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Dissertations / Theses on the topic 'Fortes chaleurs'
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Poupelin, Mélissa. "Géoprospective et modélisation climatique de la végétation urbaine dans une perspective d'adaptation aux fortes chaleurs : application à Dijon Métropole." Electronic Thesis or Diss., Bourgogne Franche-Comté, 2024. http://www.theses.fr/2024UBFCH033.
Full textAbstract:
L’adaptation des villes aux fortes chaleurs est un enjeu majeur de l’aménagement du territoire. Un des leviers d’action consiste à végétaliser les villes via des îlots de fraîcheur ou des trames vertes. Ces aménagements nécessitent de repenser l’espace urbain et les pratiques d’aménagement. L’étude de l’impact sur la température de l’air et le confort thermique de la végétalisation des villes à l’échelle métropolitaine constitue un enjeu de recherche à la fois en modélisation du climat urbain et en aménagement du territoire. Au croisement de la climatologie et de la géographie, la thèse se saisit des outils et méthodes issues de ces disciplines pour formuler une méthode de construction de scénarios de végétalisation. Dans l’optique d’élaborer des outils d’aide à la décision, ce travail utilise Dijon Métropole comme cas d’étude. Le cadre théorique proposé pour co-construire et modéliser des scénarios d’aménagement du territoire est celui de la géoprospective. L’arc méthodologique s’articule en deux phases : (1) la validation d’une simulation de référence et (2) la création de scénarios de végétation et la simulation climatique adossée.Pour simuler l’impact des scénarios à l’échelle métropolitaine, Méso-NH couplé à TEB/SURFEX est idéal car il intègre la modélisation des strates hautes et basses de végétation urbaine. La constitution d’une simulation de référence réaliste nécessite de décrire fidèlement l’occupation du sol. Après avoir identifié que la végétation urbaine est mal décrite par les bases de données libres d’accès, la thèse élabore une base de données de végétation urbaine à fine résolution à partir d’images satellites très haute résolution. La validation d’une simulation de référence dans le cadre d’un projet de recherche-action consiste à vérifier si les résultats sont proches des températures de l’air mesurées sur le territoire. Dijon métropole est dotée d’un réseau d’observation de température de l’air qui couvre toute l’agglomération. La validation passe par une étude de sensibilité qui confirme l’importance d’une meilleure description de la végétation dans les simulations du climat urbain. Les données nécessaires à l’obtention de cette référence tendent à être accessibles sur tous les territoires, ce qui en fait une méthode généralisable, à condition de disposer de données d’observation sur la période étudiée.Le processus de co-construction de scénarios de végétation urbaine s’inscrit dans un projet de recherche-action mené sur le territoire dijonnais de 2020 à 2024. Les outils de la géoprospective guident ce processus vers la formulation de deux scénarios, l’un « normatif », l’autre « exploratoire ». Les scénarios ainsi créés diffèrent en termes de types de végétation ajoutés (haute, basse), de lieux végétalisés (centre-ville, faubourgs, zones d’activités commerciales et industrielles) et de densité de végétation apportée. Le scénario normatif augmente les surfaces végétalisées pour obtenir une ville couverte de végétation basse sur sa moitié et d’arbres sur son quart. Le scénario exploratoire se rapproche d’un scénario réaliste, construit à partir des documents d’urbanisme locaux (PLUi-HD) et des connaissances des agents métropolitains. Il augmente la végétation basse de Dijon de 80%, proposant des quartiers végétalisés jusqu’à 90%. Il est caractérisé par l’ajout de larges surfaces de végétation basse, tandis que le scénario normatif se caractérise par un ajout équivalent de surfaces plus restreintes de végétation haute et basse. Les résultats de simulation Méso-NH couplé à TEB/SURFEX et la comparaison à la référence montrent que le scénario exploratoire rafraîchit la température de l’air jusqu’à -1°C, tandis que le scénario normatif se caractérise plutôt par une diminution de l’UTCI jusqu’à -2,5°C en journée. La méthodologie développée pose ainsi les bases d’une approche géoprospective d’aide à la décision généralisable à d’autres territoiresAdapting cities to extreme heat is a major challenge in urban planning. One of the key strategies involves increasing urban greening by developping cool islands or green corridors. These developments necessitate a reimagining of urban spaces and planning practices. Studying the impact on air temperature and thermal comfort of urban greening at the metropolitan scale is a research challenge in both urban climate modeling and territorial planning. At the intersection of climatology and geography, this thesis utilizes tools and methods from these disciplines to formulate a method for constructing greening scenarios. This research, aimed at developing decision-support tools, uses Dijon Métropole as a case study. The theoretical framework proposed for co-constructing and modeling territorial planning scenarios is that of geospective. The methodological approach is structured into two phases: (1) the validation of a reference simulation and (2) the creation of vegetation scenarios and the associated climate simulation.To simulate the impact of the scenarios at the metropolitan scale, Méso-NH coupled with TEB/SURFEX is ideal as it integrates the modeling of both upper and lower layers of urban vegetation. Constructing a realistic reference simulation requires an accurate description of land use. Upon identifying that urban vegetation is poorly represented in freely accessible databases, the thesis constructs a high-resolution urban vegetation database using very high-resolution satellite imagery. The validation of a reference simulation within the framework of a research-action project involves verifying whether the results are close to the measured air temperatures in the territory. Dijon Métropole is equipped with an air temperature observation network that covers the entire metropolitan area. Validating a reference simulation within the framework of a research-action project involves assessing whether the results closely align with the measured air temperatures in the territory. The data needed to obtain this reference tends to be accessible in most territories, making this method generalizable, provided that observation data is available for the studied period.The co-construction of urban greening scenarios is part of a research-action project carried out in the Dijon area from 2020 to 2024. Geospective tools guide this process toward the formulation of two scenarios: one “normative” and the other “exploratory”. These scenarios differ in terms of the types of vegetation added (tall, low), the locations of greening (city center, suburbs, commercial and industrial areas), and the density of the vegetation introduced. The normative scenario increases green areas to cover half of the city with low vegetation and one-quarter with trees. The exploratory scenario is closer to a realistic scenario, built from local urban planning documents (PLUi-HD) and the knowledge of metropolitan agents. It increases Dijon's low vegetation by 80%, proposing green neighborhoods up to 90%. It is characterized by the addition of large areas of low vegetation, while the normative scenario is characterized by an equivalent addition of smaller areas of both tall and low vegetation. The simulation results from Méso-NH coupled with TEB/SURFEX, when compared to the reference, show that the exploratory scenario cools air temperatures by up to -1°C, while the normative scenario leads to a reduction in UTCI (Universal Thermal Climate Index) by up to -2.5°C during the day. The methodology developed thus lays the foundation for a geospective approach to decision-support, generalizable to other territories
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Liu, Qiusheng. "Couplage entre forces interfaçiales dans un système multicouche de fluides immiscibles, avec ou sans effet des forces thermogravitionnelles." Aix-Marseille 2, 1994. http://www.theses.fr/1994AIX22065.
Full textAbstract:
On a etudie le couplage entre forces interfaciales dans un systeme de plusieurs couches de fluides immiscibles, soumises a un gradient de temperature externe, avec ou sans effet thermogravitationnel. Les interfaces (liquide-liquide et liquide-gaz) sont supposees non-deformables et la surface superieure est soit rigide, soit libre. Cette etude est liee aux recherches sur la faisabilite d'une technique de cristallisation de type zone flottante avec couche encapsulante libre ou confinee, en apesanteur. Dans le cas d'un gradient thermique parallele a l'interface, une solution analytique de la vitesse est presentee pour un systeme de deux couches fluides de grande extension avec surface rigide ou libre. La simulation numerique de l'ecoulement est realisee dans une cavite (2d) en resolvant le systeme d'equations du probleme par une methode aux differents finies, avec maillage decale pour la pression. La convection naturelle couplee a l'effet thermocapillaire, et la convection thermocapillaire seule dans le cas d'apesanteur sont presentees numeriquement pour differents systemes de deux couches. Nous observons principalement les mouvements convectifs au sein de la couche inferieure dans differents cas: surface superieure rigide ou libre, et pour une gamme etendue des principaux parametres: nombre de marangoni, nombre de grashof, rapport de forme, rapport des cfficients des tensions interfaciales et rapport des epaisseurs des deux couches liquides. Dans le cas d'un gradient de temperature perpendiculaire a l'interface (convection marangoni), les instabilites d'un systeme a deux et trois couches liquides sont etudiees par une theorie de stabilite lineaire classique en utilisant une methode tau-tchebycheff. Les mouvements convectifs 2d ont egalement ete etudies numeriquement dans le cas d'un systeme de trois couches fluides
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Legendre, Dominique. "Quelques aspects des forces hydrodynamiques et des transferts de chaleur sur une bulle sphérique." Phd thesis, Toulouse, INPT, 1996. http://oatao.univ-toulouse.fr/7715/1/legendre1.pdf.
Full textAbstract:
Ce travail est consacré à l'étude par simulation numérique des échanges de quantité de
mouvement et d'énergie entre une bulle sphérique et un écoulement pour des nombres de
Reynolds compris entre 0.1 et 500. Pour cela, les équations complétes tridimensionnelles de Navier-Stokes et d'advection-diffusion d'un scalaire sont résolues numériquement en coordonnées curvilignes orthogonales par une méthode de volumes finis. Plusieurs résultats nouveaux concernant les transferts interfaciaux et les forces liées à l'inertie de l'écoulement ont été apportés. Ainsi, il apparaît que les effets d'histoire thermique sont dans certaines situations d'écoulements instationnaires prépondérants alors que l'influence de la déformation spatiale de l'écoulement peut être considérée comme négligeable. L'étude de I'ébullition et de la condensation d'une bulle de vapeur en présence d'un écoulement uniforme, où l'échange d'énergie à l'interface gouverne l'évolution du rayon de la bulle, montre que ces deux phénomènes sont en fait très différents tant en ce qui concerne le transfert interfacial que les aspects hydrodynamiques. La force de masse ajoutée induite par l'évolution du volume de la bulle correspond en écoulement visqueux à celle obtenue pour un fluide parfait et la présence d'effets d'histoire notables est essentiellement liée aux conditions initiales du changement de phase. Une grande partie de ce travail a ensuite été consacrée à l'étude de la force de portance exercée sur une bulle par des écoulements rotationnels etlou de déformation. Le coefficient de portance induit par un cisaillement pur est, pour un nombre de Reynolds suffisamment grand, indépendant de la vorticité de l'écoulement et très proche du résultat connu en fluide parfait. Lorsque la viscosité devient prépondérante, ce coefficient dépend à la fois de la viscosité et de la vorticité de l'écoulement. L'extension de la théorie de Saffman a permis d'obtenir l'expression analytique de la force de portance sur une bulle à petit nombre de Reynolds qui a ensuite été confirmée par les simulations. En écoulement plus complexe (déformation plane, rotation solide) la force subie par la bulle est la superposition de la force d'inertie induite par la déformation de l'écoulement et de la force de portance liée au champ de vorticité. Enfin, I'étude de la force d'interaction résultant de la proximité d'une paroi ou de la présence d'une autre bulle a permis de monter que lorsque le nombre de Reynolds décroît cette force devient répulsive pour des distances de l'ordre du diamètre de la bulle alors que la théorie potentielle ne prédit que des forces attractives.
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Legendre, Dominique Magnaudet Jacques. "Quelques aspects des forces hydrodynamiques et des transferts de chaleur sur une bulle sphérique." Toulouse : INP Toulouse, 2008. http://ethesis.inp-toulouse.fr/archive/00000655.
Full text
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Biotteau, Emilie. "Caractérisation d'un milieu poreux réactif soumis à de forts flux de chaleur : application au bois Redwood." Poitiers, 2004. http://www.theses.fr/2004POIT2327.
Full textAbstract:
La compréhension des processus de dégradation thermique en milieu poreux réactif est l'objectif principal de ce mémoire. Le comportement d'un échantillon de redwood soumis à de forts flux de chaleur a été étudié numériquement et expérimentalement. Le modèle numérique développé permet de décrire les principaux modes de transferts, la réaction de pyrolyse et la transformation de la matrice solide associée. Il conduit à la résolution d'un système différentiel, non linéaire, couplé. L'anisotropie du matériau a également été prise en compte grâce à une modélisation bidimensionnelle. Expérimentalement, deux bancs d'essais ont été développés afin d’étudier la pyrolyse sous atmosphère inerte et oxydante. L'étude de la pyrolyse sous atmosphère inerte a fait ressortir le phénomène de propagation du front de réaction, modulé en intensité par un amortissement progressif du processus. Une analyse détaillée des transferts a permis d’expliciter le mécanisme de propagation. Une vitesse caractérisant cette propagation a été définie, numériquement et expérimentalement. Sous atmosphère oxydante, il a été montré que les réactions d'oxydation du charbon en surface constituent un apport de chaleur trois fois plus important que le flux incident, permettant ainsi le déclenchement et la propagation de la pyrolyse dès les faibles flux. Enfin, la prise en compte de l'anisotropie de la structure a soulevé un résultat paradoxal: le front de pyrolyse se propage plus vite dans la direction perpendiculaire aux fibres (direction caractérisée par une conductivité thermique plus faible)The major purpose of this study is a better understanding of mechanisms involved in thermal degradation of porous medium (wood for instance). Numerical and experimental investigations have been carried out. A non linear coupled differential set of equations had to be solved to describe heat and mass transfer, pyrolysis reaction and the induced solid matrix transformation. Inclusion of anisotropy has been performed using 2D-simulation. Two experimental set up have been used to investigate pyrolysis under inert and ambient atmosphere. The reactive zone has been found to be very thin compared to slab length and to propagate into the sample as time proceeds. A pyrolysis front velocity has been defined experimentally and numerically. A detailed analysis of heat and mass transfer in the sample provided an improved understanding of the front propagation mechanism. Heat conduction has been found to play a major role in the heat balance whereas chemical reactions contribution has been shown to be negligible. Under oxidative atmosphere, smoldering combustion occurs at the irradiated surface and has been shown to supply three times more heat than incident heat flux so that pyrolysis starts at lower incident heat fluxes. Inclusion of structure anisotropy leads to a paradox: pyrolysis front propagates more rapidly across than along the fibres (although heat conductivity is lower across than along fibres)
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Sharma, Avinash. "Représentation et enregistrement de formes visuelles 3D à l'aide de Laplacien graphe et noyau de la chaleur." Phd thesis, Université de Grenoble, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00860533.
