to the impingement of thermal radiation from the fire source. In order to estimate if or when a remote object from the fire will ignite, one must be able to quantify the radiative heat flux being received by the target. There are a variety of methods presented in the literature that attempt to calculate the thermal radiation to a target; each one based on assumptions about the fire.
The performance of six of these methods, of varying complexity, is investigated in this research. This includes the common point source model, three different cylindrical models, a basic correlation and a planar model. In order to determine the performance of each method, the predictions made by the models were compared with actual measurements of radiant heat flux. This involved taking heat flux readings at numerous locations surrounding a propane gas burner. Different fire scenarios were represented by varying the burner geometry and heat release rate. Video recordings of the experiments were used to determine the mean flame heights using video image analysis software.
After comparing the measured data with predictions made by the theoretical radiation methods, the point source model was found to be the best performing method on average. This was unexpected given the relative simplicity of the model in comparison to some of its counterparts. Additionally, the point source model proved to be the most robust of the six methods investigated, being least affected by the experimental variables. The Dayan and Tien method, one of the cylindrical models, was the second most accurate over the range of conditions tested in this work.
Based on these findings, recommendations are made as to the most appropriate method for use in a radiation sub-model within an existing zone model software. The accuracy shown by the point source model, coupled with its ease of implementation, means that it should be suitable for such a use.
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Wells, C. "The derivation of radiation flux parameters from thermoluminescent dosimetry measurements in mixed neutron/gamma ray fields." Thesis, University of Greenwich, 1986. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.376564.
Full text
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Reisi, Fard Mehdi. "The development of a high count rate neutron flux monitoring channel using silicon carbide semiconductor radiation detectors." Columbus, Ohio : Ohio State University, 2006. http://rave.ohiolink.edu/etdc/view?acc%5Fnum=osu1149088480.
Full text
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FELIPPE, MONICA T. S. D. "Estudo de fluxo de oxido nitroso (Nsub(2)O) regional na bacia amazonica." reponame:Repositório Institucional do IPEN, 2010. http://repositorio.ipen.br:8080/xmlui/handle/123456789/9547.
Full textAbstract:
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Tese (Doutoramento)
IPEN/T
Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP
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Rizzitelli, Federico. "Design and implementation of BIRDY satellite data and Radiation Payload simulators." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2016.
Find full textAbstract:
Numerical modelling and simulations are needed to develop and test specific analysis methods by providing test data before BIRDY would be launched.
This document describes the "satellite data simulator" which is a multi-sensor, multi-spectral satellite simulator produced especially for the BIRDY mission which could be used as well to analyse data from other satellite missions providing energetic particles data in the Solar system.
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Touré, Ibrahima. "Calculs d'épaisseurs optiques : Évaluation des flux de diverses composantes au sol du rayonnement solaire, application capteur plan classique et capteur à renforcement de flux incident." Nancy 1, 1987. http://www.theses.fr/1987NAN10320.
Full textAbstract:
Étude de l'estimation des flux du rayonnement solaire à partir de paramètres météorologiques et géophysiques faciles à évaluer, dans les conditions de la zone sahélienne de l'Afrique de l'ouest. Un nouveau capteur dénommé "bac solaire muni de réflecteurs" est proposé pour surmonter le handicap du faible échauffement du capteur plan classique en début de matinée, et permettant d'obtenir une température de 100**(O)C avant 10 heures
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Sopkin, Kristin L. "Heat fluxes in Tampa Bay, Florida." [Tampa, Fla] : University of South Florida, 2008. http://purl.fcla.edu/usf/dc/et/SFE0002398.
Full text
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Rodrigues, Julia da Rosa Howat. "Projeto e construção de um simulador solar concentrador." Universidade de São Paulo, 2016. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3150/tde-25082016-093701/.
Full textAbstract:
Segundo o Atlas Brasileiro de Energia Solar, apesar das diferentes características climáticas observadas no Brasil, pode-se constatar que a média anual de irradiação solar global apresenta boa uniformidade e elevados índices por todo o país. Os valores desta grandeza em quase toda a extensão do território brasileiro (4200-6700 Wh/m2/dia) são superiores aos da maioria dos países da União Europeia, como Alemanha (900-1250 Wh/m2/dia), França (900-1650 Wh/m2/dia) e Espanha (1200-1850 Wh/m2/dia), onde projetos para aproveitamento de energia solar, alguns contando com fortes incentivos governamentais, são amplamente disseminados. Grande parte dos avanços científicos obtidos nos estudos sobre aproveitamento da energia solar se deve à utilização de simuladores solares compactos nos experimentos de longa duração. Ao substituir o Sol por fontes artificiais, como lâmpadas capazes de emitir radiação próxima à solar, os simuladores eliminam a dependência de fatores naturais como condições climáticas, horário do dia, intermitência e movimento de direção da radiação solar. O projeto proposto para esta dissertação de Mestrado teve como objetivo o domínio do processo de concepção e fabricação de um simulador solar concentrador formado por lâmpadas e um refletor ótico. Uma vez dominada a técnica, um modelo piloto de simulador solar foi construído e alguns testes executados para avaliar a qualidade do projeto, a resistência dos componentes e o fator de concentração do aparato.According to the Brazilian Atlas of Solar Energy, despite the different climatic characteristics observed in Brazil, the annual average of global solar irradiation has good uniformity and high levels throughout the country. The values of global solar irradiation in almost the entire length of Brazil (4200-6700 Wh/m2/day) are higher than those observed in most European Union countries, like Germany (900-1250 Wh/m2/day), France (900-1650 Wh/m2/day) and Spain (1200-1850 Wh/m2/day), where projects for solar energy applications, some of them relying on strong government incentives, are widely disseminated. Several scientific and technological advances made in the study of solar energy applications are due to the use of compact solar simulators in long-term experiments. Replacing the Sun by artificial sources, such as arc lamps with radiation emission similar to the Sun spectrum, indoor simulators avoid the dependence on natural conditions such as the weather, the daytime, the sunlight intermittence and the directional change of the solar radiation. The project proposed for this dissertation aimed to master the design and manufacturing processes of a high-flux solar simulator consisting of arc lamps and an optical reflector. Once technique was understood, a solar simulation pilot model was built and some tests were performed to assess the project quality, the resistance of components and the apparatus concentration factor.
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Frankman, David J. "Radiation and Convection Heat Transfer in Wildland Fire Environments." Diss., CLICK HERE for online access, 2009. http://contentdm.lib.byu.edu/ETD/image/etd3066.pdf.
Full text
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MUNIZ, RAFAEL O. R. "Desenvolvimento de um simulador antropomorfico para simulacao e medidas de dose e fluxo de neutrons na instalacao para estudos em BNCT." reponame:Repositório Institucional do IPEN, 2010. http://repositorio.ipen.br:8080/xmlui/handle/123456789/9559.
Full textAbstract:
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Dissertacao (Mestrado)
IPEN/D
Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP