Dissertations / Theses: 'Gaz'

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Ouvry, Valérie. "Évolution du marché gazier européen à long terme : organisation et prix /." Paris : Éd. Technip, 1998. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb367078140.

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Khaddour, Fadi. "Amélioration de la production de gaz des « Tight Gas Reservoirs »." Thesis, Pau, 2014. http://www.theses.fr/2014PAUU3005/document.

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Abstract:

La valorisation des réservoirs gaziers compacts, dits Tight Gas Reservoirs (TGR), dont les découvertes sont importantes, permettrait d’augmenter significativement les ressources mondiales d’hydrocarbures. Dans l’objectif d’améliorer la production de ces types de réservoirs, nous avons mené une étude ayant pour but de parvenir à une meilleure compréhension de la relation entre l’endommagement et les propriétés de transport des géomatériaux. L’évolution de la microstructure d’éprouvettes qui ont été soumises préalablement à des chargements dynamiques est étudiée. Une estimation de leurs perméabilités avec l’endommagement est tout d’abord présentée à l’aide d’un modèle de pores parallèles couplant un écoulement de Poiseuille avec la diffusion de Knudsen. Nous avons ensuite mené des travaux expérimentaux afin d’estimer l’évolution de la perméabilité avec l’endommagement en relation avec l’évolution de la distribution de tailles de pores. Les mesures de perméabilité sont effectuées sur des cylindres en mortier similaire aux roches tight gas, soumis à une compression uniaxiale. La caractérisation des microstructures des mortiers endommagés est réalisée par porosimétrie par intrusion de mercure. Afin d’estimer l’évolution de la perméabilité, un nouveau modèle hiérarchique aléatoire est présenté. Les comparaisons avec les données expérimentales montrent la capacité de ce modèle à estimer non seulement les perméabilités apparentes et intrinsèques mais aussi leurs évolutions sous l’effet d’un chargement introduisant une évolution de la distribution de taille de pores. Ce modèle, ainsi que le dispositif expérimental employé, ont été étendus afin d’estimer à l’avenir les perméabilités relatives de mélanges gazeux. Le dernier chapitre présente une étude de l’adsorption de méthane dans différents milieux fracturés par chocs électriques. Les résultats, utiles pour l’estimation des ressources en place, ont montré que la fracturation permet de favoriser l’extraction du gaz initialement adsorbé
The valorization of compact gas reservoirs, called tight gas reservoirs (TGR), whose discoveries are important, would significantly increase the global hydrocarbon resources. With the aim of improving the production of these types of gas, we have conducted a study to achieve a better understanding of the relationship between damage and the transport properties of geomaterials. The microstructure evolution of specimens, which were submitted beforehand to dynamic loading, has been investigated. An estimation of their permeability upon damage is first presented with the help of a bundle model of parallel capillaries coupling Poiseuille flow with Knudsen diffusion. Then, we have carried out an experimental work to estimate the permeability evolution upon damage in relation to the evolution of the pore size distribution in uniaxial compression. The measurements of permeability have been performed on mortar cylinders, designed to mimic typical tight rocks that can be found in tight gas reservoirs. Microstructural characterization of damaged mortars has been performed with the help of mercury intrusion porosimetry (MIP). To estimate the permeability evolution, a new random hierarchical model has been devised. The comparisons with the experimental data show the ability of this model to estimate not only the apparent and intrinsic permeabilities but also their evolutions under loading due to a change in the pore size distribution. This model and the experimental set up have been extended to estimate the relative permeabilities of gas mixtures in the future. The final chapter presents a study of the adsorption of methane on different porous media fractured by electrical shocks. The results, concerning the estimation of the in-place resources, have shown that fracturing can enhance the extraction of the initial amount of adsorbed gas

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Goutière, Vincent. "Comparaison et évaluation de modèles de gaz réels en rayonnement thermique /." Thèse, Chicoutimi : Université du Québec à Chicoutimi, 2000. http://theses.uqac.ca.

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Pauly, Alain. "Interaction gaz phtalocyanines. Resultats experimentaux et modelisation. Application aux capteurs de gaz." Clermont-Ferrand 2, 1993. http://www.theses.fr/1993CLF21495.

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Abstract:

Ce travail est une contribution a l'etude des proprietes electriques des materiaux moleculaires en vue de leur utilisation comme organes sensibles pour capteurs de gaz. Ce memoire debute par la presentation des principes de detection mis en uvre dans les capteurs de gaz. Apres la description des molecules de phtalocyanines metalliques (phtalocyanine de cuivre, biphtalocyanine de lutecium, phtalocyanines polymeres), nous donnons la structure cristallographique et morphologique des couches minces realisees a partir de ces materiaux. La troisieme partie est relative aux mecanismes de conduction electrique dans les couches minces de phtalocyanine. Dans la derniere partie du memoire sont presentes les resultats experimentaux correspondant a l'influence des gaz industriels oxydants (tels que no2, cl2, o2) et reducteurs (tels que nh3, h2s, co) sur la conduction electrique des structures sensibles a phtalocyanine. La grande sensibilite vis-a-vis des gaz oxydants est particulierement mise en evidence, ce qui assure une selectivite de detection vis-a-vis de ce type de gaz. Un modele d'interaction gaz/phtalocyanine est ensuite expose. Il permet l'interpretation de ces resultats experimentaux. Nous concluons sur les potentialites d'utilisation des phtalocyanines comme materiaux sensibles pour capteurs de gaz

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Wang, Tianyuan. "Aspects thermodynamiques du captage des gaz acides à partir du gaz naturel." Thesis, Paris Sciences et Lettres (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017PSLEM061/document.

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Abstract:

Parmi les combustibles fossiles, le gaz naturel est le plus propre, en termes d'émissions de CO2, d'efficacité énergétique et de quantité de polluants atmosphériques émis. Le méthane est l'élément principal du gaz naturel; néanmoins, il contient des quantités considérables de gaz acides (CO2, H2S) qui peuvent entraîner la corrosion des équipements et des pipelines si de l'eau est présente. Les mercaptans sont d’autres composés soufrés présents dans le gaz naturel dont combustion peut produire du SO2 qui est un produit chimique indésirables causant des problèmes environnementaux. Les gaz acides et les mercaptans doivent être retirés du gaz naturel jusqu'à une norme acceptable. Le gaz naturel traité contient jusqu'à 2% de CO2, 2-4 ppm de H2S et 5-30 ppm de mercaptans. L'absorption chimique avec des solvants aqueuses comportant des alcanolamines [3] (comme la monoéthanolamine (MEA), la diéthanolamine (DEA), la méthyldiéthanolamine (MDEA)) est la méthode la plus bien malteuse pour séparer les gaz acides du gaz naturel. Les gaz acides réagissent selon une réaction acide base dans l'absorbeur pour former des espèces électrolytes. Les mercaptans et les hydrocarbures ne réagissent pas avec les molécules d'alcanolamines, et sont physiquement absorbés.Le modèle thermodynamique a une grande importance pour la conception du procédé de traitement des gaz acide, car il va permettre de déterminer l'Equilibre Liquide Vapeur et faire les bilans d’énergie. Des modèles thermodynamiques fiables peuvent permettre aux concepteurs non seulement de confirmer leurs limites réglementaires, mais aussi de minimiser la perte de composants précieux comme les hydrocarbures.Dans ce travail, un modèle thermodynamique a été développé pour prédire:•Les solubilités des alcanes (méthane, éthane, propane, n-butane, n-pentane, n-hexane), aromatiques (ethylbenzène, benzène, toluène) et mercaptans (MM, EM) dans une solution aqueuse d'alcanolamine• Les solubilités des gaz acides (CO2, H2S) dans des solutions aqueuses d'alcanolamine et d'autres propriétés cruciales telles que: la concentration d'électrolyte, la composition en phase vapeur (principalement le conteneur d'eau)• Les diagrammes de phase pour les systèmes multi-composants contenant du CO2-H2S-alcanolamine-eau-hydrocabon-mercaptan.Les paramètres du model ont été déterminés avec les données expérimentales disponibles dans la littérature et les nouvelles données mesurées
Among fossil fuels, natural gas is the cleanest, in terms of CO2 emission, burn efficiency and amount of air pollutant. Methane is the prevailing element of natural gas; therefore, there are also a variety of impurities. In fact, it contains usually considerable amounts of acid gases (CO2, H2S) which can lead to corrosion in equipments and pipelines if water is present. Mercaptans are known as toxic molecules with undesirable odor, and fuel combustion of mercaptan molecules can produce SO2 which is undesirable chemical, they can cause environmental issues. Acid gases and mercaptans are needed to be removed from natural gas until acceptable standard. The treated natural gas contains as maximum as 2% of CO2, 2–4 ppm of H2S and 5–30 ppm of total mercaptans. Chemical absorption with alkanolamines [3] (such as monoethanolamine (MEA), diethanolamine (DEA), methyldiethanolamine (MDEA)) is the most well-established method to separate acid gas from natural gas. Acid gases react with alkanolamines in the absorber to form electrolyte species, mercaptans and hydrocarbons do not react with alkanolamines molecules, and they are physically absorbed by aqueous alkanolamine solution. Then the loaded solution can be regenerated by heating in the stripper.Thermodynamic model is of high importance for the conception of the process, as it is linked directly to the accurate determination of the Vapor-Liquid Equilibrium and energy balances. Reliable thermodynamic models can allow designers not only to confirm their regulatory limits, but also to minimize the loss of valuable hydrocarbons components.In this work a thermodynamic model has been developed to describe:• Alkane (methane, ethane, propane, n-butane, n-pentane, n-hexane), aromatic (ethylbenzene, benzene, toluene) and mercaptans (MM,EM) in aqueous alkanolamine solution• Acid gases (CO2,H2S) solubilities in aqueous alkanolamine solutions, and other crucial properties like: electrolyte concentration, vapor phase composition(mostly water contant)• The phase diagram for multi-component system containing CO2-H2S-alkanolamine-water-hydrocabon-mercaptan.The parameters of the model were determined with the experimental data available in the literature and the new measured data

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Loinard, Laurent. "Le gaz moléculaire dans la galaxie d'Andromède." Université Joseph Fourier (Grenoble), 1998. http://www.theses.fr/1998GRE10040.