Full textAbstract:
Analyse de la forme 3D est un sujet de recherche extrêmement actif dans les deux l'infographie et vision par ordinateur. Dans la vision par ordinateur, l'acquisition de formes et de modélisation 3D sont généralement le résultat du traitement des données complexes et des méthodes d'analyse de données. Il existe de nombreuses situations concrètes où une forme visuelle est modélisé par un nuage de points observés avec une variété de capteurs 2D et 3D. Contrairement aux données graphiques, les données sensorielles ne sont pas, dans le cas général, uniformément répartie sur toute la surface des objets observés et ils sont souvent corrompus par le bruit du capteur, les valeurs aberrantes, les propriétés de surface (diffusion, spécularités, couleur, etc), l'auto occlusions, les conditions d'éclairage variables. Par ailleurs, le même objet que l'on observe par différents capteurs, à partir de points de vue légèrement différents, ou à des moments différents cas peuvent donner la répartition des points tout à fait différentes, des niveaux de bruit et, plus particulièrement, les différences topologiques, par exemple, la fusion des mains. Dans cette thèse, nous présentons une représentation de multi-échelle des formes articulés et concevoir de nouvelles méthodes d'analyse de forme, en gardant à l'esprit les défis posés par les données de forme visuelle. En particulier, nous analysons en détail le cadre de diffusion de chaleur pour représentation multi-échelle de formes 3D et proposer des solutions pour la segmentation et d'enregistrement en utilisant les méthodes spectrales graphique et divers algorithmes d'apprentissage automatique, à savoir, le modèle de mélange gaussien (GMM) et le Espérance-Maximisation (EM). Nous présentons d'abord l'arrière-plan mathématique sur la géométrie différentielle et l'isomorphisme graphique suivie par l'introduction de la représentation spectrale de formes 3D articulés. Ensuite, nous présentons une nouvelle méthode non supervisée pour la segmentation de la forme 3D par l'analyse des vecteurs propres Laplacien de graphe. Nous décrivons ensuite une solution semi-supervisé pour la segmentation de forme basée sur un nouveau paradigme d'apprendre, d'aligner et de transférer. Ensuite, nous étendre la représentation de forme 3D à une configuration multi-échelle en décrivant le noyau de la chaleur cadre. Enfin, nous présentons une méthode d'appariement dense grâce à la représentation multi-échelle de la chaleur du noyau qui peut gérer les changements topologiques dans des formes visuelles et de conclure par une discussion détaillée et l'orientation future des travaux.
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Elhajj, Marwa. "Optimisation de systèmes multi-physiques par une approche stochastique : application au domaine de l'hydraulique de forte puissance." Versailles-St Quentin en Yvelines, 2014. http://www.theses.fr/2014VERS0030.
Full textAbstract:
Le but de cette thèse est de développer une nouvelle méthodologie de recalage de modèles numériques et d'optimisation de systèmes multi-physique. Compte tenu du contexte dans lequel les travaux se sont déroulés, nous nous sommes principalement concentrés sur le recalage des modèles et sur et l'optimisation énergétique des systèmes hydro-électromécanique des poids lourds, et plus précisément ceux les pelleteuses. Dans un premier temps nous avons proposé une méthode stochastique et heuristique de recalage de modèles numériques de simulation afin que le système étudié soit le plus représentatif possible de la réalité. Nous avons appliqué cette méthode à deux cas d'études : théorique et réelle de pelleteuse. Les résultats ont montrés que l’application de la méthode proposée est plus précise et converge plus rapidement vers les valeurs attendues. La deuxième partie du mémoire était axée sur les solutions de récupération d'énergie dans les engins mobiles de forte. En raison de la grande variété des principes de récupération et de stockage d'énergie, il nous a été nécessaire de proposer une classification en plusieurs catégories. Chaque catégorie est subdivisée en sous-catégories en fonction des processus mis en œuvre ou des transformations énergétiques opérées lors du stockage. Dans la dernière partie, nous avons proposé une nouvelle méthode d'optimisation visant à simplifier la conception de systèmes de récupérations d’énergie par le biais d'une identification automatique et optimale des paramètres difficilement estimables. Nous avons appliqué cette méthode sur un brevet et les résultats ont démontré l’efficacité de notre méthodeThe purpose of this thesis is to develop a new methodology for the calibration and the optimization of multi-physics systems. Given the context in which the work was done, we mainly focused on hydro-electromechanic circuits of heavy goods vehicles, specifically excavators. A new approach is presented in this thesis to calibrate a complex multi-domain system. We applied this approach on two case studies: a theoretical and a real excavator’s hydro-electromechanic circuit. Results concluded that applying this approach was an efficient solution, as it proves its accuracy and efficiency with less amount of computation time. Due to their large application quantities with extremely low efficiency, pollutant emissions, high fuel consumption and oil price, researches on the environment protection and the energy saving of construction machinery, especially hydraulic excavators, have become very necessary and urgent. An overview on the energy saving principles is discussed and then classed based on the type of the energy recovered. Finally, we proposed a new approach to design the energy recovery system. To demonstrate its relevance, we applied this approach on an energy recovery patent. Results concluded that our proposed method proved its accuracy that lead to the most accurate results and the optimal design
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Zhu, Jialin. "Sur la formule de recollement de formes de torsion analytique." Paris 7, 2013. http://www.theses.fr/2013PA077085.
Full textAbstract:
Dans cette thèse nous établissons une formule de recollement de formes de torsion analytique réelle pour les fibrés vectoriels plats sur une fibration lisse sous certaines hypothèses. D'abord, nous obtenons la formule de recollement sous l'hypothèse qu'il existe une fonction de Morse le long des fibres. Ensuite, nous utilisons la méthode de limite adiabatique pour prouver le formule de recollement dans le cas où les groupes de cohomologie le long des fibres de la fibration de l'hypersurface coupante sont nuls. Dans toute cette thèse nous supposons que les métriques admettent des structures produits près de l'hypersurface coupante. Nous travaillons aussi sur l'asymptotique du noyau de BergmanIn this thesis we establish a gluing formula of real analytic torsion forms for flat vector bundles on a smooth fibration under certain assumptions. First, we obtain the gluing formula under assumption that a fiberwise Morse function exists. Second, we use the adiabatic method to prove the gluing formula in the case that the fiberwise twisted cohomology groupes of the fibration of cutting hypersurface vanish. In this thesis we assume that the metrics admit product structures near the cutting hypersurface. We also work on the asymptotic expansions of Bergman kernel
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Abdou, Joanna. "Plongement de fibrés hermitiens à l'aide du noyau de la chaleur et espaces limites." Université Joseph Fourier (Grenoble), 2009. http://www.theses.fr/2009GRE10125.
Full textAbstract:
Dans cette thèse, nous partons d'un fibré vectoriel E sur une variété compacte M (avec un produit scalaire et une connexion adaptée) et nouS considérons un opérateur: le "laplacien généralisé" qui est fonné par le laplacien brut et un potentiel. Nous nous ramenons au fibré des repères (un fibré principal) P associé au fibré vectoriel E. Les fonctions équivariantes sur P à valeur dans l'espace modèle de la fibre correspondent aux sections de E. Nous réalisons un plongement dans un espace de Hilbert au moyen de ces fonctions équivariantes et du noyau de la chaleur. Ensuite nous étudions les propriétés de plongement, notamment la métrique induite. Nous constatons que le plongement est asymptotiquement une isométrie lorsque le temps t tend vers O. Nous illustrons plus concrètement cette étude dans le cas de l'opérateur de Dirac. D'autre part, nous généralisons, aux cas des fibrés, des estimées liées au noyau de la chaleur. Ceci nous permet de démontrer, dans ce contexte, un théorème de précompacité pour une nouvelle distance spectrale que nous définissons. Nous obtenons un résultat de convergence vers un espace limite, avec un certain nombre de "bonnes propriétés" liées à cette convergenceLn this thesis, we consider a vector bundle E over a compact manifold M (with an inner product and an adapted connection) and an operator: the "generalized Laplacian" which is the rough Laplacian with a potential. Then we refer to the frame bundle (a principal bundle) P associated to the vector bundle E. The equivariant functions on P with value in the fiber space correspond to the sections of E. We construct an embedding in a Hilbert space using these equivariant functions and the heat kemel. We also discuss the properties of this embedding, more precisely, the induced metric. We conclude that the embedding is asymptotically an isometry as the time t tends to O. We illustrate the study in a concrete way by studying the case of the Dirac operator. Ln the same context, we generalizesorne heat kemel estimates which lead us to demonstrate a precompacity theorem for a new spectral distance that we define. As aconsequence, we obtain a result of convergence to a limit space, with a certain number of "good properties" related to this convergence
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Petit, Johan. "Monocristaux dopés ytterbium et matériaux assemblés pour lasers de fortes puissances." Phd thesis, Paris 6, 2006. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00001720.
Full textAbstract:
Les lasers solides dopés terres rares ont certains avantages: ils sont compacts, possèdent un fort rendement et leur faisceau est de bonne qualité. Le principal problème limitant la puissance est la production de chaleur inhérente au processus laser. Cette thèse comporte un premier volet consacré à l'étude de nouveaux matériaux à forte résistance à la puissance de pompage: GdVO4 :Yb et CaGdAlO4 :Yb en particulier. Des émissions laser quasiathermiques et des impulsions ultra-brèves ont été obtenues dans ce dernier. Dans un second volet, une nouvelle méthode d'assemblage par voie sol-gel a été étudiée pour créer des sources composites permettant une dissipation efficace de la chaleur. Avec cette technique, les homo-assemblages (matériaux de même nature chimique) présentent les mêmes capacités de résistance que ceux obtenus par la méthode de soudage par diffusion. Les hétéroassemblages (deux matériaux différents) sont difficiles à obtenir par diffusion mais, avec une interface issue du procédé sol-gel, ils ont résisté jusqu'à 200°C et 15 W de pompage. Les pertes lasers à l'interface sont négligeables et la température dans le matériau est abaissée de près de 40%.
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Laithier, Jean-François. "Contribution à l'optimisation des conditions de réalisation de pièces de formes par projection plasma sous faible pression résiduelle d'Argon." Besançon, 2000. http://www.theses.fr/2000BESA2052.
Full textAbstract:
Cette étude s'inscrit dans un projet visant à réaliser, par projection plasma sous atmosphère contrôlée, des structures multicouches métalliques de grandes dimensions. L'influence de l'atmosphère de projection (gaz inerte, pression réduite) sur les caractéristiques du plasma, les conditions d'élaboration des dépôts obtenus est étudiée. Le rôle des traitements thermiques dans l'optimisation des propriétés mécaniques des dépôts obtenus de forte épaisseur est ensuite mis en évidence. Les aptitudes et les limites du procédé sont illustrées par la réalisation de différentes éprouvettes avec des épaisseurs de dépôt multicouches pouvant dépasser le centimètre. Une réflexion sur des points particuliers de la projection pouvant être impliqués dans des problèmes récurrents rencontrés au cours de ces réalisations est menée. Ces difficultés sont liées à des problèmes d'adhérence entre les différentes couches déposées, à des colmatages de buses de tuyère plasma ou encore à des défauts de construction du dépôt. Le contrôle de la température du dépôt étant essentiel pour son élaboration, afin de permettre le maintien en température du substrat en cours de projection, un système de chauffage additionnel a été réalisé. . .
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Hugo, Jean-michel. "Transferts dans les milieux cellulaires à forte porosité : applications à l'optimisation structurale des échangeurs à ailettes." Thesis, Aix-Marseille, 2012. http://www.theses.fr/2012AIXM4767/document.
Full textAbstract:
Cette de thèse comporte deux volets : Le premier, plutôt applicatif, concerne le design d'échangeurs à ailettes et à mousses ; le second, plus académique, traite des relations entre la texture des mousses métalliques et leurs propriétés thermophysiques effectives. Sur la première partie consacrée à l'amélioration des performances des échangeurs de chaleur Mota. Nous avons mis en place une méthode de dimensionnement multi-échelle adaptés aux batteries tubes-ailettes et aux échangeurs à mousse ; Nous avons développé et caractériser une architecture optimisée d'échangeur à mousse et à ailettes. Des gains de 50% ont été obtenus en termes d'efficacité énergétique et les solutions proposées sont actuellement en production.La deuxième partie concerne l'analyse des mécanismes de transferts dans les mousses et de la détermination de leurs propriétés effectives. Nous avons développé une approche basée sur la modélisation des transferts et écoulements à l'échelle du pore -confortée par le développement de bancs expérimentaux- pour déterminer ces propriétés. Nous avons réalisé une base de données de 900 mousses obtenues par élongation et cisaillement d'une cellule périodique de référence. Les propriétés effectives –tensorielles- de ces mousses ont été mesurées et leur dépendance à la morphologie et aux propriétés thermophysiques des phases a été étudiée.En conclusion, le dernier chapitre illustre la démarche naturelle de poursuite des travaux : Optimisation des géométries des échangeurs et des mousses selon les conditions applicativesThis work is composed of two parts: the first one deals with the design of fins-and-tubes and metal foam heat exchangers; the second one deals with the relationship between foams morphology and their effective thermophysical properties. The first part is dedicated to Mota heat exchanger performance enhancement. We develop a multi-scale method to optimize both local heat transfer surfaces and global architecture of classical and foam units. We develop, using this method, new heat exchanger and we characterize it numerically and experimentally. An increase of 50% of energetic efficiency is obtained and new geometries are nowadays produced and commercialized. The second part deals with the analysis of transport phenomena in metal foams and the determination of their effectives properties. We develop an approach based on pore scale numerical simulation of conjugate heat transfer – validated by experimental results obtained on set-up developed for this study. We have generated 900 virtual samples obtained by deformation a periodic unit cell (Kelvin cell). Full effective properties tensors are determined. The influence of cell shape and classical geometrical parameters on physical properties is then studied. To conclude, in the last chapter, we present natural perspectives involved by this work: Geometrical optimization of heat exchanger architecture and foams morphology depending on the application; The use of a multi-scale approach to design modern –foam- heat exchangers
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Pedon, Emmanuel. "Analyse harmonique des formes différentielles sur l'espace hyperbolique réel." Nancy 1, 1997. http://www.theses.fr/1997NAN10226.
Full textAbstract:
Nous développons dans ce mémoire l'analyse harmonique L2 des p-formes différentielles (0 ≤ p ≤n) sur l'espace hyperbolique réel Hn(R) ≈ SOe(n,1)/ SO(n). Les notions et résultats classiques de l'analyse harmonique des fonctions (i. E. Des formes de degré zéro) sur Hn(R) sont ainsi généralisés. Les principaux outils employés sont la théorie des représentations des groupes de Lie semi-simples et la théorie des fonctions de Jacobi. Nous étudions notamment : la transformation de Poisson ; les fonctions sphériques (généralisées) ; la transformation de Fourier sphérique ; la transformation de Fourier ; la transformation d'Abel. Nous obtenons comme corollaires l'expression explicite du noyau de la chaleur et un nouveau calcul des invariants de Novikov-Shubin. Deux appendices sont consacrés à des résultats plus généraux : l'Appendice A décrit de manière élémentaire les séries discrètes intervenant dans la décomposition de l'espace des formes différentielles L2 sur un espace symétrique riemannien de type non compact général ; l'Appendice B introduit et développe la notion de « triplet de Gelfand», qui généralise à un cadre vectoriel la notion de paire de Gelfand, et permet l'étude des fonctions sphériques associées à un fibré homogène sur un espace symétrique riemannien de type non compact général.
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Wang, Yuqi. "Suivi de l’état de santé des réseaux de distribution de chaleur." Thesis, Lille, 2019. http://www.theses.fr/2019LIL1I016.
Full textAbstract:
Les entreprises qui exploitent les réseaux de chaleur fournissent un service énergétique à leurs clients. Face à l’augmentation des coûts de l’énergie et aux contraintes réglementaires et sociétales de plus en plus strictes, ces industriels distributeurs d'énergie cherchent à maîtriser l'efficacité énergétique de leurs installations notamment pour améliorer leur compétitivité et leur image. Dans ce contexte, l’industriel doit suivre l’efficacité énergétique et l'état de santé de l’installation, afin de pouvoir réagir en cas de problème, en particulier en effectuant ou en planifiant des opérations de maintenance. En raison du volume important de données à traiter et du temps de réaction court souhaité, il est nécessaire de développer des méthodes efficientes permettant d’aider l’opérateur à suivre l’état de santé du système, et à prendre ainsi les décisions de maintenance nécessaires. L'approche d'aide à la décision que nous proposons s'appuie sur des indicateurs pertinents de l'état de santé de l'installation et des composants, dont les évolutions sont facilement interprétables par l'opérateur. Les modèles de comportements des équipements des réseaux de chaleur sont utilisés d'une part pour générer ces indicateurs, d'autre part pour établir les liens entre les défauts de ces équipements et leurs impacts sur l’efficacité énergétique du réseau de distribution. Ces liens sont analysés pour chercher les sous-systèmes surveillables, vérifier si les défauts à surveiller sont structurellement détectables et guider la génération des indicateurs. Des modèles statiques sont retenus pour leur généricité, leur facilité d’élaboration, de calcul et d’interprétation. Les indicateurs générés en utilisant des modèles statiques doivent être calculés lorsque le système fonctionne en état stationnaire. Pour cette raison, nous proposons une méthode pour rechercher les fenêtres temporelles durant lesquelles le fonctionnement est stationnaire. Les indicateurs calculés sur ces fenêtres temporelles sont ensuite analysés pour donner à l'opérateur des informations sur l'état de santé du système. L’analyse structurelle montre qu'un indicateur peut être sensible à différents défauts, et qu'un défaut peut influencer les valeurs de plusieurs indicateurs. Les évolutions de ces indicateurs peuvent donc être corrélées. Afin d’exploiter les informations des corrélations des évolutions des indicateurs pour isoler les défauts, les valeurs des indicateurs sont traitées dans l’espace des indicateurs. Nous proposons une méthode de clustering dynamique afin d'aider l'opérateur à suivre l'état de santé du réseau. La démarche proposée est appliquée sur un site industriel géré par Veolia, partenaire industriel de cette thèse. Le suivi de l’état de santé est réalisé en utilisant les données enregistrées sur le site durant deux mois. Les résultats obtenus montrent l'efficacité des outils et méthodes proposésCompanies managing district heat networks, provide energy services to customers. Faced with rising energy costs and increasingly stringent regulatory and societal pressures, these energy service companies are seeking to control the system energy efficiency, aiming at improving their competitiveness and social image. In this context, the industrial needs to monitor the energy efficiency of the energy distribution system and its health state, in order to perform maintenance operations in case of problems. Due to the large amount of data and the desired short reaction time, it is necessary to develop methods to support the operator in the health state monitoring and in the maintenance decision-making process. These methods aim at providing appropriate health indicators of system's components, whose evolutions are easy to be interpreted by operators. Behavioral models of heat networks are used on the one hand to generate these indicators, and on the other hand to establish the links between component faults and their impacts on energy efficiency of the network. These links are analyzed to search for monitorable subsystems, i.e. to verify whether the faults to be monitored are structurally detectable, and to guide the indicators generation. Static models are retained for their genericity, simplicity of development, of calculation and of interpretation. Indicators generated using static models must be calculated when the system is operating in steady state. For this reason, we propose a method to determine the steady state time-windows. The computed indicators are then analyzed to give to the operator an information on the system's health state. Structural analysis shows that an indicator can be sensitive to different faults, and that a fault can influence the values of several indicators. The evolutions of these indicators can therefore be correlated. In order to use the information of the correlation between the indicators to isolate the fault,indicators values are analyzed in the space of indicators. We propose a dynamic clustering method to help the operator to monitor the health state of the network.The proposed approach is applied on a heat network plant managed by Veolia, the industrial partner of this thesis, using the data recorded during two months. The results show the efficiency of the proposed tools and methods
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Dargnat, Frédéric. "Modélisation semi-analytique par approche énergétique du procédé de perçage de matériaux monolithiques." Bordeaux 1, 2006. http://www.theses.fr/2006BOR13216.
Full textAbstract:
Le but de ce travail est d'analyser et de modéliser les phénomènes ayant lieu lors d'une opération de perçage de façon à fournir des résultats utilisables pour d'autres modèles d'étude des outils coupants. Le modèle présenté permet donc d'obtenir, le torseur des actions mécaniques et également les champs de contrainte et de température pour toutes les surfaces actives du foret. La modélisation proposée comprend la modélisation de la géométrie de l'outil ainsi que la modélisation complète des phénomènes thermomécaniques présents en perçage, incluant, en outre des phénomènes de coupe, l'influence de l'acuité d'arête et de l'âme du foret. Les principes de la modélisation utilisés permettront d'adapter ce modèle à de nombreux matériaux à partir d'un minimum de paramètres. Les moyens expérimentaux originaux mis en place ont permis d'étudier la validité du modèle. Grâce à l'étude approfondie qui en a découlée, l'origine des sources d'erreurs a pu être mise en évidence. Ceci a montré les limitations de la loi de comportement utilisée pour des applications en usinage. Les résultats que le modèle permet de déterminer ouvrent de nombreuses perspectives sur l'étude de la prévision du comportement des outils coupants.
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Ngoungue, Langue Cédric Gacial. "Détection, caractéristiques et prédictibilité des évènements à potentiels forts impacts humains sur les villes ouest-africaines : cas des vagues de chaleur." Electronic Thesis or Diss., université Paris-Saclay, 2023. http://www.theses.fr/2023UPASJ021.
Full textAbstract:
Les vagues de chaleur constituent une réelle menace pour l'Homme et son environnement. Sous l'effet du changement climatique, les vagues de chaleur deviendront plus fréquentes et intenses. Les conditions climatiques en Afrique de l'ouest rendent la région favorable aux vagues de chaleur. La première partie de ce travail a été consacrée au monitoring des vagues de chaleur dans 15 villes ouest-Africaines situées sur les régions côtière et continentale. Trois sources d'incertitude ont été identifiées dans la détection d'une vague de chaleur : la première est liée aux données de réanalyse, la seconde repose sur le choix du seuil utilisé pour la définition de la vague de chaleur, et la dernière est la méthodologie utilisée. Les vagues de chaleur nocturnes associées à Tw sont plus fréquentes que celles détectées avec AT,T2m,UTCI. Ceci montre que l'humidité joue un rôle important dans l'occurrence des vagues de chaleur nocturnes, augmentant ainsi le nombre d'événements concomitants (jour et nuit consécutivement) sur le nord du Sahel. La variabilité inter-annuelle des vagues de chaleur dans les différentes régions a mis en évidence pour les 3 indicateurs (AT,T2m,Tw) des années particulièrement chaudes avec une fréquence élevée d'événements: 1998, 2005, 2010, 2016, 2019 et 2020, correspondant pour la plupart aux années El Nino. La région GU est plus touchée par les vagues de chaleur au cours de la dernière décennie (2012-2020) que les régions CONT et ATL. Toutefois, les vagues de chaleur les plus persistantes et les plus intenses se produisent dans la région CONT. Un renforcement de la fréquence, de la durée et de l'intensité des vagues de chaleur est observé durant la dernière décennie. Dans la deuxième partie de ce travail, nous nous sommes intéressés à l'aspect prédictibilité des vagues de chaleur. Une première étude de la prédictibilité des vagues de chaleur a été conduite en utilisant les modèles de prévision intra-saisonnière à saisonnière du CEPMMT et UKMO. Les modèles de prévision présentent de meilleures performances par rapport à une climatologie de référence, principalement pour les prévisions à court terme (deux semaines à l'avance) dans les trois régions. Les vagues de chaleur nocturnes sont plus prévisibles que les vagues de chaleur diurnes. D'après les valeurs de FAR obtenues, seulement 15 à 30% des jours de vague de chaleur prédits par les modèles sont effectivement observés dans les réanalyses, respectivement pour les semaines 5 et 2. Le modèle du CEPMMT émet moins de fausses alertes que UKMO pour les prévisions à court terme. Bien que les modèles démontrent des performances en matière de détection des vagues de chaleur par rapport à une climatologie de référence, leur capacité à prédire l'intensité des événements reste faible même pour de courtes échéances. La prédictibilité des vagues de chaleur a été effectuée en utilisant des méthodes d'apprentissage automatique. La méthode BRF présente de meilleures performances par rapport aux deux autres. Le modèle BRF présente de meilleures performances pour la détection des vagues de chaleur par rapport aux modèles de prévision intra-saisonnière dans les trois régions.La prédictibilité des vagues de chaleur par méthode de prédicteurs de grande échelle tels que la dépression thermique Saharienne (SHL) a été abordée en utilisant deux modèles de prévision saisonnière du centre européen et Météo-France. Le but de cette étude est d'évaluer la représentation et la prévisibilité de la SHL à l'échelle saisonnière. Les modèles sont capables de représenter le cycle saisonnier moyen de la SHL et de capturer certaines caractéristiques de sa variabilité inter-annuelle comme la tendance au réchauffement observée durant les années 2010. En utilisant les outils de correction de biais, les résultats mettent en évidence la capacité des modèles à représenter la variabilité intra-saisonnière de la SHL,mais les performances des modèles restent faibles pour une échéance supérieure à un moisHeat waves (HWs) are a real threat to humans and their environment. Due to climate change, heat waves will become more frequent and more intense. Climatic conditions in West Africa make the region more vulnerable to heat waves. West African cities are highly populated centers, and when it comes to the impact of heat waves on human activities, it's important to study these events at these scales. This study aims to monitor heat waves in major West African cities and evaluate their predictability in subseasonal to seasonal forecast models. The first part of this work focuses on monitoring heat waves in fifteen cities over West Africa located in coastal and continental regions. Three sources of uncertainty encountered in the heat wave detection process were identified: the first related to reanalysis data, the second to the choice of threshold used to define a heat wave, and the last to the methodology adopted. The inter-annual variability of heat waves in the different regions highlighted particularly hot years with a high frequency of heat wave events for all the three indicators AT, T2m,Tw: 1998, 2005, 2010, 2016, 2019 and 2020, mostly corresponding to El Nino years. The GU region has been more affected by heat waves over the past decade (2012-2020) than the CONT and ATL regions. However, the most persistent and intense heat waves occurred in the CONT region. An increase in the frequency, duration and intensity of heat waves has been observed over the last decade (2012-2020), probably due to global warming acting on extreme events." In the second part of this study, we focused on the predictability aspect of heat waves. A preliminary study of the predictability of heat waves has been carried out for the period 2001-2020 using subseasonal to seasonal forecast models from the European Centre for Medium-Range Weather Forecasts (ECMWF) and the United Kingdom Meteorological Office (UKMO). The forecast models perform better than a reference climatology, particularly for short-term forecasts (up to two weeks) in all the three regions. Nighttime heatwaves are more predictable than daytime heatwaves. According to the FAR values, only 15 to 30% of the predicted heatwave days by the models are actually observed in the reanalyses, respectively for lead weeks 5 and 2. This suggests that the models overestimate the duration of heat waves compared with ERA5 reanalysis. ECMWF issues fewer false alarms than UKMO for short-term forecasts. Although the models show skills to detect heat waves compared to a reference climatology, their ability to forecast the intensity of events remains weak even for a short lead time. The predictability of heat waves was performed using machine learning methods. The BRF model demonstrated better heat wave detection skills than subseasonal forecast models in all the three regions. The BRF model considerably improves heat wave detection in forecast models, but on the other hand it generates a high rate of false alarms. The predictability of heat waves using large-scale predictors such as the Saharan Heat Low (SHL) was investigated using two seasonal forecast models: the fifth version of the European Center Seasonal Forecast Model "SEAS5" and the seventh version of the Météo-France Seasonal Forecast Model "MF7". The models show skills on the representation of the mean seasonal cycle of the SHL and capture some characteristics of its inter-annual variability, such as the warming trend observed during the 2010s. SEAS5 makes a more realistic representation of the climatic trend of the SHL compared to MF7. Using bias correction techniques, the results highlight the capacity of the models to represent the intra-seasonal variability of the SHL. Bias correction helps to improve the Continuous Ranked Probability Score (CRPS), but the skills of the model remain low for lead times beyond one month
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Fontaine, Julien. "Déformation contrôlée d'une membrane par actionnement piézoélectrique : application au refroidissement de composants électriques à forte dissipation." Thesis, Toulouse, INPT, 2018. http://www.theses.fr/2018INPT0037/document.