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Abstract:

Cette these presente de nouveaux resultats sur la distribution et les proprietes du gaz moleculaire dans la galaxie d'andromede (m 31). Dans la premiere partie, nous nous sommes interesse specifiquement aux regions internes (r#g#a#l < 7 kpc), et avons montre qu'au moins certains nuages de ces regions contenaient vraisemblablement de grandes quantites de gaz moleculaire. Les nuages de ces regions apparaissent en outre beaucoup plus lisses et froids que les nuages moleculaires geants galactiques. Ces differences observationnelles pourraient neanmoins ne pas traduire de differences structurelles intrinseques, mais resulter seulement de conditions d'environnement differentes (faible flux uv et faible densite de rayons cosmiques). Le facteur de couverture du disque de m 31 par du gaz moleculaire dans les 7 kiloparsecs centraux semble de plus ne pas etre plus faible que celui des regions entre 7 et 12 kpc, contrairement a l'idee recue. La seconde partie presente une cartographie co complete de la moitie sud de m 31 faite a une resolution angulaire de 45". Le gaz moleculaire dans m 31 semble fortement confine a l'interieur de bras spiraux, dont deux (s3 et s4) sont particulierement proeminents. Ces bras correspondent a ceux definis par le gaz atomique, la poussiere et les etoiles jeunes, meme si a l'intersection de s4 et du grand axe de la galaxie, on constate un decalage de l'ordre d'un kiloparsec entre le bas defini par les indicateurs de milieu interstellaire froid et celui defini par les etoiles jeunes ; decalage qui pourrait etre du au passage d'une onde de densite spirale. Meme si m 31 est environ 6 fois moins brillante en co que la voie lactee, on constate qu'au dela de 8-9 kpc (le rayon solaire), les deux galaxies sont tres semblables dans leur contenu moleculaire. Cette cartographie a en outre revele la presence au centre de m 31 d'un disque moleculaire nucleaire tres similaire dans sa cinematique au disque nucleaire galactique.

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Talvy, Samuel. "Airlift et colonne à bulles en écoulement gaz-liquide et gaz-liquide-solide." Toulouse, INSA, 2003. http://www.theses.fr/2003ISAT0031.

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Abstract:

Cette these s'inscrit dans l'axe de recherche " hydrodynamique physique et physico-chimique des reacteurs polyphasiques du laboratoire d'ingenierie des procedes et de l'environnement. Le premier objectif est d'etendre les travaux de la mecanique des fluides numeriques (m. F. N. ) A l'analyse de l'hydrodynamique et du melange gaz-liquide et gaz-liquide-solide en airlift puis de tester les potentialites de la m. F. N. Pour reproduire le fonctionnement des colonnes a bulles. Puis le deuxieme objectif est de proposer des modeles beaucoup plus simples pour calculer les airlifts et les colonnes a bulles : modele filaire. Les resultats obtenus avec la m. F. N. Fourniront des fermetures aux problemes des modeles simples. Les resultats des simulations numeriques et filaires sont systematiquement compares aux resultats experimentaux
This thesis is in the axe of "hydrodynamic physics and physico-chemical of the multiphase devices of the laboratoire d'ingenieries des procedes et de l' environnement. The prime objective is to extend the existing work of computational fluid dynamics (cfd) by analysing the hydrodynamics and mixing in gas-liquid and gas-liquide-solid flows in airlift then to test the potentialites of cfd modelling to simulate bubble columns. The second objective is to propose simpler models to calculate the airlifts and bubble olumns : 1d model. The results obtained with cfd will provide closure relations for the problems of the 1d model. The results of the numerical simulation and 1d are systematicly compared to the experimental results

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Hajiw, Martha. "Étude des conditions de dissociation des hydrates de gaz en présence de gaz acides." Thesis, Paris, ENMP, 2014. http://www.theses.fr/2014ENMP0042/document.

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Abstract:

La demande en énergies fossiles a connu une forte croissance au cours du vingtième siècle et représente aujourd'hui 80% de la consommation énergétique mondiale. Pour répondre à la demande, les industries pétrolières et gazières s'orientent vers de nouvelles sources. 40% des réserves de gaz contiennent un pourcentage important (jusqu'à 20%) de gaz acides (dioxyde de carbone et sulfure d'hydrogène). La production de ces gaz à forte teneur en gaz acides représente un défi pour les industries, étant donné la toxicité du sulfure d'hydrogène et la forte probabilité de corrosion des pipelines en présence d'eau (naturellement produite avec le gaz naturel). D'autre part, l'utilisation des énergies fossiles conduit au changement climatique avec des émissions importantes de dioxyde de carbone dans l'atmosphère. Le captage et le stockage du CO2 semble être un procédé prometteur. De l'eau est souvent présente lors du transport du gaz naturel et du CO2 capturé. Lors des étapes de production et de transport, les conditions de température et de pression sont sujettes au changement. La condensation de l'eau (à l'origine de la corrosion et donc d'une rupture possible des pipelines) et à la formation de glace et/ou d'hydrates en sont les conséquences principales. Or la formation d'hydrates est un sérieux problème avec un risque de blocage des pipelines. Pour éviter la formation des hydrates, des inhibiteurs chimiques sont utilisés. Il est donc indispensable de bien connaitre les équilibres entre phases pour les différents mélanges considérés pour un fonctionnement et une production en toute sécurité
The twentieth century has seen an important increase of the fossil energy demand, representing today 80% of world energy consumption. To meet the request, oil and gas companies are interested in new gas fields. 40% of these reserves are acid and sour gases, i.e. the percentage of carbon dioxide and hydrogen sulphide is significant, sometimes over 20% of CO2 or H2S. Natural gas production with high content of acid gases can be a challenge, due to their corrosiveness potential in pipelines in the presence of water and H2S toxicity. On another hand, as a result of world's dependence on fossil energies, the release of carbon into atmosphere is increasing and leads to climate changes. Carbon Capture and Storage (CCS) is one of the most promising ways to reduce CO2 emissions in the atmosphere. Whether in natural gas or carbon dioxide transport, water may be present. During production, transportation and processing, changes in temperature and pressure can lead to water condensation (cause of corrosion, and consequently a possible pipeline rupture), ice and/or gas hydrates formation. Hydrates are a serious flow assurance problem and may block pipelines. To avoid hydrates formation, chemical inhibitors are used. Therefore accurate knowledge of mixtures phase equilibria are important for safe operation of pipelines and production/processing facilities

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Heinry, Didier. "Pompe à chaleur chimique solide-gaz : comportement d'un réacteur régénéré par des gaz chauds." Perpignan, 1992. http://www.theses.fr/1992PERP0132.

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Abstract:

Cette etude concerne l'utilisation des pompes a chaleur chimiques dans des systemes de climatisation utilisant comme source d'energie des gaz chauds. Un prototype de quelques kw, fortement instrumente, a ete realise et a permis, tout d'abord, de demontrer la faisabilite du systeme. Il a en outre permis par identification avec une modelisation de caracteriser l'element primordial, c'est-a-dire le reacteur-echangeur, par un certain nombre de parametres en vue d'une optimisation. Celle-ci est principalement basee sur un critere energetique

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Reneme, Yvan. "Post-traitement catalytique des gaz de combustion de moteurs thermiques fonctionnant au gaz naturel." Thesis, Lille 1, 2011. http://www.theses.fr/2011LIL10149/document.

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Abstract:

Ce travail concerne l’étude de catalyseurs à base de métaux nobles pour le post-traitement des gaz de combustion de moteurs fonctionnant au gaz naturel. La stabilité du méthane impose des températures de fonctionnement supérieures à celles d’un catalyseur pour un moteur essence. La conséquence est une désactivation plus rapide associée au frittage et aux changements de composition de surface lorsque Pd et Rh sont associés. Une première partie a permis de cerner l’impact de ces reconstructions sur les propriétés d’adsorption des métaux noble et les mécanismes d’activation du méthane. L’effet bénéfique de l’ajout de Rh au catalyseur Pd/Al2O3 retardant l’agglomération de Pd est observé. Un état oxydé des catalyseurs vieillis semble plus favorable à l’adsorption du méthane. D’autre part, la dispersion de Pd sur Al2O3/CexZr1-xO2 permet d’accroître sa résistance.Ces catalyseurs ont également été étudiés au cours du démarrage à froid la réaction NO/H2 étant prépondérante. Deux approches théorique et expérimentale ont été confrontées permettant de proposer un mécanisme réactionnel où l’étape clé est la dissociation de NO. La réaction compétitive H2/O2 joue un rôle important régulant le taux de recouvrement en hydrogène qui permet d’assister la dissociation de NO sur Rh alors que cet effet bénéfique n’est pas observé sur Pd en raison d’une réaction H2/O2 trop rapide. Le développement de formulations catalytiques alternatives a été entrepris montrant l’intérêt potentiel des perovskites. Une très bonne stabilité, lorsque le palladium est déposé sur la perovskite et un gain d’activité après inclusion dans la structure de la perovskite ont été mis en évidence après vieillissement
This investigation deals with the development of noble metal based catalysts for after-treatment systems dedicated to natural gas engines. The high stability of methane implies more elevated running temperatures than in the conventional three-way technology. Deactivation proceeds more rapidly related to thermal sintering and changes in surface composition when Pd and Rh are associated. The impact of such reconstruction has been evaluated on the adsorptive properties of noble metals and the mechanism involved in the activation of methane. The beneficial effect due to Rh incorporation to Pd/Al2O3 preventing agglomeration of Pd was observed as well as a greater stabilization of the adsorptive properties after oxidative thermal treatment. Pd deposition on Al2O3/CexZr1-xO2 was found to improve the thermal stability and activity associated with an enhancement of OSC properties.The catalyst behaviour has also been studied during the cold start engine where the NO/H2 reaction predominates. Theoretical and experimental approaches were compared in order to propose a mechanism where the elementary key is dissociation of NO. Competitive H2/O2 reaction plays an important role regulating the hydrogen surface coverage which assists the dissociation on Rh. This beneficial effect disappears on Pd/Al2O3 due to a H2/O2 reaction much faster than the NO/H2. Finally, alternative catalyst formulations were developed based on perovskite. The potential interest of such materials is related to their ability to stabilize the metal dispersion of noble metals and to improve the oxygen storage capacity particularly when Pd is included in the perovskite lattice rather than deposited by impregnation