Full textAbstract:
La maîtrise de la température des composants à forte dissipation, notamment dans les systèmes électroniques nomades, constitue un verrou à leurs développements. Que ce soit pour l'électronique de puissance ou les calculateurs, les densités de puissance requièrent l'utilisation de systèmes de refroidissement de plus en plus performants, en particulier dans le cas des microprocesseurs qui associent miniaturisation et augmentation des fréquences d'horloge. Les conséquences sont multiples, limitation des performances, augmentation de la consommation et du taux de défaillance. C'est dans ce contexte que le projet CANOPEE, réunissant un consortium de partenaire industriel et académique, propose de développer et démontrer les avantages d'une solution technologique active récemment brevetée et appelée OnduloTrans. Elle consiste en un dispositif échangeur-pompe, permettant à la fois d'obtenir un excellent transfert thermique et d'assurer le pompage du fluide caloporteur. OnduloTrans est une solution active de refroidissement basée sur la déformation dynamique d'une paroi d'un canal. Le dispositif est fixé directement à l'aplomb du composant à refroidir. Le canal est déformé suivant une onde progressive pour créer un pompage péristaltique. L'intensification des transferts est obtenue lorsque les variations dynamiques des dimensions du canal viennent perturber la couche limite à l'interface conduction/convection. Le travail de la thèse consiste à concevoir et développer une solution d'actionnement intégrée permettant de mouvoir la paroi souple. Il s'accompagnera d'essais concrets témoignant des performances thermiques de cette solution. L'actionnement mis en oeuvre doit respecter les contraintes hydrauliques et thermiques de l'application embarquée visée, tout particulièrement le faible encombrement et une consommation électrique minimale. La difficulté réside dans les critères antagonistes que sont la production d'une onde progressive de grande amplitude dans un milieu aux dimensions centimétriques. Le manuscrit s'articule en trois parties. Dans un premier temps les solutions d'actionnement envisageables seront explorées. Pour ce faire, la solution OnduloTrans est d'abord décrite. Un état de l'art des solutions de conversion électromécanique, puis des micropompes péristaltiques est entrepris. Les phénomènes hydrauliques propres au micropompage péristaltique sont abordés pour cerner la problématique du développement de l'actionnement. Ensuite les deux chapitres suivants détaillent l'étude de deux solutions piézoélectriques distinctes. Une première solution piézoélectrique à onde discrète est développée dans le second chapitre. Elle consiste en une répartition d'actionneurs flextensionnels le long de la paroi souple. Une méthodologie de prédimensionnement basée sur des modèles mécaniques simples est présentée. L'onde progressive créée étant très particulière, une méthode analytique de calcul du débit, validée par simulations numériques, permet d'étudier l'influence de la commande des actionneurs. Un prototype est finalement réalisé avec l'aide des partenaires. De nombreux essais sont ensuite réalisés afin de valider les différentes hypothèses et déterminer les premières performances hydrauliques et thermiques du dispositif. Le troisième chapitre aborde une solution à onde progressive continue et actionnement intégré à la membrane. Le but est ici de prouver le concept de pompage péristaltique par flexion contrôlée d'une plaque intégrant une couche piézoélectrique. Un modèle de dimensionnement 1D constitué de tronçons piézoélectriques répartis à la surface est tout d'abord présenté. La répartition des segments piézoélectriques fait ensuite l'objet d'une étude paramétrique afin de définir judicieusement leur disposition, ceci en vue de maximiser le débit théorique. Cette étude paramétrique est finalement couplée à une optimisation des commandes électriques, évaluée par les résultats d'un prototypeControlling the temperature of components with high thermal dissipation is a constraining factor in their developments, especially in embedded electronic systems. Power density, whether in computing or power electronics, requires the use of ever more efficient cooling systems. This is especially true for microprocessors in which increasingly miniaturization and clock frequency are combined. Consequently, without the adequate cooling, the performance is severely limited and its power consumption increased as well as the failure rate. In this challenging context a consortium of industrial and academic partners created the CANOPEE project. CANOPEE focus is to develop and prove the advantages of a recently patented solution called OnduloTrans. The solution is an exchanger-pump device, ensuring at the same time an excellent heat transfer and the pumping of the coolant. OnduloTrans is an active cooling solution based on the dynamic deformation of a thin wall. This deformation is in the manner of a pseudo travelling wave to satisfy a peristaltic pumping. The device is fixed directly above the component to be cooled, thus the liquid flows on its surface. The enhancement in heat transfer is obtained when the dynamic variations of the channel thickness disturb the boundary layer near the conduction / convection interface. The purpose of this thesis was to study the capability of such active pumping system and to design an integrated actuation solution to move the flexible wall. It will result to experimental tests showing the thermal performance of this solution. The implemented actuation system must respect the constraints for on-board applications, especially compactness and minimal power consumption. The challenge stands in the trade-off between the production of a large amplitude travelling wave and the limited volume available. The manuscript is divided into three parts. Initially, the different actuation solutions will be explored. To do this, the OnduloTrans solution is first described. Then, a state of the art of electromechanical conversion solutions and peristaltic micropumps is undertaken. After that, the specific hydraulic phenomena involved in peristaltic micropumps are discussed to determine the difficulties in the development of such actuation system. Then the two next chapters detail the study of two distinct piezoelectric solutions. A discrete wave piezoelectric solution is presented in the second chapter. It consists of a distribution of flextensional actuators along the flexible wall. A pre-dimensioning methodology based on simple mechanical models is presented. The created wave is very particular, so an analytical method is developed to evaluate the flow rate and making possible to study the impact of the actuator control strategy. This algorithmic method is validated by comparison with finite element numerical simulations. A prototype is finally made with the support of partners. Several tests are then carried out in order to validate the hypotheses and evaluate the preliminary hydraulic and thermal performances of the prototype. The third chapter addresses a continuous travelling wave solution and an actuation system integrated into the membrane. The purpose here is to prove the concept of peristaltic pumping by controlled bending of a plate incorporating a piezoelectric layer. A 1D dimensioning model consisting of piezoelectric segments distributed on the surface is first presented. The distribution of the piezoelectric segments is then the subject of a parametric study to judiciously define their arrangement, in order to maximize the theoretical flow. This parametric study is finally coupled with an optimization of electrical controls, and compared to the experimental results of a prototype
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Romestant, Cyril. "Etudes théoriques et expérimentales de caloducs et de thermosiphons soumis à de fortes accélérations." Phd thesis, Université de Poitiers, 2000. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00130174.
Full textAbstract:
Une vision externe du caloduc permet de le considérer comme un système passif de transfert de chaleur assimilable à un matériaux de conductivité thermique 100 à 1000 fois plus importante que le cuivre. Les multiples applications sont évoquées au travers d'exemples. Leur principe de fonctionnement est basé sur l'exploitation du changement de phase liquide vapeur et la circulation d'un fluide à l'état de saturation. Ainsi, nous proposons une classification fine permettant de réduire, aux caloducs circulaires avec ou sans structure capillaire et soumis ou non à des forces de volume, notre analyse détaillée de la physique régissant le fonctionnement des caloducs.Les différentes limites de fonctionnement sont abordées en détails à partir d'une étude bibliographique importante. Des hypothèses nouvelles sont avancées pour le calcul de la limite sonique.
Au travers d'une vaste étude bibliographique, nous abordons les notions de conductances thermiques dans la zone évaporateur et condenseur du caloduc, que ce soit pour les caloducs ayant une structure capillaire ou pour les thermosiphons à tube lisse. Cette observation minutieuse de la physique interne nous a conduit à examiner, à l'évaporateur, les échanges thermiques à travers des films liquides minces en introduisant la notion de pression de disjonction et de résistance d'évaporation.
D'autre part, un montage expérimental complexe et unique au monde à notre connaissance nous a permis de tester trois caloducs cuivre-méthanol sur une plage de température de [0, 100°C] pour des puissances jusqu'à 1400 W et soumis à des champs d'accélération de 1 à 9 g.
Si une partie des résultats expérimentaux obtenus est conforme à nos attentes, de nombreux comportements restent inexpliqués mais permettent d'orienter les recherches futures pour augmenter la prédictibilité des modèles ou des corrélations sur de vastes gammes d'évolution des paramètres (température, puissance, accélération, fluide, matériau, dimensions, structure capillaire, ...)
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Puchol, Martin. "Inégalités de Morse holomorphes G-invariantes et formes de torsion asymptotiques." Sorbonne Paris Cité, 2015. http://www.theses.fr/2015USPCC191.
Full textAbstract:
Dans cette thèse, nous étudions certains aspects de la limite semi-classique en géométrie complexe. Soit M une variété complexe munie d'un fibré en droites holomorphe L et d'un fibré complexe E. Nous donnons les propriétés asymptotiques d'objets associés aux grandes puissances tensorielles de L tordues par E. Dans le premier chapitre, M est compacte, L positif et E pas nécessairement holomorphe. Nous montrons l'annulation des 2j premiers termes du développement asymptotique diagonal du noyau de Bergman restreint aux (0,2j)-formes puis nous donnons une formule locale pour les coefficients dominants. Dans le deuxième chapitre, M est compacte, E holomorphe et un groupe de Lie compact connexe agit sur M, L et E de façon compatible. Nous établissons des inégalités de Morse holomorphes analogues à celles de Demailly pour la partie invariante de la cohomologie de Dolbeault. Pour cela, nous définissons, sous une hypothèse naturelle, la réduction de M et nous donnons nos inégalités en termes de la courbure du fibré induit par L sur cette réduction. Dans le troisième chapitre, E est holomorphe et M est l'espace total d'une fibration holomorphe de fibre compacte. On peut alors définir les formes de torsion analytique holomorphe associées à cette fibration et aux puissances de L tordues par E. Nous donnons d'abord une formule asymptotique pour ces formes, que nous généralisons ensuite dans le cas où les puissances de L sont remplacées par l'image directe des puissances d'un fibré en droites sur une variété plus grosse. Dans les deux cas, nous devons faire des hypothèses de positivité sur le fibré en droites. Ces résultats sont les versions en famille des résultats de Bismut-VasserotIn this thesis, we study some aspects of the semi-classical lirait in complex geometry. Let M be a complex manifold, endowed with a holomorphic line bundle L and a complex bundle E. We give here the asymptotic properties of several objects associated with the high tensor powers of L, twisted by E. In the first chapter, M is compact, L positive and E non necessarily holomorphic. We prove the cancellation of the first 2j terms in the diagonal asymptotic expansion of the restriction to the (0, 2j)-forms of the Bergman kernel. Then, we give a local formula for the leading coefficients. In the second chapter, M is compact, E holomorphic and a connected compact Lie group acts on M, L and E in a compatible way. We establish asymptotic holomorphic Morse inequalities à la Demailly for the invariant part of the Dolbeault cohomology. To do so, we define the reduction of M under natural hypothesis and give our inequalities in terms of the curvature of the bundle induced by L on this reduction. In the third chapter, E is holomorphic and Mis the total space of a holomorphic fibration with compact fibers. We can then define the holomorphic analytic torsion forms associated with this fibration and the tensor powers of L, twisted by E. We first give an asymptotic formula for these forms. Secondly, we generalize this formula in the case where the powers of L are replaced by the direct image of powers of a line bundle on a bigger manifold. In both cases we have to make positivity assumptions on the line bundle. These results are the family versions of the results of Bismut-Vasserot
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Kotchi, Kouadio Pierre. "Contribution à l'étude thermodynamique des liquides métalliques à fortes interactions." Aix-Marseille 1, 1986. http://www.theses.fr/1986AIX11056.
Full textAbstract:
Mesures, par calorimetrie de reaction directe, des enthalpies integrales et partielles de formation des systemes pb-se, sn-se et pb-se-sn. Determination des diagrammes de phases, des enthalpies de formation et de fusion des composes intermetalliques. Analyse du comportement thermodynamique de formation des liquides ternaires pb-se-sn a partir des parametres d'interactions binaires
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Cocca, Claude. "Contribution à l'élaboration d'un système de diagnostic à deux niveaux : application à la surveillance d'une pompe à chaleur." Compiègne, 1988. http://www.theses.fr/1988COMPD140.
Full textAbstract:
On présente une nouvelle méthode qui permet de traiter le problème d'évolution et de décision en connaissance incomplète. On présente ensuite la notion de méta-classe qui permet de définir un niveau de pré-décision supérieur à celui auquel les décisions statistiques sont établies. Par cette notion, on vise à développer des méthodes nouvelles qui allient décision statistique à raisonnement sur faits, c'est-à-dire à adjoindre des méthodologies symboliques à des traitements statistiques. On propose alors un système de diagnostic à deux niveaux et on présente une application sur la surveillance d'un système complexe réel : une pompe à chaleur.
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Shuai, Xiaoshan. "Transfert thermique convectif en régime laminaire pour des fluides visqueux à forte dépendance thermorhéologique : cas des écoulements stationnaires et pulsés." Compiègne, 1987. http://www.theses.fr/1987COMPD073.
Full textAbstract:
Le mémoire est composé de deux parties : la première partie comprend une étude expérimentale du transfert thermique en écoulement laminaire de conduite dans des fluides visqueux newtoniens à forte dépendance de leur viscosité avec la température et une modélisation du processus concerné. Les données expérimentales obtenues (coefficients de transfert thermique convectif et pertes de charge associées) ont été corrélées et comparées aux corrélations disponibles dans la littérature aussi bien en chauffage qu'en refroidissement. La modélisation mathématique a permis la simulation du processus de transfert thermique en régime laminaire non-isovisqueux, et a conduit à une confrontation théorie/expérience satisfaisante en ce qui concerne la détermination des coefficients de transfert thermique et des pertes de charge. Dans la deuxième partie de ce mémoire, nous présentons des résultats concernant le transfert thermique en écoulement pulsé. Nous démontrons ainsi la possibilité d'augmenter les échanges thermiques par rapport au cas laminaire stationnaire, à puissance mécanique dissipée identique. Aussi, des pulsations imposées à l'écoulement principal peuvent-elles être considérées comme un moyen simple et efficace pour améliorer les échanges thermiques dans des fluides visqueux habituellement pompés en régime laminaire
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Vairet, Thibaut. "Ilot de chaleur, croissance urbaine et climat urbain : simulations sur Dijon Métropole." Thesis, Bourgogne Franche-Comté, 2020. http://www.theses.fr/2020UBFCH021.
Full textAbstract:
Dans cette thèse, le milieu urbain est considéré comme un système complexe, situé au carrefour de deux dimensions aux temporalités différentes et multiples : le climat et la société. Le climat urbain est le fruit de la rencontre entre une des expressions les plus abouties de notre société, la ville, et le climat. Le climat urbain est une modification du climat, provoquée par la présence d’une ville qui peut se résumer par la notion d’Îlot de Chaleur Urbain (ICU). Dans un contexte global de changement climatique combinant adaptation, atténuation et croissance urbaine, l’ICU tend à s’amplifier. Ses impacts sanitaires sur les populations deviennent préoccupants. Ce travail se situe dans une optique d’amélioration des connaissances de l’impact de la forme urbaine et de la croissance urbaine sur l’intensité de l’ICU à travers la mise en place d’une méthode permettant d’intégrer le climat urbain dans les processus décisionnels. Pour ce faire, une approche “modèle-dépendante” est adoptée. Cinq scénarios de croissance urbaine reposent sur un nombre de logements identiques mais correspondent à des Local Climate Zones différentes (Logements individuels groupés - LCZ 9, Logements individuels en bandes - LCZ 6, Collectifs peu denses - LCZ 3, Collectifs - LCZ 2, Collectifs denses - LCZ 4). Ceux-ci sont élaborés, à l’horizon 2050, en fonction des données d’entrées des modèles de croissance (MUP-City) et de climat urbain (Meso-NH/TEB). Afin d’évaluer la capacité de Meso-NH/TEB à reproduire les températures sur Dijon Métropole, une simulation de contrôle, portant sur la ville actuelle, est préalablement confrontée aux données du réseau MUSTARDijon pour la période caniculaire du 22 au 26 Juillet 2018. La comparaison des résultats avec le réseau in situ MUSTARDijon montre que les températures simulées sont spatialement et temporellement cohérentes avec les observations. Le cycle diurne est correctement modélisé ainsi que les milieux urbains et ruraux. Un biais important est présent les nuits en milieu rural où les températures restent élevées, limitant l’intensité de l’ICU simulé. Les températures simulées des cinq scénarios sont, temporellement cohérentes, les maximums et minimums de températures coïncident avec la simulation de contrôle. Comparées à la simulation de contrôle, pour les journées (12h à 18h), les zones scénarisées avec les LCZs 3 et 2 présentent des températures plus chaudes que les zones scénarisées avec les LCZs 9 et 6. Les scénarios pour lesquels le pourcentage de bâti est le plus faible présentent des augmentations de températures les moins importantes. Enfin, il semblerait que construire, quelle que soit la forme urbaine, en périphérie des zones bâties déjà existantes, impacte peu la température de celles-ciThe urban environment is at the crossroads of two complex systems with different temporalities : climate and society. The urban climate is a modification of the climate caused by the presence of a city. The most successful expression of this climate change by the presence of the city is the phenomenon of Urban Heat Island (UHI). In a global context of adaptation and mitigation to climate change and urban development, this phenomenon of ICU tends to increase, and its health impacts on populations to become more prominent. This work is aimed at improving the knowledge of the impact of urban form and urban development on the intensity of the UCI through the implementation of a decision support tool allowing to integrate urban climate into decision-making processes. To do this, a “ model-dependent ” approach has been adopted. Five urban growth scenarios are based on the same number of housing but correspond to different Local Climate Zones (Grouped individual housing - LCZ 9, Individual group housing - LCZ 6, Low density collective - LCZ 3, Collective - LCZ 2, Dense collective - LCZ 4). These are developed by 2050, based on input data from growth models (MUP-City) and urban climate (Meso-NH / TEB). In order to assess the ability of Meso-NH / TEB to reproduce temperatures in Dijon Métropole, a control simulation, relating to the current city, is previously compared with data from the MUSTARDijon network for the heat wave period from 22 to 26 July 2018. A comparison of the results with the MUSTARDijon textit in situ network shows that the simulated temperatures are spatially and temporally consistent with the observations. The diurnal cycle is correctly modeled as well as urban and rural environments. A significant bias is present at nights in rural areas where temperatures remain high, limiting the intensity of the simulated UI. Compared to the control simulation, for the days (12LT to 18LT), the scenario with LCZs 3 and 2 present warmer temperatures than the scenario with LCZs 9 and 6. The scenarios for which the building percentage is the smallest has the smallest temperature increases. Finally, it would seem thatbuilding, whatever the urban form, on the outskirts of already defined built-up areas, has little impact on their temperature
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Remond, Romain. "Approche déterministe du séchage des avivés de résineux de fortes épaisseurs pour proposer des conduites industrielles adaptées." Phd thesis, ENGREF (AgroParisTech), 2004. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00001132.
Full textAbstract:
Les sécheurs connaissent des difficultés pour sécher les avivés d'épicéa de fortes épaisseurs avec les séchoirs industriels classiques. Notre étude a pour ambition d'améliorer les connaissances sur le séchage des avivés de résineux de fortes épaisseurs par une approche déterministe. Le code numérique TransPore, développé par Patrick Perré, de part sa capacité à simuler les transferts couplés de chaleur et de masse dans une planche de bois, est placé au cœur de notre approche. Notre démarche scientifique a nécessité la mise en place de deux outils : - un dispositif expérimental a été mis en place pour obtenir des informations descriptives sur les transferts de masse s'effectuant dans la planche au cours de son séchage, et sur les contraintes mécaniques engendrées par le séchage. Ce dispositif mesure en continu l'épaisseur des avivés, les fentes de surface, et le champ de teneur en eau dans la planche par atténuation de rayons X ; - une unité de calcul des contraintes de séchage a été développée et greffée à TransPore (version 1D) pour aborder l'aspect qualitatif du séchage. La formulation mécanique adoptée est monodimensionnelle, et elle prend en compte la courbure éventuelle de la planche pour, par exemple, simuler un séchage dissymétrique. Les résultats expérimentaux ont ensuite été confrontés aux résultats théoriques pour confirmer et valider les résultats prédits par la simulation numérique. La comparaison s'est avérée souvent très probante, tant au niveau des transferts couplés de chaleur et de masse qu'au niveau de l'évaluation des contraintes de séchage. Ce travail se termine par l'utilisation du code TransPore comme outil d'aide à la compréhension des mécanismes couplés qui rendent le séchage des fortes épaisseurs particulièrement difficile. Cet outil a montré également sa capacité à guider ses utilisateurs dans le développement de nouvelles conduites de séchage. Cette dernière application ouvre une voie prometteuse vers l'optimisation des tables de séchage.
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Pourprix, Bernard. "Contribution à l'histoire de la physique de la matière et des forces au 19ème siècle : La mathematisation des phénomènes de diffusion (matière pondérable, chaleur, électricité)." Lille 1, 1989. http://www.theses.fr/1989LIL10124.
Full textAbstract:
Nous retraçons l'histoire des approches variées des phénomènes de diffusion durant un siècle, de la théorie de Dalton à celle du mouvement brownien d'Einstein. Cette histoire, liée à celles de l'atomisme et du dynamisme, illustre l'influence déterminante d'une grille interprétative lors du procès de mathématisation d'un phénomène. Nous analysons plus particulièrement les œuvres de Graham sur la diffusion gazeuse et liquide, Fourier sur la propagation de la chaleur, Ohm sur la propagation de l'électricité, Fick sur l'hydrodiffusion, Stefan sur les phénomènes de transport dans les fluides. Citons quelques-uns des résultats obtenus. Nous mettons en évidence chez Graham une approche chimique et la construction d'instruments conceptuels en corrélation étroite avec sa pratique expérimentale. Chez Ohm et Fick, nous décelons, en dépit d'analogies avec Fourier, l'empreinte de la tradition dynamiste germanique : la théorie d'Ohm est construite suivant un modèle mécanique qui présente des analogies avec la mécanique kantienne ; la loi de Fick est liée à la théorie de la conservation de la force et à une conception particulière de la causalité, elle reflète la forme kantienne de sa philosophie mécanique. Nous mettons en évidence l'approche reductionniste originale de Stefan, intermédiaire entre le continuisme et l'atomisme, assurant la jonction entre une hydrodynamique rénovée et la théorie cinétique des gaz encore incertaine
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Cormerais, Mickaël. "Caractérisation expérimentale et modélisation des transferts thermiques au sein d'un turbocompresseur automobile : application à la simulation du comportement transitoire d'un moteur diesel à forte puissance spécifique." Nantes, 2007. http://www.theses.fr/2007NANT2046.
Full textAbstract:
Dans le domaine de la propulsion automobile, la prise en compte des problèmes environnementaux (diminution des rejets des gaz à effets de serre), ainsi que la raréfaction des carburants fossiles ont contribué à redonner de l'importance à la baisse de la consommation. Une voie possible pour atteindre cet objectif est d'augmenter la puissance spécifique du moteur à régime constant ("Down-sizing"). La diminution du brio liée à l'augmentation du temps de réponse du moteur ("Time lag") due à l'utilisation de turbocompresseur à hauts taux de détente est actuellement un des verrous technologiques qui limitent le "Down-Sizing" des moteurs. Pour contrer cet aspect négatif, les constructeurs tentent d'adapter au mieux les turbocompresseurs aux moteurs en s'appuyant sur des codes de simulation d'un ensemble moteur complet. Une analyse des modèles inclus révèle que pour les turbocompresseurs, une interpolation dans les champs de fonctionnement des turbomachines est simplement utilisée. Dans ce cadre, la compression et la détente sont supposées adiabatiques. Cette hypothèse, dans le cas de moteurs fortement suralimentés est contredite par l'expérience, et les logiciels de simulation moteur deviennent alors imprécis pour certains points de fonctionnement. Dans ce contexte ce mémoire présente des méthodes innovantes afin de caractériser et de modéliser les transferts thermiques au sein d’un turbocompresseur et leur incidence sur le fonctionnement des moteurs à combustion interne. La démarche mise en oeuvre pour comprendre et analyser les phénomènes thermiques au sein d'un turbocompresseur se base sur une caractérisation expérimentale sur un banc d'essais turbocompresseur développé au laboratoire des puissances en jeu afin de modéliser par la suite les transferts thermiques principaux. Enfin cette démarche se termine par une étude de l'influence des transferts thermiques sur le fonctionnement d'un moteur à combustion interne en régime stabilisé et lors des phases transitoiresIn the field of the automobile propulsion, environmental issues (drastic reduction of greenhouse gases) and diminishing fossil fuels supplies enhance the need of fuel consumption reduction. To reach this goal, it is possible to increase the engine specific power at constant rotational speed (Downsizing). The alteration of the transient performance of the engine is then a limitation of the expected benefits of downsizing. Engine manufacturers try to improve turbocharger matching using simulation code. An analysis of the models included in those codes shows that the turbochargers performance calculations is based on a simple interpolation in the turbochargers maps. The major assumption is in that case that compression and expansion are adiabatic. For high turbocharged engines, experiments on test bench show that this assumption is not acceptable: simulate codes provide then inaccurate results for certain operating points. In this context, this study proposes new methods to experimentally specify and to model heat transfers in turbochargers and evaluates the ncidence of heat transfers in the turbocharger on the engine performances. The experimental set up developed in the laboratory aims to understand and evaluate the repartition of heat transfers in the different parts of the turbocharger and then to propose a model of this repartition. Finally, the influence of heat transfers in the turbocharger of the engine performances is investigated for steady and transient engine running conditions
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MANSOURI, KACEM. "Etude theorique et experimentale du transfert de chaleur en regime periodique pour un ecoulement force a plan directeur." Nantes, 1995. http://www.theses.fr/1995NANT2085.
Full textAbstract:
Ce travail a pour objet l'analyse du couplage conduction-convection forcee en regime thermique variable, dans le cas d'un ecoulement fluide entre plaques paralleles epaisses. Il s'agit de preciser la fonction de transfert obtenue pour une excitation periodique imposee a l'entree du fluide. L'etude comprend trois parties: la premiere est consacree a l'analyse theorique dans le cas d'un ecoulement laminaire a plan directeur. Le couplage est traite en ecrivant l'egalite des flux et des temperatures a l'interface (condition limite dite de type 4). Une solution analytique a ete developpee moyennant l'hypothese d'un profil de vitesse uniforme (slug flow). Ce probleme est egalement resolu a l'aide du modele quasi-stationnaire, le couplage a l'interface est alors assure en introduisant la notion de coefficient de convection. La deuxieme partie concerne la simulation numerique d'un ecoulement fluide en regime laminaire entre deux plaques paralleles. Le champ dynamique est considere etabli parabolique. La reponse thermique est etudiee en fonction des differents parametres du probleme, tels que la frequence du signal d'entree et les caracteristiques thermophysiques du fluide et du solide. Le modele numerique utilisant une formulation explicite aux differences finies est valide par rapport a la solution exacte developpee dans la premiere partie. En regime turbulent, des profils classiques de distribution de vitesse et de viscosite sont utilises dans un modele pseudo-laminaire. Les resultats sont alors compares a ceux obtenus simplement par l'utilisation du nombre de nusselt. La troisieme partie est relative a l'etude experimentale d'un ecoulement d'eau dans un canal rectangulaire de section 300 x 20 mm#2 et de longueur 3 m. Les parois sont en acier inoxydable de 5 mm d'epaisseur. Le fluide aborde le canal ainsi defini avec une temperature d'entree evoluant selon une loi temporelle periodique. On s'interesse a la distribution de temperature longitudinale dans l'axe du canal et a la paroi. En pratique, nous disposons de deux parametres, a savoir le nombre de reynolds et la frequence du signal d'entree. Les resultats experimentaux sont confrontes aux modeles precedents
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Diette, Christophe. "Measurement and analysis of forced convection phenomena in blade cooling channels." Valenciennes, 2003. http://ged.univ-valenciennes.fr/nuxeo/site/esupversions/c76547a4-820c-48f8-9717-ced740f0cb38.
Full textAbstract:
Dealing with gas turbine aircraft engines, the Turbine Entry Temperature (TET) is generally targeted as high as possible. Increasing this parameter leads to higher thermodynamic efficiency and power output and reduces the weight-to-thrust ratio and the Specific Fuel Consumption (SFC). Since the maximum permissible TET is determined by the temperature limitations of the turbine assembly, the choice of turbine material and the design of cooling systems applied to turbine blades are essential. This work reports both an experimental and numerical investigation on internal blade cooling cavities. Various cross sections are examined depending on the region of the blade to cool down. Numerous parameters regarding the promoters of turbulence and the flow conditions are varied to find an optimum solution in terms of both heat transfer and pressure losses. Numerical simulations are performed to support the analysis of the flow behaviour. A good agreement is found between the simulations and the aerodynamic measurements. Theoretical diagrams to interpret the flow field are finally proposed. This study provides a better understanding of flow features occuring in cooling channels together with a very detailed database. The later is useful for further numerical validations and the optimisation of cooling cavitiesEn matière de moteurs d'avion à turbine à gaz, une Température d'Entrée de Turbine (TET) aussi élevée que possible est souhaitée. Augmenter sa valeur permet en effet d'obtenir un rendement thermodynamique plus élevé tout en réduisant le rapport poids-poussée et la consommation spécifique (SFC). Parce que la TET maximum permise est liée aux limites de température supportées par les composants de la turbine, le choix des matériaux et la conception des circuits de refroidissement d'aubes sont cruciaux. Cette recherche rend compte d'une étude expérimentale et numérique sur les cavités internes de refroidissement d'aubes. Des sections de passage différentes sont examinées, en fonction de la région de l'aube à refroidir. Plusieurs paramètres en ce qui concerne les promoteurs de turbulence et les conditions de l'écoulement, sont variés pour définir une solution optimale en termes de transfert de chaleur et pertes de charges. Des simulations numériques sont réalisées pour appuyer l'analyse de l'écoulement. La comparaison de ces résultats avec les mesures aérodynamiques se révèle très satisfaisante. Enfin, des diagrammes sont proposés, pour décrire l'écoulement dans chaque cavité étudiée. De cette étude, il ressort une meilleure compréhension des phénomènes mis en jeu dans les cavités de refroidissement, ainsi qu'une base de données détaillée. Cette dernière est utile pour la validation de codes de calcul et l'optimisation des systèmes de refroidissement
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AIT, ALDJET BOUHADEF KHEDIDJA. "Evaporation d'eau entre plaques parallèles humides sous l'effet d'un écoulement d'air en convection forcée : application à l'évaluation des transferts couplés de chaleur et de masse." Poitiers, 1988. http://www.theses.fr/1988POIT2009.
Full textAbstract:
Le modele theorique est vase sur la resolution des equations couplees de transport-diffusion de masse et de chaleur, au sein du fluide en ecoulement, pour un regime de couches limites laminaires bidimensionnelles stationnaires. Le couplage des deux problemes thermique et massique est realise par l'intermediaire des conditions parietales. Des correlations sont etablies entre le coefficient de transfert de masse et les parametres adimensionnels caracterisant le probleme. Des performances d'evaporation, suivant les debits d'air et les conditions d'entree imposees, en decoulent. Des resultats experimentaux detailles, sur l'exploration des champs de vitesses, temperatures, et humidites locales, sont ensuite presentes pour les deux cas de regime: laminaire et turbulent. Les coefficients d'echange massique, local et global sont egalement evalues
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Cherief, Wahid. "Etude des ferrofluides et de leurs applications à l'intensification des transferts de chaleur par convection forcée." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2015. http://www.theses.fr/2015GREAT102/document.
Full textAbstract:
Cette thèse a pour objectif d’étudier les performances thermiques et rhéologiques des ferrofluides sous champ magnétique pour des applications de refroidissement. L’approche adoptée dans cette thèse est de nature macroscopique, et est basée sur plusieurs études expérimentales. Cette caractérisation des performances des ferrofluides est focalisée sur trois aspects : i) étude de la rhéologie ii) étude de la convection forcée iii) étude la conductivité thermique. Différents outils de caractérisation correspondant à chaque domaine d’étude ont été développés. Dans le domaine de la rhéologie, une cellule magnétique a été construite et adaptée à un rhéomètre afin d’étudier le comportement rhéologique du ferrofluide sous un champ magnétique allant jusqu’à 0,8 T. Cette démarche met en évidence l’influence du champ magnétique et de son intensité sur les forces de cisaillement. Dans le domaine des transferts de chaleur, une boucle thermohydraulique pour l’étude de l’échange de chaleur en convection forcée avec une paroi à flux imposée sous champ magnétique a été mise au point. Ce type de dispositif permet l’étude de plusieurs paramètres liés à la configuration spatiale du champ magnétique appliqué, à l’effet de l’uniformité du champ sur l’intensification des échanges de chaleur. La compréhension et l’analyse de ces résultats sont consolidées par l’étude de la conductivité thermique du ferrofluide sous champ magnétique. Un banc a été mis en place et a permis de mettre en évidence l’influence de la température ainsi que de l’intensité du champ magnétique sur cette grandeur. Á l’issue de ces caractérisations, l’application des ferrofluides pour le refroidissement de composants électroniques de puissance est discutée par une mise en œuvre expérimentale. Ces essais ouvrent la voie pour de nouvelles recherches et permettent de mener des réflexions relatives aux domaines d’application des ferrofluidesThis thesis aims to study the thermal and rheological performances of ferrofluids under magnetic field for an application in cooling systems. The approach consists on macroscopic analysis based on experimental studies. Our approach is focused on three aspects: i) rheology ii) internal forced convection iii) thermal conductivity. We developed different characterization benches. For rheological studies, a magnetic circuit is developed and integrated into rheometer to create magnetic fields reaching 0,8 T. This approach demonstrates the influence of magnetic flux density on the shear forces. Concerning heat transfers, we carried out experimental tests based on the use of a closed loop flow system to study forced convection of ferrofluids with imposed wall flux under magnetic field. This test bench allows us to understand the impact of several parameters related to the configuration of the applied magnetic field on the enhancement of convective heat transfers. To analyze why convective heat transfers are better under magnetic field, we carried out a system for measuring the thermal conductivity. This bench tests allows us to show the effect of temperature and magnetic flux density on this physical property. All these tests are paving the way for new research activities and to the ferrofluids applications in cooling systems
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Nganhou, Jean. "Etude des transferts de chaleur et de matiere en convection forcee dans une operation de sechage en lit epais de produits agricoles tropicaux : application aux feves de cacao." Poitiers, 1987. http://www.theses.fr/1987POIT2268.