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Nifa, Iliass. "Caractérisation et modélisation du gaz 2D des dispositifs MIS-HEMTs sur GaN." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018GREAT015/document.

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Abstract:

Le travail de thèse effectué porte sur la caractérisation électrique et la modélisation du gaz d’électrons à deux dimensions (2D) dans les dispositifs MOS-HEMT à base de l’hétérojonction AlGaN/AlN/GaN. Ces dispositifs ont un fort potentiel pour les applications d'électronique de puissance. Ce travail de recherche se place en soutien aux efforts de recherche pour l’élaboration des épitaxies GaN sur Si et pour les filières technologiques HEMT sur GaN. Il s'agit de comprendre précisément le fonctionnement du gaz d'électrons 2D et ses propriétés de transport électronique. Une nouvelle méthodologie a été développée pour identifier le dopage résiduel de la couche GaN, lequel est un paramètre important des substrats GaN et était par ailleurs difficile à évaluer. Un deuxième axe de recherche a consisté à proposer des techniques de mesure fiables ainsi qu’une modélisation des propriétés de transport du gaz d'électrons 2D. Dans ce cadre, des mesures split-CV et effet Hall ont été réalisées en fournissant pour chacune d’elles un protocole expérimental adéquat, avec un montage innovant pour les mesures effet Hall. Ce travail expérimental a été enrichi par une modélisation des propriétés du transport du 2DEG basée sur le formalisme de Kubo-Greenwood. Enfin, dans un dernier axe de recherche, un aspect plus général visant la compréhension en profondeur de l’électrostatique de l’empilement de la grille de nos GaN-MOS-HEMT a été proposé. Il est basé sur la caractérisation électrique C-V, la modélisation et l’extraction des paramètres. Le modèle développé a permis de souligner l'impact des charges surfaciques de polarisation et des défauts sur la tension de seuil des MOS-HEMT. Ce modèle a également permis d’estimer une valeur de la déformation dans les couches GaN épitaxiées sur un substrat Silicium
This thesis aims at studying the electrical characterization and modelling of two-dimensional (2D) electron gas in MOS-HEMT devices based on the hetero-junction AlGaN/AlN/GaN. These devices are very promising candidates for power electronics applications. This research work provides the production team with detailed data on phenomena affecting GaN material. The goal is to understand precisely how 2D electron gas works and evaluate its electronic transport properties. A new methodology has been developed to identify residual doping of the GaN layer. This method was developed in order to answer a real need to know this doping to determine the quality of the epitaxial GaN layer. The second research priority was to provide reliable measurement techniques and modelling of the transport properties of 2D electron gas. Within this framework, the split-CV and Hall effect measurements were carried out by providing for each of them a suitable experimental protocol, with an innovative set-up for Hall effect measurements. In addition, this experimental work was supported by modelling the transport properties of 2DEG based on Kubo-Greenwood's formalism. Finally, a more general aspect aimed at an in-depth understanding of the electrostatic stacking of the GaN-MOS-HEMT gate. It is based on C-V electrical characterization, modelling and parameter extraction. The model developed made it possible to highlight the impact of polarization surface charges and defects on the threshold voltage of MOS-HEMT. This model also contributed to the estimation of the value of deformation in epitaxial GaN layers on a Silicon substrate

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Picard, Clément. "Mise en suspension de particules immergées par injection de gaz." Thesis, Lyon, 2018. http://www.theses.fr/2018LYSEN015/document.

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Abstract:

Nous avons étudié expérimentalement la mise en suspension de particules lorsque l’on injecte du gaz à la base d’une couche de grains immergée dans un liquide, en géométrie confinée (cellule de Hele-Shaw). En configuration verticale, le système atteint toujours un régime stationnaire résultant de la compétition entre l’entraînement des grains par la remontée des bulles, et leur sédimentation. Un modèle phénoménologique permet d’expliquer les propriétés de la suspension ainsi formée, et du lit granulaire non affecté par la remontée de gaz. L’effet de la gravité effective dans le système est ensuite considérée. Lorsqu’un état stationnaire existe, la taille du lit granulaire présente un maximum pour un angle d’inclinaison de la cellule de 30-40 degrés environ. Cette observation s’explique par un phénomène particulier de sédimentation, l’effet Boycott. Les propriétés statistiques de la suspension (densité, homogénéité) et des bulles (taille, forme, orientation) ont été caractérisées. On montre en particulier que l’on atteint un plateau pour l’aire de contact entre les trois phases (gaz/liquide/solide) en fonction du débit, indépendamment de la gravité effective – résultat important dans le cadre d’applications à des réactions catalytiques. Enfin, une large exploration de la gamme des paramètres montre, pour des cellules inclinées et certaines valeurs de débit de gaz, l’existence d’un régime oscillant : la taille du lit granulaire varie entre un état « creusé » (suspension très dense) et un état « comblé » (suspension peu concentrée). Une explication est proposée pour les temps de montée et de descente de ces oscillations
We have studied experimentally particle suspension when injecting a gas at the bottom of an immersed granular layer, in confined geometry (Hele-Shaw cell). In a vertical setup, the system always reaches a stationary state resulting from the competition between grains entrainment by bubble rise, and sedimentation. A phenomenological model makes it possible to explain the properties of the suspension thus formed, and of the granular bed not affected by the gas rise. The influence of the effective gravity in the system is then considered. When a stationary state is reached, the size of the granular bed displays a maximum for a cell inclination angle of about 30-40 degrees. This observation can be explained by referring to a peculiar sedimentation process, the Boycott effect. Statistical properties of the suspension (density, homogeneity) and bubbles (size, shape, orientation) have been characterized. In particular, we show that the contact surface between the three phases (gas/liquid/solid) reaches a plateau when increasing the gas flow-rate, independent of the effective gravity. This result is important in the frame of possible applications to catalytic reactors. Finally, exploring a large range of parameters, we point out the existence of an oscillatory regime for inclined cells in a given range of gas flow-rates: the granular bed size oscillates between an "excavated" state (dense suspension) and a "filled" state: (dilute suspension). An explanation for the rising and falling time of these oscillations is proposed

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Ortona, Umberto d'. "Hydrodynamique et gaz sur reseau." Paris 6, 1994. http://www.theses.fr/1994PA066750.

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Abstract:

Dans le premier chapitre nous presentons les modeles deja existant et introduisons les notations que nous utiliserons dans ce travail. Dans le chapitre 2 nous presentons le modele que nous utiliserons dans la plus grande partie de ce travail, ainsi que l'ensemble de ses proprietes. Nous appliquons alors ce modele a l'etude de la convection en milieu libre et en milieu poreux, ceci constituant le chapitre 3, et cloturant la partie sur les ecoulements monophasiques. La deuxieme partie, qui traite des ecoulements diphasiques, commence par la presentation de differents modeles de gaz sur reseau a deux couleurs de particules, leurs defauts et proprietes respectives. Sur base de ces proprietes, nous choisissons le modele qui nous parait le plus interessant, et realisons une etude plus poussee de ses caracteristiques. Ce choix et cette etude constituent la majeure partie du chapitre 4. Nous utilisons alors ce modele dans le chapitre 5 pour etudier divers problemes d'ecoulements diphasiques en presence ou non d'une paroi. Dans la derniere partie, nous presentons deux modeles s'appliquant chacun a un probleme bien particulier. Dans le chapitre 6 nous abordons un modele diphasique dont la miscibilite ou l'immiscibilite depend de la temperature et dans le 7#e#m#e et dernier chapitre, nous montrons comment introduire une tension de surface isotrope dans un gaz sur reseau bgk. Et nous terminons, bien entendu, par tirer les conclusions que nous avons extraites de ce travail

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Chaumeton, Jean Jacques. "La chimie des gaz rares." Paris 5, 1988. http://www.theses.fr/1988PA05P134.

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DASNIERES, DE VEIGY ALAIN. "Mecanique statistique d'un gaz d'anyons." Paris 6, 1994. http://www.theses.fr/1994PA066092.