Full textAbstract:
On envisage deux types de configuration du systeme de sechage suivant la nature du generateur d'air chaud. Dans la premiere configuration, le sechoir est ventile par de l'air chaud sortant d'un capteur solaire du type multi-masse. La seconde configuration utilise un rechauffeur d'air constitue de resistances electriques. Pour chaque sous-systeme de la chaine, on propose une modelisation fine et originale; une etude systematique de l'etat thermique, massique et des performances du systeme de captation multi-passes et du systeme de sechage en fonction des parametres externes et internes est realisee. On envisage aussi l'effet d'un recyclage de l'air sur le comportement dynamique du systeme de sechage. Enfin, une conformation entre les resultats experimentaux obtenus sur un prototype construit et teste en laboratoire avec des resistances electriques permet une validation du modele theorique propose pour le sechage d'un lit epais des feves de cacao
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Bulliard-Sauret, Odin. "Étude expérimentale de l'Intensification des transferts thermiques par les ultrasons en convection forcée." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2016. http://www.theses.fr/2016GREAI034/document.
Full textAbstract:
Le but de l'étude présentée dans ce mémoire de thèse est de caractériser localement l'intensification des transferts thermiques observée le long d'une plaque chauffante lorsqu'elle est soumise à des ultrasons. Ces derniers induisent des effets hydrodynamique dans les fluides qu'ils traversent. Premièrement, la cavitation acoustique, qui permet de produire de forts effets mécaniques dans les liquides. Viens ensuite le courant acoustique qui génère une écoulement convectif sous l'action d'une dissipation visqueuse de l’énergie acoustique. Ce travaille à permis de mettre en évidence la relation existant entre ces effets hydrodynamiques et l'intensification des transferts thermiques observée. Ces résultats ont permis de définir quelles conditions expérimentales sont favorables à l'intégration d'ultrasons dans un échangeur de chaleurThe aim of the study presented in this thesis is to characterize heat transfer enhancement by ultrasound observed along a hot plate in forced convection. These induced hydrodynamic effects in the fluids they cross. The first one is the acoustic cavitation, which can produce strong mechanical effects in liquids. The second one is the acoustic streaming which generates convective flows thanks to viscous dissipation of the acoustic energy. This work helped to highlight the relationship between ultrasound hydrodynamic effects and heat transfer enhancement. Thanks to those results, experimental conditions which allowed ultrasound integration in a heat exchangers, could be determined
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Takherist, Djilali. "Structure crustale, subsidence mésozoi͏̈que et flux de chaleur dans les bassins nord-sahariens (Algérie) : apport de la gravimétrie et des données de puits." Montpellier 2, 1990. http://www.theses.fr/1990MON20052.
Full textAbstract:
Ce travail axe sur trois aspects differents a pour objectif principal: l'analyse de la structure crustale a partir des donnees gravimetriques, l'etude des mecanismes de formation du bassin mesozoique et son evolution par rapport au contexte geodynamique de la region, la determination et l'analyse de l'etat thermique actuel et ses implications geodynamiques possibles. Ainsi, une carte gravimetrique synthetique et homogene a ete etablie pour l'ensemble de l'algerie. On y identifie les differents domaines structuraux majeurs qui portent l'empreinte de la structuration panafricaine de la croute au moins jusqu'a l'atlas saharien au nord, et qui ont subi l'influence des episodes tectoniques ulterieurs. Une importante et nouvelle zone de suture panafricaine a ete proposee. Ceci vient appuyer l'hypothese de la formation de la chaine panafricaine par accolement successif. L'etude de la subsidence du ne saharien aboutit a un schema d'evolution complexe de ce bassin au cours du mesozoique. Des mecanismes simples sont invoques et leur interaction rend l'analyse plus difficile. La determination du flux de chaleur permet d'etablir une cartographie de ce parametre pour l'ensemble de l'algerie. Elle met en evidence l'existence d'une importante anomalie thermique dans les bassins au nord du hoggar. Des evidences geophysiques et petrologiques permettent d'associer cette anomalie thermique a l'existence d'un manteau superieur anormal sous les bassins sahariens
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Boukongo, Sotaine Marie Aimé. "Etude des hydrates de gaz sur la marge active de Nankai (Japon) : analyse de données de sismique réflexion 3D et inversion des formes d'onde." Paris, Institut de physique du globe, 2007. http://www.theses.fr/2007GLOB0002.
Full textAbstract:
L'analyse de données de sismique réflexion 3D sur la marge active de Nankai (Japon) a permisde mettre en évidence le BSR (bottom simulating reflector) et le double BSR. Le BSR est un contrastedimpédance acoustique à linterface séparant les sédiments riches en hydrates de gaz de forte vitesseau dessus et les sédiments riches en gaz libre en dessous. Le double BSR peut être considéré commeun BSR fossile ou résultant d'un mélange dans les sédiments des gaz de composition différente. LeBSR est par suite utilisé pour contraindre le régime thermique dans la boîte 3D (5km x 42. 5 km) de lamarge de Nankai. Le flux de chaleur calculé à partir des profondeurs du BSR donne des valeurscomprises entre 20-68 mW/m2. Des fortes amplitudes de BSR sont localisées dans les zones où le fluxde chaleur est relativement faible, et des faibles amplitudes du BSR sont par contre localisées dans leszones où le flux de chaleur est relativement important. La circulation des fluides chauds perturberaitl'amplitude du BSR. Par ailleurs, le BSR est absent au voisinage de la faille de Tokai dans la zone dubassin de pente, et est discontinu tantôt absent au niveau de la faille de Kodaiba dans la zone du bassindavant-arc. Dans la zone du bassin davant-arc où la distribution du BSR est plus importante, lesrésultats de linversion des formes d'onde ont permis de confirmer la présence des zones à fortevitesse (en rapport avec les hydrates de méthane) au dessus du BSR et des zones à faible vitesse (enrapport avec le gaz libre) en dessous du BSR. La présence du gaz libre sous jacent augmenteraitl'amplitude du BSR. La concentration des hydrates de méthane estimée est inférieure à 25 %. Levolume moyen des hydrates de gaz calculé est de 0. 85 km3. La concentration du gaz libre varie entre0. 7 et 8 %. Le volume moyen du gaz libre calculé est de 0. 06 km3. Au regard de la superficie de lazone étudiée, on conclut que ces concentrations/volumes sont énormes mais, ne peuvent constituer unréservoir économiquement exploitable, car les hydrates de gaz sont disséminés dans les sédimentsThe analysis of 3D seismic reflection data on the Nankai (Japan) active margin showed evidenceof a BSR (bottom simulating reflector) and a double BSR. The BSR is an acoustic impedance contrastat the interface separating sediments rich in gas hydrate, having a high velocity above, and sedimentsrich in free gas, having a low velocity below. The double BSR can be considered as a fossil BSR orcan result from a mixture of gases of different compositions within the sediments. The BSR depth isused to constrain the thermal regime in the 3D box (5 km x 42. 5 km) of the Nankai margin. The heatflow calculated from BSR depths gives values between 20-68 mW/m2. Strong BSR amplitudes arelocalized in the zone where the heat flow is relatively low, and weak BSR amplitudes are localized inthe zone where the heat flow is relatively high. The circulation of warm fluids would perturb theamplitude of BSR. The BSR is absent around the Tokai fault in the slope basin zone, and issometimes discontinuous or absent around the Kodaiba fault in the forearc basin zone. In the forearcbasin where the distribution of the BSR is more important, full waveform inversion results allowed toconfirm the presence of a zone with high velocity above the BSR, which could be due to the presenceof gas hydrate in sediments. Just below the BSR, we find a low velocity zone, which could be due tothe presence of the free gas in sediments. Strong BSR amplitude could be correlated with the presenceof underlaying free gas. The estimated concentration of gas hydrate is lower than 25 %. The meanvolume of gas hydrate calculated is about 85 x 107 m3. The estimated concentration of free gas variesbetween 0. 7 and 8 %. The mean volume of free gas calculated is about 6 x 107 m3. In the study area,we conclude that these concentrations/volumes are enormous but, they cannot constitute aneconomically exploitable reservoir, because gas hydrates are disseminated in the sediments
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Youcef-Ali, Sabri. "Etude numérique et expérimentale des séchoirs solaires indirects à convection forcée : Application à la pomme de terre." Valenciennes, 2001. https://ged.uphf.fr/nuxeo/site/esupversions/7db5b7f1-e247-4d7f-9a14-5040200b9cb4.
Full textAbstract:
Nous avons développé un code de calcul permettant de simuler le comportement d'une chaine énergétique (insolateur-séchoir) fonctionnant en convection forcée pour des applications au séchage de produits agro-alimentaires. L’insolateur plan, relié à l'armoire de séchage, est à simple passe arrière, la veine d'air mobile pouvant être munie d'ailettes permettant d'améliorer les performances de ce capteur. Le séchoir est une armoire en bois comportant quatre grilles superposées, sur lesquelles le produit a séché et disposées en lits de rondelles. Dans le modèle théorique décrivant son comportement, nous tenons compte en particulier des pertes calorifiques à travers les parois latérales et du rétrécissement volumique du produit en cours de séchage, phénomènes généralement négligés. Le premier sous-programme itératif développé détermine les performances thermiques instantanées de l'insolateur. Le second gère un modèle théorique qui repose sur les équations de bilan de chaleur et de masse dans les milieux poreux. Dans ce modèle, intervient un coefficient de migration de l'eau dans la masse des particules propre au produit utilisé. Nous avons déterminé ce coefficient expérimentalement, pour plusieurs températures de l'air asséchant, en fonction de l'humidité absolue moyenne des rondelles, ce qui nous a permis de le représenter sous une forme mathématique exploitable dans l'algorithme de calcul. Le modèle théorique est validé par un grand nombre d'expériences en utilisant la pomme de terre, en ensoleillement artificiel et naturel. Cette validation nous a donc permis de tester les possibilités de la chaine étudiée (notamment à travers le coefficient d'efficacité que nous définissons par le rapport de la masse de produit à sécher au temps de séchage global) et de dégager certains principes permettant d'en tirer le maximum de production. Nous présentons enfin quelques prédictions du modèle numérique pour différentes valeurs des paramètres aérothermiques de l'air de séchage.
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Meysenc, Luc. "Étude des micro-échangeurs intégrés pour le refroidissement des semi-conducteurs de puissance." Grenoble INPG, 1998. http://www.theses.fr/1998INPG0022.
Full textAbstract:
Cette thèse a pour but d'étudier le refroidissement des composants de puissance à l'aide de micro-échangeurs. A ce titre, il ne s'agit plus de systèmes de refroidissement rapportés, mais de dispositifs directement intégrés sous la partie active du silicium. Aussi, dans un premier temps, les caractéristiques électriques, thermiques et technologiques des composants de puissance sont rappelées. Deux modes de refroidissement sont considérés : la convection forcée simple phase et la convection forcée double phase. La convection forcée simple phase fait l'objet du deuxième chapitre. A partir d'une revue bibliographique, les corrélations de calcul du coefficient d'échange les plus adéquates aux microcanaux sont retenues. Une méthodologie de conception et de calcul est établie dans le but d'optimiser les dimensions des canaux en vue de minimiser la résistance thermique de l'assemblage ainsi que l'énergie nécessaire à la circulation du fluide. Enfin, la validité des méthodes de calcul est vérifiée à l'aide de mesures réalisées sur des prototypes monopuce. La convection forcée double phase est appréhendée de façon similaire. Une étude bibliographique permet de retenir les principes de calcul du transfert de chaleur, de la perte de pression, du flux critique les plus adaptés aux canaux de petits diamètres. De ces méthodes de calcul, une méthodologie de conception est également élaborée, méthodologie appliquée à la réalisation de prototype afin d'être validéeThe aim of this work is to study the cooling of power semiconductors by the use of integrated micro heat exchangers. The heatsink is not placed under the component case but is directly integrated under the silicon chip. Thus, in a first time, electrical, thermal and technological characteristics of power components are renûnded. Two cooling principles hâve been retained : single phase forced convection and two-phase forced convection. Single phase forced convection is studied in the second chapter. The most adéquate corrélations for the calculation of the heat transfer coefficient are extracted from a bibliography review. Then, a conception methodology is established to optimise the heatsink sizes in order to minimise its thermal résistance and the pumping energy. Finally, the validity of the study is checked with measurements realised on single chip prototypes. A similar way is employed to study two-phase forced convection. Two-phase heat transfer, pressure drop and critical heat flux are obtained from a bibliographical review. From thèse instructions, a conception methodology is established, methodology which is also checked by measurements realised on prototypes
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Stegehuis, Annemiek. "Summer climate and heatwaves in Europe." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2016. http://www.theses.fr/2016SACLV052/document.