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Abstract:

En physique bidimensionnelle, un systeme de particules indiscernables, quantiques et non relativistes peut obeir a une statistique qui interpole entre celle de bose-einstein et celle de fermi-dirac. De telles particules sont appelees des anyons. L'amplitude de probabilite peut prendre une phase arbitraire lors d'un echange des particules. Au contraire des bosons ou des fermions, le groupe des permutations ne permet pas de caracteriser completement cette phase et il faut invoquer alors le groupe de tresse. Il apparait que l'interaction statistique entre les anyons est equivalente a une interaction de aharonov-bohm qui derive d'un lagrangien de chern-simons. Nous nous sommes essentiellement interesse a la thermodynamique d'un gaz d'anyons. Puisque le spectre complet de n anyons semble hors d'atteinte, nous avons fait un calcul de l'equation d'etat au second ordre perturbatif au voisinage de la statistique de bose ou de fermi. Pour eviter les divergences ultraviolettes, on remarque que les singularites de l'interaction statistique a courte portee obligent les fonctions d'ondes a s'annuler quand des anyons coincident (exclusion statistique). Le gaz est confine dans un puits harmonique de maniere a obtenir la limite thermodynamique quand l'attraction harmonique tend vers zero. Ainsi, les divergences infrarouges s'annulent mutuellement dans cette limite et on trouve un developpement du viriel fini au second ordre perturbatif. La complexite du modele des anyons apparait dans ce resultat. Nous avons aussi calcule l'equation d'etat d'un gaz d'anyons dans un champ magnetique assez intense pour projeter les particules dans le fondamental de landau degenere. Le resultat est valable pour des anyons de statistique quelconque. Nous obtenons pour ce systeme un principe d'exclusion qui generalise le principe de pauli aux anyons. D'autre part, nous avons defini un modele de particules discernables en interaction topologique. Le modele des anyons s'en deduit lorsque l'on restore l'indiscernabilite entre les particules

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Siebert, Julien A. "Mécanique statistique des gaz autogravitants." Paris 6, 2005. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00009667.

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Rahmouni, Camal. "Contribution à la caractérisation de la qualité du gaz naturel à partir de ses propriétés physiques." Nantes, 2003. http://www.theses.fr/2003NANT2011.

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Abstract:

Le gaz naturel représente un carburant prometteur pour les moteurs à gaz, alliant performances énergétiques et faibles émissions polluantes. Contrairement aux carburants liquides dont la qualité est maîtrisée, celle du gaz naturel dépend de son origine et est donc amenée à varier dans un réseau interconnecté. Pour des réglages prédéfinis du moteur, ces variations de qualité peuvent amener à une combustion anormale (auto-inflammation) de la charge fraîche, induisant un bruit métallique appelé cliquetis. Un cliquetis intense constitue un obstacle pour l'optimisation des performances énergétiques et environnementales des moteurs à gaz et peut provoquer des dégâts importants, s'il n'est rapidement contrôlé. L'indicateur permettant de traduire ces variations de composition, i. E. De qualité du gaz, est l'indice de méthane. Défini de manière similaire à l'indice d'octane des combustibles liquides, il caractérise la résistance au cliquetis des combustibles gazeux. . .

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Bossy, Alain. "Adsorption de mélanges de gaz en lit fixe application à la valorisation du fuel-gaz." Grenoble : ANRT, 1987. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb37593752z.

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Taher, Mohammad Iktiham Bin. "New HEMT Type Sensors for In-situ Bio‐Geochemical Analysis." Electronic Thesis or Diss., Université de Lorraine, 2022. http://www.theses.fr/2022LORR0229.

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Abstract:

Une nouvelle classe de capteurs de gaz innovants basée sur des transistors à haute mobilité électronique (HEMT) AlGaN/GaN a été développée pour les applications géologiques. Elle est conçue dans le but d'étudier le transfert de masse des gaz (H2, CO2, CH4, O2, H2S, SO2 et He) entre le sous-sol et l'atmosphère sur de grandes étendues géographiques. Pour cela, elle intègre les caractéristiques clé suivantes : la miniaturisation, la robustesse, l'insensibilité aux environnements difficiles associées à un coût contenu. Les étapes technologiques comme la conception des capteurs, les technologies de micro-fabrication et l'optimisation des performances électriques des HEMT ont été continuellement étudiées et améliorées tout au long du travail. Ainsi, des densités de courant supérieures à 400 mA/mm, un courant de pincement = ~1×10-5 A et une transconductance = ~0,03 S/mm ont été atteints dans certaines conditions de polarisation. Les capteurs HEMT AlGaN/GaN traités avec différentes couches fonctionnelles (Pt, ITO et IZO) ont aussi été fabriqués et caractérisés pour différents gaz (H2, CO2, CH4 et He) en laboratoire et en environnement souterrain (Forage de 51 m) dans différentes conditions environnementales (température= 25 à 450°C, humidité= 0 à 100%). Grace à ces mesures, les enthalpies d'adsorption d'hydrogène ont été mesurées sur divers matériaux de détection tels que Pt, ITO et IZO et sont de -30.3 kJ mol^(-1), -32.5 kJ 〖mol〗^(-1) et -34 kJ 〖mol〗^(-1), respectivement. Ces valeurs indiquent que ITO et IZO sont complémentaires de Pt pour le développement d'un capteur d'hydrogène gazeux. Les HEMTs Pt/AlGaN/GaN ont été également été étudiés pour optimiser les performances des capteurs d'hydrogène dans l'air atmosphérique pur et dans le diazote afin de simuler les conditions souterraines, où la concentration d'O2 change avec la profondeur du sol. L'analyse thermodynamique montre que pour le Pt, l'affinité de H2 est environ 2000 fois supérieure à celle de l'O2. Cela rend le capteur adapté à la détection d'O2 dans l'air ou de divers mélanges d'O2 et de H2 en fonction des différentes profondeurs souterraines impliquées. Un lot de capteurs de gaz spécifique a été fabriqué avec des composants de capteur passivés (càd, non-actifs) comme référence pour la détection de gaz (capteur actif). Le capteur actif Pt/AlGaN/GaN fournit un changement de courant indiquant la présence de H2, tandis que le capteur non-actif n'indique aucun changement de courant en relation avec le gaz. Le capteur non-actif permet de suivre et d'éliminer les changements causés par les paramètres environnementaux externes comme la température. Cette thèse présente également de nouvelles techniques de mesure utilisant la polarisation par impulsions pour la détection des gaz souterrains avec les HEMT Pt-AlGaN/GaN. Au lieu d'imposer une polarisation d'entrée continue (toujours dans état ON) sur une longue période, le capteur est activé plusieurs fois successivement avec des impulsions sur de courtes périodes (état ON/OFF). Les capteurs ont ainsi montré une réponse rapide au gaz sous la forme d'une variation de courant significative jusqu'à des concentrations de 25 ppm. Toutes les expériences menées dans le cadre de cette étude ont démontré que les capteurs peuvent fonctionner dans divers scénarios de mesure susceptibles de se produire dans la situation réelle de détection de gaz en contexte géologique souterrain
An innovative gas sensor generation based on AlGaN/GaN High Electron Mobility Transistor (HEMT) has been developed for complex geological environments. It is designed to study the mass transfer of gases (H2, CO2, CH4, O2, H2S, SO2, and He) from the underground to the Earth's atmosphere. It incorporates the key features for subsurface gas sensor development such as miniaturization, robustness, insensitivity to harsh environments, and low cost.Technological steps, design of the sensor layouts, micro-fabrication techniques, and optimization of the electrical performance of the HEMTs have been continuously investigated and improved. Current densities above 400 mA/mm and pinch-off current= (~1×10-5 A), and transconductance (gm)= ~0.03 S/mm have been achieved for certain bias conditions. At the same time, the processed AlGaN/GaN HEMT sensors with different functional layers (Pt, ITO, and IZO) are fabricated and characterized for different gases (H2, CO2, CH4, and He) in the laboratory, and real subsurface conditions (Borehole: 51 m) under different environmental conditions (temperature= 25 to 450°C, humidity= 0 to 100%). The measured adsorption enthalpies of hydrogen onto various sensing materials like Pt, ITO, and IZO are calculated -30.3 kJ mol^(-1), -32.5 kJ 〖mol〗^(-1), and -34 kJ 〖mol〗^(-1), respectively, indicating that ITO and IZO are complementary to Pt for the development of a hydrogen gas sensor.Pt/AlGaN/GaN-based HEMT devices have been studied to evaluate the performance of hydrogen sensors in pure atmospheric air and a fully N2-based atmosphere to simulate subsurface conditions where the O2 concentration changes over the depth of the soil. From the thermodynamic analysis, the affinity of hydrogen for Pt was found nearly 2000 times greater than the affinity of oxygen for platinum. This makes the sensor suitable for detecting hydrogen in the air or various mixtures of O2 and H2 at different underground depths imply.A dedicated gas sensor batch has been fabricated with passivated (i.e., non-active) sensor components as a reference for gas detection (active sensor). The active sensor Pt/AlGaN/GaN provided a change in current indicating a response to the hydrogen exposure, while the non-active (Passivated-Pt/AlGaN/GaN) provides no changes in current. But non-active sensor (reference) tracks and eliminates the changes caused by external environmental parameters.This thesis also presents new measurement techniques using pulse polarization for subsurface gas detection with a Pt-AlGaN/GaN HEMT sensor. Instead of imposing a continuous input bias (which always maintains the ON state) over a long period of the experiment, the sensor is activated several times with pulsed polarization for a short period of time (ON/OFF state). The sensors showed a sufficiently fast response to the target gas by changing the drain current in pulsed bias mode with a linear increase in output current even at very low concentrations such as 25 ppm. All the experiments conducted in the study demonstrated that the sensors could work in various measurement scenarios that may occur in the real situation of subsurface gas detection

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Grenier, Romain. "Etude multi-échelle des phénomènes physico-chimiques aux interfaces gaz – surfaces métalliques." Thesis, Paris Est, 2015. http://www.theses.fr/2015PEST1113/document.

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Abstract:

Dans le contexte des écoulements micro- et nano-fluidiques, ce travail porte sur l'étude des interactions à l'interface entre des flux de gaz rares et des surfaces métalliques via une approche de modélisation multi-physique et multi-échelle. Elle se concentre tout particulièrement sur l'interaction entre l'argon et une surface d'or. Pour ce faire la modélisation a été effectuée en deux étapes, une première partie utilisant la mécanique quantique à l'échelle atomique et une deuxième partie de dynamique moléculaire à l'échelle nanométrique. La première partie est consacrée à l'obtention de potentiels d'interaction entre un atome d'argon et les atomes d'or de la surface par des méthodes de calculs théoriques basés sur la DFT comportant des effets à longues distances. Deux approches, donnant des résultats comparables, ont été utilisées : la première est liée à la description périodique de la surface d'or par un modèle basé sur la description des électrons par des ondes planes alors que la seconde permet de récupérer séparément les parties répulsives et attractives de l'interaction d'un atome d'argon avec un petit cluster d'or. Ces potentiels d'interactions ont été décomposés en potentiels de paires Ar-Au utilisables par des simulations de dynamique moléculaire. Ces simulations ont consisté en la projection d'atomes d'argon sur des surfaces d'or ‘parfaites' dites lisses ou des surfaces rugueuses plus représentatives de la technologie actuelle. L'analyse statistique des vitesses réfléchies permet de déterminer le coefficient d'accommodation tangentiel de l'argon sur des surfaces d'or. Ce coefficient est la traduction du phénomène de glissement qui peut ainsi être modélisé dans une description plus macroscopique de l'écoulement d'un gaz dans une micro-conduite. L'approche multi-physique utilisée dans ce travail a permis la détermination numérique de coefficients d'accommodations tangentiels très précis et comparables à l'expérience pour le couple argon-or, et doit pouvoir être appliquée à d'autres couples
In the context of micro- and nano-flows, this work concentrates on the study of interactions at the interface of noble gas and metal surfaces by a multi-physics and multiscale model. Particularly, the interaction of an argon atom with a gold surface is the focus of the study. The work has been made in two steps: the first one occurred at the atomic scale in which Quantum Mechanics is employed and the second one at the nanoscale with the use of Molecular Dynamics.The first part of the work was devoted to the determination of interaction potentials between an argon atom and gold atoms from the surface by DFT calculation methods comporting long range effects. Two approaches, leading similar results, have been used: the first one is linked to a periodic description of the gold surface where electrons are defined by plane waves, the second one gives independently repulsive and attractive parts of the interaction of an argon atom with a small gold cluster. Those interaction potentials are then decomposed in pair potentials suitable for Molecular Dynamics simulations. These last ones consisted in multiple times projecting argon atoms on smooth or rough gold surfaces (which are more representative of the roughness of actual technologies). The statistical analysis of the reflected velocities yielded the tangential momentum accommodation (TMAC) coefficient of argon on gold surfaces. This coefficient is the transcription of slip phenomena which occur at the interface, and it can then be used in nano-flow simulations. The multi-physics approach of the thesis gives accurate TMAC values which are comparable to experiments. The accounted method could then be applied to other noble gas metal surface couples

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Woo, Heechul. "The selective low cost gas sensor based on functionalized graphene." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2016. http://www.theses.fr/2016SACLX050/document.

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Abstract:

Les progrès récents dans les nanomatériaux présentent un fort potentiel pour la réalisation de capteurs de gaz avec de nombreux avantages tels que : la grande sensibilité de détection de molécule unique, le faible coût et la faible consommation d'énergie. Le graphène, isolé en 2004, est l'un des meilleurs candidats prometteurs pour le développement de futurs nanocapteurs en raison de sa structure à deux dimensions, sa conductivité élevée et sa grande surface spécifique. Chaque atome de la monocouche de graphène peut être considéré comme un atome de surface, capable d'interagir même avec une seule molécule de l'espèce gazeuse ou de vapeur cible, ce qui conduit finalement à un capteur ultrasensible.Dans cette thèse, des composants à base de graphène ont été fabriqués et caractérisés. Les films de graphène ont été synthétisés par dépôt chimique à phase vapeur (CVD) sur des substrats de verre. La spectroscopie Raman a été utilisée pour analyser la qualité et le nombre de couches de graphène. La microscope à force atomique (AFM) et la microscopie électronique à balayage (MEB) ont été également réalisées pour analyser la qualité du graphène. Après la caractérisation de couches de graphène, des dispositifs résistifs à base de graphène ont été fabriquées : quatre électrodes identiques ont été évaporées thermiquement et directement sur le film de graphène comme des électrodes métalliques. La caractérisation électrique a été réalisée à l'aide de Keithley-4200.La réponse de dispositif Intrinsèque a été étudiée sous différents conditions (pression, humidité, exposition à la lumière). Le dispositif a été fonctionnalisé de manière non covalente avec le complexe organométallique (Ru (II) trisbipyridine) et son effet sous exposition à la lumière a été étudié. La réponse de dispositif était reproductible même après de nombreux cycles en présence et en absence de la lumière. Les approches théoriques et expérimentales ainsi que les résultats obtenus au cours de cette thèse ouvrent un moyen de comprendre et de fabriquer des futurs dispositifs de détection de gaz à base du graphène fonctionnalisé de manière non covalente
Recent advances in nanomaterials provided a strong potential to create a gas sensor with many advantages such as high sensitivity of single molecule detection, low cost, and low power consumption. Graphene, isolated in 2004, is one of the best promising candidate for the future development of nanosensors applications because of its atom-thick, two-dimensional structures, high conductivity, and large specific surface areas. Every atom of a monolayer graphene can be considered as a surface atom, capable of interacting even with a single molecule of the target gas or vapor species, which eventually results in the ultrasensitive sensor response.In this thesis work, graphene films were synthesized by Chemical Vapor Deposition (CVD) on the glass substrate. Raman spectroscopy was used to analyze the quality and number of layers of graphene. Atomic Force Microscope (AFM) and Scanning Electron Microscopy (SEM) were also performed to analyze the quality of graphene. After the characterization of graphene films, graphene based resistive devices (four identical electrodes are thermally evaporated directly onto the graphene film as metal electrodes) were fabricated. The electrical characterization has been carried out using Keithley-4200.Intrinsic device response was studied with different external condition changes (pressure, humidity, light illumination). The device was non-covalently functionalized with organometallic complex (Ru(II) trisbipyridine) and the its light exposure response was studied. The observed device response was reproducible and similar after many cycles of on and off operations. The theoretical and experimental approaches and the results obtained during the thesis are opening up a way to understand and fabricate future gas sensing devices based on the non-covalentely functionalized graphene

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Delpha, Claude. "Contribution au développement d'un système multiplicateurs de gaz : application à la détection de gaz réfrigérant Forane 134a et de gaz carbonique dans une atmosphère conditionnée humide." Metz, 2000. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/UPV-M/Theses/2000/Delpha.Claude.SMZ0031.pdf.

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Abstract:

Les systèmes multicapteurs de gaz connaissent actuellement un développement accru pour de nombreux domaines d'application. Inscrite dans le large domaine de la lutte contre la pollution atmosphérique, notre étude a pour but principal la détection d'un gaz réfrigérant le Forane 134a et aussi de dioxyde de carbone dans une atmosphère conditionnée humide. Après un état de l'art des applications nez électronique et des capteurs les constituant, nous pressentons et justifions ici notre choix pour une matrice de capteurs à base de dioxyde d'étain. Nous évoquons les principales contraintes liées à leur utilisation nous permettant ainsi de définir le dispositif expérimental nécessaire à leur étude. Nous faisons ressortir l'importance de ce dernier en exposant les erreurs et imprécisions pouvant intervenir dans la mesure si ce conditionnement n'est pas correctement réalisé. Nous donnons ensuite les résultats de la caractérisation des capteurs choisis suivant différentes atmosphères possibles d'air synthétique sec ou humide avec des concentrations variables des deux gaz cibles, R134a et CO2, seuls ou en mélange, et des modes d'introduction différents. Nous mettons alors en évidence la réponse de type réducteur pour l'humidité ainsi que pour le R134a et une réponse de gaz oxydant pour le CO2. Nous montrons également l'influence du taux d'humidité pour les gaz étudiés seuls ou en mélange. De cette caractérisation nous faisons ressortir deux variables représentatives, la conductance stabilisée et la pente dynamique de la conductance, avec lesquelles nous construisons la base de données d'apprentissage pour notre système. Nous montrons que l'association de la conductance au gaz de référence à ces deux premières variables permet de réduire les effets de dérives lors du traitement par les méthodes d'analyses de données choisies (ACP et AFD). Nous proposons alors des règles de décisions fiables pour l'identification des gaz et voire même leur quantification dans certaines conditions, qui ont permis l'identification avec succès d'échantillons inconnu
The development of gas multisensor systems (electronic noses) has now an increasing interest in many field of application. In the field of atmospheric anti-pollution control our study consists in the main detection of a refrigerant gas Forane 134a and carbon dioxide in a humidity controlled atmosphere. We first give the state of the art on electronic noses and gas sensors, and then we present to justify our choice for array of tin dioxide (SnO2) sensors from FIGARO Engineering Inc. We mention the main constraints for their use allowing us to define the experimental set-up useful to their study. We show the importance of this set-up by noting the errors and other lack of precision which can be induced in the measurements if a good control is not correctly operated. Afterwards, we give the characterization results of the chosen sensor types for the different possible atmospheres : dry or wet synthetic air mixed with various concentrations of our two target gases R134 and CO2 and their mixture. We underline the reducing type response of the sensor in presence of humidity or R134a, and the oxidising type response CO2. We also show the influence of the relative humidity on the alone or mixed studied gases. From this characterization two main representative variables are extracted : the steady-state conductance and the conductance dynamic slope. The system learning data base is then built and we show that the association of the reference gas conductance as a variable with the two other types allow us to reduce the drift effects during the treatment with multivariate data analysis methods (Principal Component Analysis and Discriminant Factorial Analysis). Finally we propose decisive laws for the identification of the target gases and also their possible quantification. These laws allowed us the successful identification (more than 99%) of unknown test cases

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Okambawa, Richard. "Étude expérimentale des interactions moléculaires gaz-gaz et gaz-adsorbant à partir des coefficients du viriel thermophysiques et des coefficients du viriel de la constante diélectrique /." Thèse, Trois-Rivières : Université du Québec à Trois-Rivières, 1999. http://www.uqtr.ca/biblio/notice/resume/03-2208187R.html.