Full textAbstract:
L’objectif de mon travail de thèse est de contribuer à la compréhension des rôles joués par les interactions sol-atmosphère et par la circulation à grande-échelle dans la formation d’aanomalies de températures estivales en Europe. Cela constitue un double défi du fait de la rareté des observations d’une part et des incertitudes liées aux paramétrages des modèles atmosphériques d’autre part. Je me concentre sur 4 sujets principaux : 1) Comment les interactions sol-atmosphère influencent-elles les projections climatiques et leurs incertitudes ? 2) Comment les paramétrisations atmosphériques influencent les simulations des vagues de chaleur extrêmes ? 3) Quelle importance jouent l’humidité du sol et les circulations atmosphériques sur les anomalies de température estivales? Et 4) Quels sont les impacts des sécheresses et de la chaleur sur la végétation ?Concernant la première question j’ai montré que les différences de partitionnement des flux de chaleur conduisent à un réchauffement spatialement hétérogène et incertain en Europe dans l'avenir. En particulier en Europe centrale, les modèles prédisent une grande gamme de réchauffements en été, alors qu’un relatif accord est obtenu en Europe du Sud. J’ai montré que l'utilisation d’une contrainte sur l’ensemble de projections par des observations des flux de chaleur sensible permet de réduire cette incertitude future au niveau régional jusqu’à 40% dans cette région.En outre, en testant des physiques atmosphériques pour des conditions caniculaires, j’ai constaté une grande variabilité des températures entres toutes les configurations physiques. La température est principalement sous-estimée par rapport aux observations. Le rayonnement à ondes courtes et les précipitations sont généralement surestimées. J’ai sélectionné un sous-ensemble réduit de configurations pour simuler une hausse futures des températures estivales en Europe.Avec la meilleure configuration trouvée j’ai quantifié la contribution de l’humidité du sol au début d’été et les ‘drivers’ à grandes échelle sur les températures estivales. J’ai montré que la contribution de l’humidité du sol peut monter jusqu’à 1°C au maximum pendant les vagues de chaleurs de 2003 et de2010. La contribution des ‘drivers’ à grande échelle est la plus importante, jusqu’à 3°C en 2003 et jusqu’à 6°C en 2010. Toutefois, la contribution de l’humidité du sol en début d’été a augmenté au cours des dernières décennies en Europe centrale et en Russie, correspondant aux régions avec une tendance négative significative de l’humidité du sol. Les ‘drivers’ a grands échelles ont joué un plus grand rôle en Europe de l’Est.Enfin, j’ai étudié les effets des sécheresses et de la chaleur sur la végétation. J’ai trouvé une surestimation de la GPP simulée à l'échelle locale sur un site méditerranéen pendant l’été. Cela indique que le modèle de végétation ne peut pas actuellement reproduire les conséquences complexes du stress hydrique. Pour simuler l'avenir, avec des impacts possiblement plus importants des sécheresses, le modèle doit être adapté avec des processus spécifiques liés aux sécheresses et leurs effets différésThrough this work I aimed to improve the understanding of the role of land-atmosphere feedbacks and large-scale circulation that lead to warm summer temperatures in Europe. This is challenging due to the scarcity of observations and the uncertainties of parameterized atmospheric processes. I focused on four main issues: 1) How do land-atmosphere feedbacks affect climate projections and their uncertainties? 2) How do different physical parameterizations affect the simulation of extreme heatwaves? 3) How large are the roles of soil moisture and atmospheric circulation in the development of European summer temperature anomalies? And 4) What are the impacts of heat and drought stress on vegetation?Regarding the first question I found that the different partitioning of land heat fluxes between models leads to spatially different warming over Europe in the future. The uncertainty of future climate change was especially high in central Europe, largely due to the uncertainty in heat flux partitioning, while in Southern Europe the models mostly agreed. The use of observation-based sensible heat fluxes allowed to reduce this climate change uncertainty regionally up to 40%.While studying different atmospheric parameterizations for the extreme heatwaves of 2003 and 2010, I found a large temperature spread between the simulations. Compared to observations, temperature was mostly underestimated. Shortwave radiation and precipitation were generally overestimated. I selected a reduced model ensemble of well performing configurations compared to observations, to perform future studies on warm summer temperatures over Europe.The best physics configuration was consequently used to quantify the role of early summer soil moisture and large-scale drivers on summer temperature anomalies. The contribution of soil moisture was up to maximum 1°C during the heatwaves of 2003 and 2010. The contribution of large-scale drivers was larger, reaching up to 3°C in 2003 and up to 6°C in 2010. However, the contribution of early summer soil moisture to the temperature anomalies has been increasing over the last decades over parts of central Europe and Russia, corresponding to the regions with a significant negative trend of soil moisture. Large-scale drivers showed an increasing importance in the Eastern European region.Lastly, I studied the impacts of drought and heat stress on several European forest tree species. I found an overestimation of modeled GPP at a local scale in the Mediterranean region during summer with ORCHIDEE. This indicates that the vegetation model does not well reproduce the complicated consequences of drought stress. To model future, possibly more severe impacts of drought, the model may need to be adapted with drought-specific processes and lagged effects
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Chadil, Mohamed-Amine. "Penalty methods for the simulation of fluid-solid interactions with various assemblies of resolved scale particles." Thesis, Bordeaux, 2018. http://www.theses.fr/2018BORD0205/document.
Full textAbstract:
Les simulations des écoulements diphasiques à l’échelle réelle de l’application nécessitent des modèles pour les termes non fermés des équations macroscopiques. Des simulations numériques directes à particule résolue utilisant la méthode de pénalisation visqueuse ont été réalisées afin de mesurer les interactions entre des particules de différentes formes (sphérique et ellipsoïdale) et le fluide porteur à différents régimes d'écoulement (de stokes à l'inertiel). Deux méthodes ont été développées durant cette thèse afin d'extraire les forces hydrodynamiques ainsi que le transfert de chaleur sur les frontières immergées représentant les particules. Plusieurs validations ont été conduites pour différentes configurations de particules : de la simulation d’une particule isolée à un réseau aléatoire de sphères en passant par réseau cubique face centrée de sphères. Une corrélation du nombre de Nusselt est proposée pour un sphéroïde allongé plongé dans un écoulement uniformeThe simulations of multiphase flows at real application scale need models for unclosed terms in macroscopic equations. Particle-Resolved Direct Numerical Simulations using Viscous Penalty Method have been carried out to quantify the interactions between particles of different shapes (spheres, ellipsoids) and the carrier fluid at different regimes (from Stokes to inertial). Two methods have been developed to extract hydrodynamic forcesand heat transfers on immersed boundaries representing the particles. Validations have been conducted for various configuration of particles: from an isolated sphere and spheroid to Face-Centered Cubic to a random arrangement of spheres. A correlation of the Nusselt number for an isolated prolate spheroid past by a uniform flow is proposed
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Gaye, Moussa. "Quelques problèmes d'analyse géométrique en géométrie quasi-Riemannienne et d'analyse de stabilité des systèmes à commutation linéaires." Palaiseau, Ecole polytechnique, 2014. http://www.theses.fr/2014EPXX0046.
Full text
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Pieyre, Amanda. "Stabilisation et propagation de flammes pauvres prémélangées dans des conduits de petites dimensions en interaction forte avec les parois." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2019. http://www.theses.fr/2019SACLC053.
Full textAbstract:
Les besoins en systèmes d’énergie de quelques dizaines de Watts grandissent à mesure que la demande pour des outils portables de petite dimension augmente. La conversion d’énergie par combustion reste le procédé le plus efficace par kilogramme transporté. Seulement, la stabilisation de flammes de faible puissance dans des environnements confinés reste un défi car les échanges thermiques entre la flamme et l’extérieur sont très importants par rapport à la puissance de la flamme et conditionnent la capacité du système à produire de l’énergie de façon continue et stable. Le travail de thèse proposé étudie les propriétés et les échanges de chaleur d’une flamme de méthane dans un tube de 5 mm de diamètre. On montre expérimentalement à l’aide de diagnostics innovants et numériquement que sous certaines conditions, la flamme perd sa symétrie et que sa position dépend des échanges de chaleur. Ce travail explore aussi la possibilité d’assister la flamme en la couplant à un plasma micro-ondeThe energy system needs of a few tens of Watts grow as the demand for reducedsize portable devices grows. Combustion energy conversion remains the most efficient process per kilogram transported. However, the stabilization of low-power flames in confined environments remains a challenge because the thermal exchanges between the flame and the outside are very important compared to the power of the flame and condition the capacity of the system to produce energy in a continuous and stable way. The thesis work proposed here studies the properties of a methane flame in a 5 mm diameter tube and the heat exchanges with the environment. It is shown experimentally using innovative diagnostics and numerically that under certain conditions, the flame loses its symmetry and can move according to heat exchanges. This work also explores the possibility of assisting the flame by coupling it to a microwave plasma
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Bouchenafa, Rachid. "Etude numérique de la convection forcée turbulente dans un dissipateur thermique composé de plusieurs rangées d'ailettes de différentes formes." Thesis, Belfort-Montbéliard, 2016. http://www.theses.fr/2016BELF0294/document.
Full textAbstract:
Dans cette thèse, on présente une étude numérique de la convection forcée turbulente dans un dissipateur thermique muni d'une chicane transversale dans le by-pass. Le premier modèle est composé d’ailettes planes et le second consiste à ajouter des ailettes broches entre les ailettes planes. Les équations gouvernantes basées sur le modèle de turbulences k- SSt sont discrétisées et résolues par la méthode des volumes finis et l'algorithme SIMPLE. Les résultats dynamiques sont présentés en en termes de champs de vitesse, des profils de vitesse axiales dans des sections choisies ainsi que la perte de charge. L'étude thermique est présentée en terme de champs de température et de distribution du nombre de Nusselt. Un rapport entre les performances thermique et dynamique est présenté pour évaluer les différents dissipateurs thermiquesIn this thesis, we present an numerical study of turbulent forced convection in a heat sink provided with a transverse baffle in the bypass. The first model is composed of plates fins and the second consists of adding pin fins between the plates fins. The governing equations, based on the k- SSt turbulence model, are disscredized and solved by the finite volume method and the SIMPLE algorithm. Dynamic results are presented in terms of velocity fields, profiles of the axial velocities in selected sections and pressure drop. The thermal study is presented in terms of temperature fields and the distribution of Nusselt number. A ratio between the thermal and dynamic performances is presented to evaluate the different heat sinks
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Ferragh, Omar. "Etude du transfert de chaleur et de masse dans un écoulement d'air entre deux plaques parallèles en présence d'un ruissellement d'eau : Application aux réfrigérants industriels." Valenciennes, 1995. https://ged.uphf.fr/nuxeo/site/esupversions/4aad8950-0f32-46d7-9276-1f08fd498651.
Full textAbstract:
L'étude consiste a analyser les échanges thermiques et massiques découlant d'une évaporation par convection forcée, entre deux plaques parallèles en présence d'un ruissellement d'eau. L'étude est entreprise sous ses deux aspects: théorique et expérimental. La modélisation est basée sur les théories des couches limites dynamique et thermique couplées avec les concepts de transport de masse, au sein du fluide en écoulement, pour un régime de couches limites laminaires. Le couplage des deux problèmes thermique et massique est réalisé par l'intermédiaire des conditions à l'interface eau-air. Suite à ce modèle théorique, un programme de calcul et de simulation a été développé. Pour une géométrie de dispositif et une puissance de chauffe donnée, et pour des caractéristiques d'entrée données, le programme de simulation détermine toutes les performances dynamiques et thermiques. Les résultats issus de celui-ci ont été comparés aux mesures expérimentales. Enfin, une étude expérimentale menée sur les réfrigérants industriels, en fonctionnement humide, a permis de montrer une certaine analogie entre les phénomènes mis en évidence par ces essais et par le modèle théorique, qui a été développé, pour le cas du transfert de chaleur et de masse entre deux plaques parallèles. Cette approche a montrée l'importance des phénomènes d'évaporation en convection forcée dans l'industrie.
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Stegehuis, Annemiek. "Summer climate and heatwaves in Europe." Electronic Thesis or Diss., Université Paris-Saclay (ComUE), 2016. http://www.theses.fr/2016SACLV052.
Full textAbstract:
L’objectif de mon travail de thèse est de contribuer à la compréhension des rôles joués par les interactions sol-atmosphère et par la circulation à grande-échelle dans la formation d’aanomalies de températures estivales en Europe. Cela constitue un double défi du fait de la rareté des observations d’une part et des incertitudes liées aux paramétrages des modèles atmosphériques d’autre part. Je me concentre sur 4 sujets principaux : 1) Comment les interactions sol-atmosphère influencent-elles les projections climatiques et leurs incertitudes ? 2) Comment les paramétrisations atmosphériques influencent les simulations des vagues de chaleur extrêmes ? 3) Quelle importance jouent l’humidité du sol et les circulations atmosphériques sur les anomalies de température estivales? Et 4) Quels sont les impacts des sécheresses et de la chaleur sur la végétation ?Concernant la première question j’ai montré que les différences de partitionnement des flux de chaleur conduisent à un réchauffement spatialement hétérogène et incertain en Europe dans l'avenir. En particulier en Europe centrale, les modèles prédisent une grande gamme de réchauffements en été, alors qu’un relatif accord est obtenu en Europe du Sud. J’ai montré que l'utilisation d’une contrainte sur l’ensemble de projections par des observations des flux de chaleur sensible permet de réduire cette incertitude future au niveau régional jusqu’à 40% dans cette région.En outre, en testant des physiques atmosphériques pour des conditions caniculaires, j’ai constaté une grande variabilité des températures entres toutes les configurations physiques. La température est principalement sous-estimée par rapport aux observations. Le rayonnement à ondes courtes et les précipitations sont généralement surestimées. J’ai sélectionné un sous-ensemble réduit de configurations pour simuler une hausse futures des températures estivales en Europe.Avec la meilleure configuration trouvée j’ai quantifié la contribution de l’humidité du sol au début d’été et les ‘drivers’ à grandes échelle sur les températures estivales. J’ai montré que la contribution de l’humidité du sol peut monter jusqu’à 1°C au maximum pendant les vagues de chaleurs de 2003 et de2010. La contribution des ‘drivers’ à grande échelle est la plus importante, jusqu’à 3°C en 2003 et jusqu’à 6°C en 2010. Toutefois, la contribution de l’humidité du sol en début d’été a augmenté au cours des dernières décennies en Europe centrale et en Russie, correspondant aux régions avec une tendance négative significative de l’humidité du sol. Les ‘drivers’ a grands échelles ont joué un plus grand rôle en Europe de l’Est.Enfin, j’ai étudié les effets des sécheresses et de la chaleur sur la végétation. J’ai trouvé une surestimation de la GPP simulée à l'échelle locale sur un site méditerranéen pendant l’été. Cela indique que le modèle de végétation ne peut pas actuellement reproduire les conséquences complexes du stress hydrique. Pour simuler l'avenir, avec des impacts possiblement plus importants des sécheresses, le modèle doit être adapté avec des processus spécifiques liés aux sécheresses et leurs effets différésThrough this work I aimed to improve the understanding of the role of land-atmosphere feedbacks and large-scale circulation that lead to warm summer temperatures in Europe. This is challenging due to the scarcity of observations and the uncertainties of parameterized atmospheric processes. I focused on four main issues: 1) How do land-atmosphere feedbacks affect climate projections and their uncertainties? 2) How do different physical parameterizations affect the simulation of extreme heatwaves? 3) How large are the roles of soil moisture and atmospheric circulation in the development of European summer temperature anomalies? And 4) What are the impacts of heat and drought stress on vegetation?Regarding the first question I found that the different partitioning of land heat fluxes between models leads to spatially different warming over Europe in the future. The uncertainty of future climate change was especially high in central Europe, largely due to the uncertainty in heat flux partitioning, while in Southern Europe the models mostly agreed. The use of observation-based sensible heat fluxes allowed to reduce this climate change uncertainty regionally up to 40%.While studying different atmospheric parameterizations for the extreme heatwaves of 2003 and 2010, I found a large temperature spread between the simulations. Compared to observations, temperature was mostly underestimated. Shortwave radiation and precipitation were generally overestimated. I selected a reduced model ensemble of well performing configurations compared to observations, to perform future studies on warm summer temperatures over Europe.The best physics configuration was consequently used to quantify the role of early summer soil moisture and large-scale drivers on summer temperature anomalies. The contribution of soil moisture was up to maximum 1°C during the heatwaves of 2003 and 2010. The contribution of large-scale drivers was larger, reaching up to 3°C in 2003 and up to 6°C in 2010. However, the contribution of early summer soil moisture to the temperature anomalies has been increasing over the last decades over parts of central Europe and Russia, corresponding to the regions with a significant negative trend of soil moisture. Large-scale drivers showed an increasing importance in the Eastern European region.Lastly, I studied the impacts of drought and heat stress on several European forest tree species. I found an overestimation of modeled GPP at a local scale in the Mediterranean region during summer with ORCHIDEE. This indicates that the vegetation model does not well reproduce the complicated consequences of drought stress. To model future, possibly more severe impacts of drought, the model may need to be adapted with drought-specific processes and lagged effects
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Ferraz, Bastos José Luis. "Extension de la méthode nodale à la modélisation des transferts couples conduction/convection dans un canal : application à la thermique du bâtiment et aux cartes électroniques." Poitiers, 1988. http://www.theses.fr/1988POIT2310.