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Abstract:

Thèse (Ph.D.) - Université du Québec à Trois-Rivières - INRS, 1999.
En-tête de titre : Université du Québec. Institut national de la recherche scientifique (Énergie et matériaux). "Cette thèse a été réalisée à l'Université du Québec à Trois-Rivières... dans le cadre du programme du doctorat en sciences de l'énergie et des matériaux de l'Institut national de recherche scientifique-Énergie et matériaux extensionné à l'Université du Québec à Trois-Rivières." CaQTU CaQTU Comprend des références bibliogr.

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Okambawa, Richard. "Étude expérimentale des interactions moléculaires gaz-gaz et gaz-adsorbant à partir des coefficients du viriel thermophysiques et des coefficients du viriel de la constante diélectrique." Thèse, Université du Québec à Trois-Rivières, 1999. http://depot-e.uqtr.ca/6713/1/000664973.pdf.

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APPERT, CECILE. "Transition de phase dynamique de type liquide-gaz et creation d'interfaces dans un gaz sur reseau." Paris 6, 1993. http://www.theses.fr/1993PA066012.

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Abstract:

Une interaction attractive est ajoutee au modele classique de gaz sur reseau de frisch, hasslacher et pomeau. Pour certaines valeurs des parametres, les etats de densite uniforme sont instables et se separent spontanement en deux phases de densites differentes. Le modele est decrit et simule en une, deux ou trois dimensions. Plusieurs mecanismes de croissance sont observes lors des simulations. Les equations hydrodynamiques sont calculees dans le cadre de l'hypothese de chaos moleculaire. Les mesures de pression sont en bon accord avec l'equation d'etat theorique de type van der waals. La loi de laplace est verifiee et donne une valeur de la tension de surface compatible avec les mesures du tenseur des forces capillaires. Des lois d'echelle sont trouvees pour la tension de surface et la viscosite. Les pressions d'equilibre varient lineairement en fonction de la pression capillaire, conformement aux relations de gibbs-thomson. L'interaction peut etre representee en utilisant des particules messageres, ce qui devrait faciliter l'introduction d'autres especes de particules. Ce modele peut etre applique a l'etude de l'evaporation ou de l'infiltration en milieu poreux, de la decomposition spinodale sous micro-gravite, ou de la dynamique des films liquides. Il presente un interet du point de vue de la physique statistique. En effet, il s'agit sans doute de l'un des modeles les plus simples qui presentent une separation de phase provoquee par la dynamique

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Allemand, Thibaut. "Modèles mathématiques pour les gaz quantiques." Phd thesis, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00548177.

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Abstract:

Cette thèse est consacrée à l'étude de différents modèles de fluides quantiques, en particulier des modèles cinétiques, et aux liens entre ces modèles. La première partie est dédiée aux gaz de bosons. Nous nous intéressons d'abord à un fluide de bosons ayant une partie condensée, modélisé par deux équations couplées : une équation de Boltzmann quantique pour la partie normale, et une équation de Gross-Pitaevskii pour la partie condensée. Nous étudions formellement la limite hydrodynamique de ce système dans le scaling hyperbolique, couplée avec une limite semi-classique, et obtenons un système du type Euler compressible à deux fluides. Nous étudions le système limite dans l'approximation isentropique : hyperbolicité, solutions faibles, chocs, simulation numérique des chocs. Nous nous intéressons dans un deuxième temps à un modèle de type Boltzmann pour les bosons unidimensionnel et homogène en espace. Après avoir prouvé l'existence de solutions, nous montrons qu'elles convergent dans la limite des collisions rasantes (et dans un sens très faible) vers des solutions d'une équation de Fokker-Planck quantique. La deuxième partie est centrée sur l'équation de Boltzmann pour les fermions. Nous montrons un résultat d'existence de solutions vérifiant la conservation locale de la masse, du moment et de l'énergie cinétique dans un domaine à bord. Nous prouvons ensuite un résultat rigoureux de limite hydrodynamique dans le scaling Euler incompressible à l'aide de la méthode de l'entropie relative couplée à des techniques de filtrage des ondes acoustiques.

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Nascimbène, Sylvain. "Thermodynamique des gaz de fermions ultrafroids." Phd thesis, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00491711.

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Abstract:

Les gaz ultrafroids permettent d'étudier sous un angle nouveau des hamiltoniens complexes issus de la matière condensée, tels le modèle de Fermi-Hubbard. Cette thèse présente une nouvelle méthode de mesure de l'équation d'état d'un gaz ultrafroid, autorisant une comparaison directe avec la théorie. Elle repose sur une mesure de la pression à l'intérieur d'un gaz à partir de son image in situ. Nous appliquons cette méthode à l'étude d'un gaz de fermions en interaction résonnante, un gaz de 7Li en interaction faible servant de thermomètre. De manière surprenante, aucune des théories à N corps du gaz unitaire ne rend compte intégralement de l'équation déduite de cette analyse. Le développement du viriel extrait des données à haute température est en accord avec la résolution du problème à trois corps. A basse température nous montrons, contrairement à un certain nombre d'études antérieures, que la phase normale se comporte comme un liquide de Fermi. Enfin, nous obtenons la température critique de superfluidité grâce à une signature claire sur l'équation d'état. Nous avons aussi mesuré la pression de l'état fondamental en fonction du déséquilibre de spin et de la force des interactions - mesure directement utile à la description de la croûte des étoiles à neutrons. Nos données valident les simulations Monte-Carlo et sont en accord avec les corrections Lee-Huang-Yang au champ moyen pour un superfluide fermionique ou bosonique. Nous observons que, dans presque tous les cas, la phase partiellement polarisée peut être décrite comme un liquide de Fermi de polarons. La masse effective du polaron déduite de l'équation d'état est en accord avec une étude de modes collectifs.

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Grosfils, Patrick. "Hydrodynamique statistique des gaz sur réseau." Doctoral thesis, Universite Libre de Bruxelles, 1994. http://hdl.handle.net/2013/ULB-DIPOT:oai:dipot.ulb.ac.be:2013/212694.

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Savoie, Baptiste. "DIAMAGNETISME DES GAZ QUANTIQUES QUASI-PARFAITS." Phd thesis, Université de la Méditerranée - Aix-Marseille II, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00545831.

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Abstract:

La majeure partie de cette thèse concerne l'étude de la susceptibilité diamagnétique en champ magnétique nul d'un gaz d'électrons de Bloch à température et densité fixées dans la limite des faibles températures. Pour les électrons libres (i.e. en l'absence de potentiel périodique), la susceptibilité diamagnétique a été calculée par L. Landau en 1930; le résultat est connu sous le nom de formule de Landau. Quant au cas des électrons de Bloch, E.R. Peierls montra en 1933 que dans l'approximation des électrons fortement liés, la formule pour la susceptibilité diamagnétique reste la même en remplaçant la masse de l'électron par sa ''masse effective''; ce résultat est connu sous le nom de formule de Landau-Peierls. Depuis, de nombreuses tentatives pour clarifier les hypothèses de validité de la formule de Landau-Peierls ont vu le jour. Le résultat principal de cette thèse établit rigoureusement qu'à température nulle, lorsque la densité d'électrons tend vers zéro, la contribution dominante à la susceptibilité diamagnétique est donnée par la formule de Landau-Peierls avec la masse effective de la plus petite bande d'énergie de Bloch.

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Szulágyi, Judit. "Accrétion du gaz sur planètes géantes." Thesis, Nice, 2015. http://www.theses.fr/2015NICE4085.

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Abstract:

Le sujet de cette thèse est la phase d'accrétion emballée du gaz lors de la formation des planètes géantes, au moyen de simulations hydrodynamiques. Une planète de la masse de Jupiter est simulée au sein d'un disque circumstellaire autour d'une étoile de masse solaire. Grâce aux grilles emboitées du code JUPITER, le voisinage de la planète est résolu suffisamment pour étudier le disque circumplanétaire. Des simulations 3D localement isothermes révèlent que l'accrétion est un processus fondamentalement tridimensionnel, avec 90% du gaz accrété verticalement à travers le sillon ouvert par la planète, via une circulation méridienne entre les disques circumstellaire et circumplanétaire. Le taux d'accrétion est mesuré à partir de simulations sans viscosité, en accord avec les conditions qui règnent dans l'environnement planétaire. On trouve que Jupiter doublerait sa masse en un demi million d'années durant cette phase emballée, ce qui est similaire au temps de dispersion du disque, et pourrait donc expliquer la rareté des exoplanètes très massives (plus de 3 masses de Jupiter). En ajoutant les effets thermiques au code Jupiter, nous avons réalisé des simulations radiatives, avec des températures plus réalistes. Celles-ci montrent que la température de la planète influence fortement les propriétés de la matière circum-planétaire : même une planète assez massive pour ouvrir un sillon ne peut former qu'une enveloppe planétaire supportée par la pression si sa température est élevée (~13000 K), comme une planète de faible masse. Au contraire, dans les simulations où la température au voisinage de la planète est bornée à 1000-2000 K, un disque circum-planétaire se forme
This thesis is focusing on the runaway gas accretion phase of giant planet formation with hydrodynamic simulations. A Jupiter-mass planet is simulated embedded in a circumstellar disk around a Solar-mass star. Thanks to the JUPITER-code nested meshing technique, the planet vicinity is resolved with high resolution allowing to study the circumplanetary disk formed around the giant planet. Isothermal, 3-dimensional simulations revealed that the accretion is truly 3D process, with 90% of the gas accreted from the vertical direction through the planetary gap. This vertical influx is part of a meridional circulation between the circumstellar and circumplanetary disks. The accretion rate to planet was determined from inviscid simulation, in order to account for the presumably low viscosity environment in the forming planet’s vicinity. In this inviscid limit, the mass doubling time in the runaway phase can be as long as half a million years, competing with the gas dispersal timescale, hence providing a possible solution for the missing population of massive (>3 Jupiter-mass) giant planets. Incorporating the thermal effects into the JUPITER-code, radiative simulations with more realistic temperature information were carried out as well. These simulations revealed that the planetary temperature greatly determines the properties of the circumplanetary material. Even a gap-opening giant planet could only form a circumplanetary, pressure-supported envelope, if the planet temperature is high (~13,000 Kelvin), similarly to low-mass planets. In contrary, in the simulations were the central temperatures were capped at 1000-2000 Kelvins, circumplanetary disks were formed

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Braine, Jonathan. "Gaz moléculaire dans les galaxies spirales." Paris 7, 1992. http://www.theses.fr/1992PA077283.

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Abstract:

Ce manuscrit présente et discute les résultats d'une étude de galaxies spirales proches (7 a 24 Mpc; H₀ = 75km/s/Mpc) sélectionnées sur leur émission en bande bleue. Nous les avons observées dans les raies de ¹²CO(1-0) et ¹²CO(2-1) afin de mieux connaitre les conditions physiques du gaz moléculaire dans le ∼ kiloparsec (kpc) central des galaxies spirales. Ce travail représente la première observation systématique de galaxies dans la raie de ¹²CO(2-1) mais se distingue également par la haute résolution angulaire des données. Le gaz moléculaire apparait optiquement épais en ¹²CO et le rapport moyen d'intensité des raies, CO(2-1)/CO(1-0)=0. 9, montre que les températures d'excitation dans les deux transitions observées sont a peu prés égales. Nous en déduisons une densité du gaz moléculaire ∼10⁴ mol cm⁻³ ou davantage car a des densités moindres l'excitation serait sous-thermique. Les points observes sur le grand ou petit axe ont montre qu'a haute résolution angulaire il n'existe aucune distribution radiale standard et qu'une fraction élevée de galaxies spirales (∼ 1/3) comportent des maxima de gaz moléculaire en dehors du noyau, vraisemblablement des anneaux. La comparaison des systèmes perturbes avec les autres révèle que la quantité de gaz neutre ainsi que son degré de concentration sont sensiblement plus élèves dans les galaxies perturbées. Nous suggérons que les galaxies spirales possèdent du gaz ionise dans le disque au-delà du gaz neutre. Lors d'une rencontre, ce gaz diffus est projeté vers les régions intérieures ou il refroidit et se recombine d'ou l'augmentation de masse de gaz neutre observée
In this thesis I present a study of nearby spiral galaxies (7 to 24 Mpc; H₀ = 75km/s/Mpc) selected on the basis of their blue magnitude. We have observed them in the J = 1--＞0 and J = 2--＞1 rotational transitions of the ¹²CO molecule in order to investigate the physical conditions of the molecular gas in the central ∼ kiloparsec of spiral galaxies. This is the first survey of ¹²CO(2-1) emission and the highest resolution study of ¹²CO(1-0) emission in galaxies. The molecular gas in the galactic centers appears optically thick in the lines observed and the average line ratio CO(2-1)/CO(1-0)=0. 9. This implies that the excitation temperatures are similar in both transitions. In order for this to be true, the emitting gas must be quite dense, probably about ∼10⁴ mol cm⁻³ or more. If the gas were significantly less dense then the higher transition would be less efficiently excited. Points along the major and/or minor axes were observed as well and show that at high angular resolution there is no standard radial distribution and that off-center maxima are quite frequent (∼ 1/3 of the galaxies). These peaks likely correspond to molecular rings. Comparing the optically perturbed systems to the non-interacting galaxies, we find that the neutral gas is both more abundant and more centrally concentrated in the disturbed galaxies. We suggest that spiral galaxies contain ionized gas in rotation beyond the optical and neutral gas disks. During a gravitational encounter, this diffuse gas is projected inwards where it cools and recombines. We believe that this is the source of the extra neutral gas

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MONOT, PASCAL. "Interaction laser-gaz en champ intense." Paris 11, 1993. http://www.theses.fr/1993PA112239.

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Abstract:

Ce travail decrit differents aspects de l'interaction laser-gaz en champ laser intense (10#1#8 w/cm#2). Il a pour but de definir des conditions propices a l'observation d'effets relativistes dans l'interaction laser-electron. Ces effets ne peuvent etre observes qu'a la condition de disposer simultanement d'une forte densite electronique et d'un eclairement laser intense. Une densite electronique importante (10#1#9 cm##3) peut etre obtenue par ionisation d'un gaz sous l'action d'un champ laser. Pour les faibles durees d'impulsion utilisees ici, nos experiences montrent que l'ionisation est assuree par effet tunnel. L'energie electronique est alors principalement gouvernee par la force ponderomotrice qui assure la conversion entre energie d'oscillation et energie de translation. Une energie de plusieurs kev peut ainsi etre communiquee aux electrons qui tendent a quitter le centre du faisceau laser ou l'eclairement est le plus eleve. Le rappel ionique permet de confiner les electrons si la pression de gaz est proche d'une atmosphere. Cependant la presence d'un fort gradient de densite electronique est a l'origine d'une violente defocalisation du faisceau laser pour de telles pressions. L'utilisation d'un jet d'hydrogene permet de limiter cet effet. Un eclairement semblable a celui atteint dans le vide a pu etre ainsi obtenu (>10#1#7 w/cm#2), ainsi qu'une forte densite electronique (10#1#9 cm##3). La generation des harmoniques deux et quatre par les electrons libres du plasma a pu dans ces conditions etre observee et de nombreux effets relativistes devraient pouvoir enfin etre mis en evidence

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Petitjean, Patrick. "Contributions a l'etude de gaz photoionise." Paris 7, 1990. http://www.theses.fr/1990PA077079.

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Abstract:

Cette these est consacree a l'etude et la modelisation de phases diluees photoionisees. La premiere partie traite des systemes d'absorption dans le spectre des quasars. Apres une revue generale des connaissances dans le domaine, l'utilisation de certaines techniques classiques est exposee et les hypotheses sous-jacentes sont discutees. On etudie ensuite la multiplicite de systemes mgii observes a haute resolution. Un modele cinematique de halo de galaxie contenant une distribution de nuages discrets permet de discuter la repartition des sous-composantes. Une etude des abondances en elements lourds et du contenu en poussiere est faite dans les systemes a raie lyman alpha tres saturee, a partir d'elements peu abondants comme le zinc et le chrome. La deuxieme partie traite de la modelisation de nebuleuses en emission a l'aide de codes de photoionisation. Le fonctionnement de ces codes est decrit rapidement. L'etude de la galaxie de seyfert 2 ngc 1068 met en evidence une phase de haute excitation qui est interpretee dans le cadre des modeles de galaxies de seyfert 1 obscurcies. Le possible chauffage par l'energie liberee de l'explosion de supernovae est discute. Apres une revue d'ensemble des processus de recombinaison, le principal du calcul des coefficients de recombinaison est donne. L'emission du gaz entourant la nova dq her 1934 est modelisee. C'est un gaz ionise a basse temperature, 500 k, car surabondant en elements lourds c, n, o. Le modele permet de discuter la geometrie de l'echappement du flux ionisant et de faire des previsions specifiques en optique et en infrarouge

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Méolans, Joseph Gilbert. "Echanges vibrationnels dans les gaz diatomiques." Aix-Marseille 1, 1992. http://www.theses.fr/1992AIX11030.

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Abstract:

On developpe une methode quantique de perturbation du premier ordre pour les calculs des sections efficaces de collision inelastique dans les gaz diatomiques. Le domaine de temperature s'etend de 600 k a 4000 k pour des pressions moderees et des niveaux d'energie de vibration inferieurs a 15. L'anharmonicite de la vibration est traduite par un potentiel intramoleculaire de morse. Le potentiel intermoleculaire depend des angles et traduit l'effet dominant des forces a court rayon d'action. On calcule les effets de la rotation et du couplage rotation-vibration. L'amplitude de diffusion s'obtient en generalisant la methode des distorted waves. Les integrations angulaires sont effectuees a l'aide d'une methode originale basee sur une expression analytique approchee de l'element de matrice de vibration. On obtient un facteur sterique reliant la section efficace a celles de modeles anterieurs. Les effets de l'anharmonicite sont discutes. La comparaison avec les resultats experimentaux s'avere satisfaisante. On a aussi effectue, a l'aide d'un laser sonde, des mesures de population vibrationnelles hors d'equilibre. Ces mesures mettent notamment en evidence la necessite de prendre en compte l'anharmonicite comme on l'a fait dans ce memoire

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Cozic, Ronan Grenier-Loustalot Marie-Florence. "Développement d'un analyseur de gaz transportable." Villeurbanne : Université Claude Bernard, 2004. http://tel.archives-ouvertes.fr/docs/00/04/79/27/PDF/tel-00008935.pdf.