Full textAbstract:
Modelisation des transferts couples conduction/convection, dans une configuration ou apparait au moins un ecoulement force de type "canal". Les parois peuvent avoir une structure heterogene, voire etre soumises a des sources de chaleur localisees. Notre demarche a consiste dans un premier temps a batir des solutions de reference en associant la methode nodale et une methode aux differences finies. Une extension a alors ete apportee a la methode nodale. De facon a permettre l'application de la methode nodale a la modelisation fine de la thermique fluide, un reseau special a ete developpe. On peut, des a present, simuler l'ensemble du probleme couple par un seul reseau nodal. De plus, les coefficients d'echange apparaissent maintenant comme un resultat du calcul. Deux exemples d'application ont ete etudies: boitier electronique compose par plusieurs cartes mises cote a cote (regime permanent). Mur parieto-dynamique (regime transitoire)
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Watel, Barbara. "Etude des échanges convectifs sur un cylindre aileté en rotation, soumis a un courant d'air parallèle aux ailettes." Valenciennes, 1997. https://ged.uphf.fr/nuxeo/site/esupversions/29267151-660f-45b9-af69-34482a8dce42.
Full textAbstract:
L'évaluation expérimentale des échanges convectifs avec l'air est faite sur des ailettes circulaires d'un arbre en rotation à vitesse uniforme et soumises ou non à un courant d'air parallèle à leurs faces. Un banc d'essais a été conçu pour mesurer, par thermographie infrarouge, l'évolution temporelle des températures suivant un rayon d'une ailette durant son refroidissement, cette dernière ayant été préalablement chauffée. Une analyse théorique des phénomènes thermiques se produisant dans une ailette, en régime transitoire, permet de déterminer le coefficient d'échange moyen de celle-ci avec l'air. L’étude bibliographique de la structure d'écoulement entre les ailettes en fonction de leur espacement, de leur vitesse de rotation et de la vitesse du courant d'air a été réalisée. Cette étude sert de base à l'analyse physique de la variation du coefficient d'échange en fonction des différents paramètres. Les essais avec les ailettes en rotation, soumises ou non à un courant d'air parallèle, ont permis de mettre en évidence les domaines d'influence de la convection forcée due à la rotation, de la convection forcée due au courant d'air et de la convection naturelle. Les résultats obtenus sur le coefficient d'échange en convection forcée sont justifiés par la représentation du champ des vitesses de l'écoulement entre les ailettes par vélocimétrie par images de particules. L’ensemble des essais réalisés peuvent être corrélés avec un écart relatif inférieur à 5% par une équation générale.
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Ben, Hassine Nidhal. "Etude numérique d'un écoulement forcé dans un canal horizontal dont la partie inférieure est constituée de boues assimilées à un matériau poreux." Thesis, Perpignan, 2017. http://www.theses.fr/2017PERP0021/document.
Full textAbstract:
Le séchage des boues d'épuration est un problème environnemental actuel, qui n'est pas suffisamment décrit dans la littérature. Par conséquent, ce travail représente une étude numérique des transferts de chaleur et de masse lors du séchage solaire des boues d’épuration. Cette boue est assimilée à un milieu poreux et exposée à un écoulement laminaire de convection forcée à l'intérieur d'un canal horizontal. Les transferts dans le canal et le milieu poreux sont décrits respectivement par les équations classiques de la convection forcée et par le modèle de Darcy-Brinkman-Forchheimer. Une méthode implicite aux différences finies est utilisée pour discrétiser le système d'équations différentielles régissant les transferts. Les systèmes algébriques obtenus sont résolus en utilisant les algorithmes de Gauss, Thomas et Gauss-Seidel. Afin de déterminer la vitesse de séchage, nous associons à ces équations un modèle de cinétique de séchage. Ce modèle est basé sur le concept de la courbe caractéristique. Nous avons particulièrement étudié les effets des conditions climatiques et des conditions relatives à la boue sur les évolutions spatio-temporelles des nombres caractéristiques des transferts ainsi que sur la cinétique de séchage. Le travail est complété par des simulations en utilisant des données météorologiques réelles de la région de Tataouine au sud de la Tunisie. Ces données ont subi un traitement statistique à l’aide de la méthode de Liu et Jordan afin de déterminer la journée type de chaque mois. L’étude de rentabilité du séchoir a montré que la période estivale est la période optimale pour le séchageThe drying of sewage sludge is a current environmental problem, not sufficiently described in the literature. Hence, the aim of this work is a numerical study of heat and mass transfers during solar drying of residual sludge. This sludge is assimilated to a porous medium and exposed to a forced convection laminar flow within a horizontal channel. The transfers in the channel and the porous medium are respectively described by the classic equations of forced convection and the Darcy-Brinkman-Forchheimer model. The implicit finite difference method is used to discretize the governing differential equation system. The algebraic systems obtained are solved using the Gauss, Thomas and Gauss-Seidel algorithms. To determine the drying rate, we associate a drying kinetics model. This model is based on the concept of the characteristic curve. We particularly studied the effects of climatic conditions (temperature, velocity and relative humidity of the ambient air as well as the solar radiation intensity) and the conditions relating to the sludge on the spatio-temporal evolutions of the transfers characteristic numbers as well as on drying kinetics. This work is completed by simulations using meteorological data from the Tataouine region in southern Tunisia. These data were statistically processed using the Liu and Jordan method to determine the typical day of each month. The rentability study of the dryer show that the summer period is the optimum period for drying
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Tazout, Hafida. "Etude théorique et expérimentale de la condensation de mélanges non-azéotropiques à l'intérieur d'un tube lisse horizontal." Grenoble 1, 1993. http://www.theses.fr/1993GRE10091.
Full textAbstract:
La condensation de melanges non azeotropiques a l'interieur de tubes lisses horizontaux a ete analysee par une approche theorique ainsi que par une approche experimentale. Une etude bibliographique a permis de trouver des modeles physiques de calcul specifiques aux melanges. Cette etape a ete suivie d'une modelisation numerique des methodes decrites. Nous avons utilise egalement le logiciel de conception d'echangeurs a tubes et calandre cetuc, dans lequel ont ete introduites les differentes methodes de calcul des coefficients de transfert de chaleur a travers le film de condensat. Les codes de calcul qui ont fait l'objet de la simulation ont ete valides par des experimentations adaptees. L'accord entre les resultats theoriques et experimentaux est satisfaisant. Cependant une des theories utilisees (la theorie du film) rend mieux compte des resultats experimentaux
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Basecq, Vincent. "Développement d’un mur capteur-stockeur solaire pour le chauffage des bâtiments à très basse consommation d’énergie." Thesis, La Rochelle, 2015. http://www.theses.fr/2015LAROS013/document.
Full textAbstract:
L’exploitation des énergies renouvelables est une voie nécessaire afin de lutter contre le réchauffement climatique, et afin d’anticiper la raréfaction des matières premières. Le mur capteur/stockeur solaire appliqué aux bâtiments à très basses consommations d’énergie s’inscrit dans cette volonté d’une transition vers les énergies renouvelables. Dans le cadre de ces travaux de thèse, l’énergie solaire est stockée dans des matériaux à changement de phase qui permettent un stockage de chaleur latente plus dense que le stockage sensible des matériaux de construction traditionnels. Cette énergie est restituée à l’ambiance intérieure par la circulation d’air neuf à travers l’élément de stockage. Un mur capteur/stockeur solaire a été développé en s’appuyant sur une revue bibliographique préalable des différents travaux scientifiques menés pour des problématiques similaires. Le dispositif a été expérimenté en environnement réel dans un premier temps, intégré à l’enveloppe d’un petit bâtiment en bois fortement isolé. La quantité de chaleur captée par le mur peut atteindre 2 kWh.m-2.jour-1, pour une quantité de chaleur restituée à l’air de 1,5 kWh.jour-1. Le dispositif a été testé en conditions maîtrisées de laboratoire. Une attention particulière a été portée à la mesure de température au sein même du MCP, afin d’analyser le comportement thermique de ce dernier. Deux phénomènes ont été observés : le recouvrement de la phase liquide sur la phase solide et l’homogénéisation des températures en phase liquide. Le comportement thermique du MCP dépend des interactions entre trois flux : le flux de charge (apport solaire), le flux de décharge (énergie restituée à l’air) et un flux vertical induit par le recouvrement de la phase liquide sur la phase solide. Par ailleurs, un modèle numérique dynamique du mur capteur a été développé en volumes finis. Ce modèle permet de simuler l’effet de serre du mur capteur, le stockage de chaleur et les phases de solidification et de fusion du MCP, et la restitution de chaleur à l’air entrant dans le bâtiment. Les résultats numériques alors obtenus ont été confrontés aux données expérimentales. Le modèle a été validé pour la température d’air soufflée (en sortie du mur capteur). L’écart entre valeurs expérimentales, sur des périodes journalières, est en moyenne de 0,6°C pour la température d’air soufflé et est inférieur à 10 % pour l’énergie fournie à l’air préchauffé. Ces différences sont inférieures aux incertitudes de mesures et à l’incertitude du calcul énergétique. Le modèle ainsi validé peut être couplé au code de simulation thermique dynamique du bâtiment TRNSYSUse of renewable energy is a necessary way to fight global warming and to anticipate scarcity of raw materials. The solar/storage wall used in buildings with lower energy consumption meets this evolution to renewable energy sources. In this thesis, solar energy is stored in a phase charge material (PCM), which provides latent storage. The latent storage is higher than sensible storage in usual building materials. This energy is restored to indoor air, by circulation and heating of inlet air through the wall storage element. In this thesis work, the solar storage wall was developed, based on previous published works dealing with similar systems. An experiment has been carried out with the solar storage integrated in a small wood building with a high insulation. The solar energy recovered by the wall reaches 2 kWh.m-2.day-1 and 1,5 kWh.day-1 was restored to air. In a second experiment, a prototype was developed to be used in controlled laboratory conditions. Special attention was given to PCM temperature measures to analyze the PCM thermal behavior. Two phenomena were observed: (i) liquid phase recovering solid phase, (ii) temperature homogenization in liquid phase. The PCM thermal behavior depends on interactions between three energetic flows: the charge flow (solar energy recovered), the restored flow (energy restored to the inlet air) and a vertical flow created by the liquid phase recovering. Furthermore, a numerical dynamic model for the solar storage wall was developed. It is based on a finite volume approach. This model simulates: (i) the ground effect in a solar wall, (ii) the thermal energy storage and phase changes, and (iii) heat recovery energy to air inlet. Numerical results were compared to experimental values. The model was validated for air temperature for daily cycle defined with a charge period (during sunning) and a continue air heating. The difference between numerical values and experimental values are lower than 0.6°C in mean temperature, and 10% in energy. This difference is lower than measurement uncertainties and energy calculation error margins. So the model is valeted and can be coupled with the dynamic thermal simulation code: TRNSYS
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Muhr, Laurence. "Étude du procédé de fabrication des graisses au lithium complexe." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 1993. http://www.theses.fr/1993INPL151N.
Full textAbstract:
Les procédés de fabrication de graisses de lubrification se sont souvent développés de façon empirique dans l'industrie pétrochimique. Face aux difficultés rencontrées lors du développement de nouveaux produits, une recherche plus fondamentale a été entreprise avec pour objectif d'améliorer la conduite du procédé de fabrication des graisses, dans le cas présent des graisses au lithium complexe. Dans un premier temps, une étude critique et explicative du procédé a été réalisée afin d'identifier les séquences susceptibles d'influer fortement sur la qualité du produit final. Il s'est avéré qu'une connaissance plus fondamentale des phénomènes lies à l'ébullition de fluides non newtoniens en cuve agitée était requise. L'étude envisagée dépassait donc le cadre strict de la fabrication des graisses. En effet, les problèmes d'ébullition en milieu fluide visqueux non newtoniens sont fréquents dans l'industrie et ont fait l'objet de très peu d'études jusqu'à maintenant. Dans un second temps, le transfert thermique au cours de ces opérations a été étudié de façon expérimentale sur des fluides modèles puis sur des graisses. Des résultats nouveaux quant à l'influence des propriétés rhéologiques de la charge sur les différents régimes d'ébullition en présence de convection forcée ont été obtenus
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Meynet, Yannick. "Etude expérimentale des écoulements de Taylor-Couette-Poiseuille en entrefer encoché : Application aux machines électriques automobiles." Thesis, Chasseneuil-du-Poitou, Ecole nationale supérieure de mécanique et d'aérotechnique, 2016. http://www.theses.fr/2016ESMA0001.
Full textAbstract:
La présente étude vise à comprendre les écoulements ainsi que les transferts de chaleur par convection dans une configuration représentative d’un moteur de traction automobile. La zone d’étude est constituée d’un stator extérieur lisse et fixe et d’un rotor intérieur tournant. Deux géométries de rotor ont été étudiées : un rotor cylindrique et un rotor encoché. Un écoulement axial est superposé à l’écoulement produit par la rotation. Pour le rotor lisse, des mesures ont été réalisées pour des valeurs du nombre de Reynolds axial de 2500 à 13900 et de rotation de 1250 à 4000. Pour le rotor encoché, le nombre de Reynolds axial varie également de 2500 à 13900 et le nombre de Reynolds de rotation de 5000 à 26000. Les mesures de vitesse réalisées par PIV au sein des encoches montrent un écoulement tourbillonnaire contrarotatif complexe. Dans la zone d’entrée, on peut noter une forte interaction entre l’écoulement des encoches et celui provenant des zones polaires. Les résultats thermiques obtenues par thermographie infrarouge sur le rotor encoché montrent que les transferts thermiques augmentent avec l’augmentation du nombre de Reynolds axial mais l’influence de la vitesse de rotation est plus complexe. Enfin, la comparaison des résultats thermiques entre rotors lisse et encoché, a permis de mieux comprendre l’effet des encoches sur le refroidissement globalThe present work aimed to experimentally study the flow and heat transfer in a configuration corresponding to the gap of an automotive electrical motor (a thin airlayer between the rotating (rotor) and stationary (stator) parts.) Two rotor geometries are studied: one cylindrical and the other one with four slots which reproduce a synchronous motor used in automotive traction. An axial flow is superimposed to the rotation flow thanks to a ventilation system. The two most important parameters are axial Reynolds number and rotational Reynolds number. Velocity measurements are performed by PIV and heat transfer by infrared thermography coupled with heated thin foils. A complex counter rotational vortex flow has been recorded in the slots. Moreover, this slot flow seems to interact with the pole flow in the inlet region. This interaction seems to disappear rapidly after entrance area. Heat transfer rate is 3D, with great differences between the two slots faces and the pole. Classically, heat transfer rate grows with increasing axial Reynolds number. The relation between heat transfer rate and rotation Reynolds number is more complex