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Savoie, Baptiste. "Diamagnétisme des gaz quantiques quasi-parfaits." Thesis, Aix-Marseille 2, 2010. http://www.theses.fr/2010AIX22115/document.

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Abstract:

La majeure partie de cette thèse concerne l’étude de la susceptibilité diamagnétique en champ magnétique nul d’un gaz d’électrons de Bloch à température et densité fixées dans la limite de sfaibles températures. Pour les électrons libres (i.e. en l’absence de potentiel périodique), la susceptibilité diamagnétique a été calculée par L. Landau en 1930 ; le résultat est connu sous le nom de formule de Landau. Quant au cas des électrons de Bloch, E.R. Peierls montra en 1933 que dans l’approximation des électrons fortement liés, la formule pour la susceptibilité diamagnétique reste la même en remplaçant la masse de l’électron par sa ”masse effective” ; ce résultat est connu sous le nom de formule de Landau-Peierls. Depuis, de nombreuses tentatives pour clarifier les hypothèses de validité de la formule de Landau-Peierls ont vu le jour. Le résultat principal de cette thèse établit rigoureusement qu’à température nulle, lorsque la densité d’électrons tend vers zéro, la contribution dominante à la susceptibilité diamagnétique est donné par la formule de Landau-Peierls avecla masse effective de la plus petite bande d’énergie de Bloch
The main part of this thesis deals with the zero-field diamagnetic susceptibility of a Blochelectrons gas at fixed temperature and fixed density in the limit of low temperatures. For a freeelectrons gas (that is when the periodic potential is zero), the steady diamagnetic susceptibilityhas been computed by L. Landau in 1930 ; the result is known as Landau formula. As for the Blochelectrons, E.R. Peierls in 1933 showed that under the tight-binding approximation, the formula forthe diamagnetic susceptibility remains the same but with the mass of the electron replaced by its”effective mass” ; this result is known as the Landau-Peierls formula. Since, there were very manyattempts in order to clarify the assumptions of validity of the Landau-Peierls formula. The mainresult of this thesis establishes rigorously that at zero temperature, as the density of electrons tendsto zero, the leading contribution of the diamagnetic susceptibility is given by the Landau-Peierlsformula with the effective mass of the lowest Bloch energy band

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Baamara, Youcef. "Gaz quantiques, corrélations et métrologie quantique." Electronic Thesis or Diss., Sorbonne université, 2023. http://www.theses.fr/2023SORUS482.

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Abstract:

Dans la première partie de cette thèse, nous explorons le potentiel des états de spin non gaussiens, en proposant des cadres analytiques et en suggérant des implémentations pratiques, pour améliorer la précision dans les applications d'estimation de paramètres et de cartographie de champs. Nous identifions initialement le gain quantique offert par les états de spin surcomprimés générés par la dynamique dite "one-axis twisting" en fonction du temps, en tenant compte systématiquement de différents processus de décohérence. Malgré un avantage quantique métrologique dépassant celui des états comprimés de spin gaussiens, l'extraction de cet avantage quantique important dans les protocoles d'estimation de paramètres nécessite la mesure d'observables qui sont des fonctions non linéaires des trois composantes du spin collectif. Nous montrons ici l'efficacité des techniques de mesure après interaction, reconnues pour amplifier les signaux de sortie dans les protocoles d'estimation de paramètres quantiques, dans la mesure d'observables de spin collectif non linéaires. En examinant un système composé d'atomes distribués dans des modes spatialement séparés et individuellement accessibles, nous établissons alors qu'un gain quantique significatif, correspondant aux états comprimés et surcomprimés de spin, peut être obtenu dans les protocoles d'estimation multi-paramètres par la mesure des coefficients de Hadamard d'un signal 1D ou 2D. En combinant cela avec des techniques de compression d'image, nous montrons enfin que cette approche peut être rendue pratique. Dans la deuxième partie de cette thèse, nous étendons les inégalités de Bell et les témoins de corrélation non locale tels que présentés précédemment dans la littérature aux scénarios impliquant un ensemble d'atomes distribués sur des sites de réseau, avec une probabilité non nulle de rencontrer des sites qui peuvent être soit vides, soit doublement occupés
In the initial part of this thesis, we explore the potential of non-Gaussian spin states, offering analytical frameworks and suggesting practical implementations, to enhance precision in parameter estimation and field mapping applications. Initially, we identify the scaling behavior of the quantum gain offered by over-squeezed spin states induced through one-axis twisting as a function of time, taking systematically into account pertinent decoherence processes. Despite exhibiting a quantum metrological advantage surpassing that of spin-squeezed Gaussian states, the extraction of such large quantum gain in parameter estimation protocols requires measuring observables that are nonlinear functions of the three components of the collective spin. Subsequently, we illustrate the efficacy of measurement-after-interaction techniques, known for amplifying output signals in quantum parameter estimation protocols, in measuring nonlinear collective spin observables. By examining a system comprising atoms distributed in spatially separated and individually accessible modes, we then establish that a substantial quantum gain, corresponding to squeezed and over-squeezed spin states, can be achieved in multiparameter estimation protocols through the measurement of Hadamard coefficients of a 1D or 2D signal. When combined with image processing techniques, we finally show that this approach can be made practical. In the second part of this thesis, we extend the Bell inequalities and nonlocal correlation witnesses as previously presented in the literature to scenarios involving a set of atoms distributed across lattice sites, with non-zero probability of encountering sites that may be either empty or doubly occupied

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Ouadoudi, Nadia. "Simulation numérique de la phase d'initiation d'une décharge à cathode creuse de type Pseudospark." Toulouse 3, 1994. http://www.theses.fr/1994TOU30070.

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Abstract:

Le travail presente dans ce memoire est une contribution a la comprehension des phenomenes physiques qui ont lieu dans la phase d'initiation des decharges a cathode creuse de type pseudospark. Une etude basee sur un modele de monte carlo, a une dimension, a permis de quantifier l'effet de cathode creuse. Cet effet est a la base de l'accroissement de la multiplication electronique dans une decharge a cathode creuse. La simulation en deux dimensions d'une decharge a cathode creuse a ete effectuee a l'aide d'un modele hybride fluide-monte carlo, a symetrie cylindrique, dependant du temps. Ce modele auto-coherent, developpe en 1990-91, est decrit en detail dans ce memoire ainsi que les ameliorations qui lui ont ete recemment apportees. Le bon accord qualitatif entre les resultats de la simulation d'une decharge a cathode creuse a basse tension et ceux obtenus par les experiences de cartographie du champ electrique recemment effectuees dans le laboratoire de spectrometrie physique de grenoble ont permis de valider l'interpretation physique des phases de l'evolution d'une decharge pseudospark anterieurement deduite a l'aide du modele. L'influence des conditions de fonctionnement (tension appliquee, pression du gaz, geometrie) et de declenchement (intensite, position de la charge injectee) d'une decharge pseudospark declenchee exterieurement pour une application de commutation de courant eleve, sur le temps de retard au claquage (delai entre l'application de l'impulsion de declenchement et la montee du courant de la decharge) et sur l'incertitude sur le temps separant deux commutations successives (jitter) a, par ailleurs, ete deduite des simulations. Les resultats ont ete confrontes a ceux des experiences recemment menees au laboratoire de physique des gaz et des plasmas, et un bon accord qualitatif a ete note. Il en decoule que seules les dimensions du trou de la cathode ont une influence significative sur le delai au claquage

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Coupan, Romuald. "Clathrates d’Hydroquinone : aspects fondamentaux et appliqués pour la séparation du CO2 d’un mélange CO2/CH4." Thesis, Pau, 2017. http://www.theses.fr/2017PAUU3033/document.

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Abstract:

Les clathrates organiques, particulièrement ceux formés entre l’hydroquinone (HQ) et les gaz, sont des entités supramoléculaires montrant un potentiel intéressant comme matériau alternatif pour les applications de stockage et de séparation de gaz. Cette étude traite de l’évaluation du clathrate d’HQ pour la séparation du CO2 contenu dans les mélanges CO2/CH4 par réaction gaz-solide. D’un point de vue fondamental, différentes propriétés des clathrates d’HQ-CO2, -CO2/CH4 et -CH4 ont été analysées: signatures spectroscopiques, structures cristallines, morphologies, capacités de stockage de gaz, températures de relargage de gaz et températures de transition structurales. Ce travail offre aussi de nouveaux éléments de compréhension des mécanismes de formation et de dissociation des clathrates d’HQ. Il est montré que, pour capturer efficacement et sélectivement le CO2, la réaction d’enclathration doit être faite en utilisant l’intermédiaire « clathrate vide » formé à partir du clathrate d’HQ-CO2. D’un point de vue pratique, les courbes d’équilibre, les enthalpies de dissociation, et les occupations dans les conditions d’équilibre ont été déterminées pour les clathrates d’HQ-CO2 et -CH4 dans une gamme étendue de température allant de 288 à 354 K. De plus, la cinétique de la réaction d’enclathration a été étudiée expérimentalement et modélisée. Dans cette optique, un matériau composite à base d’hydroquinone a été développé, et permet de capter et stocker le gaz de manière réversible, et d’améliorer significativement la cinétique d’enclathration. Le procédé de séparation de gaz basé sur la formation du clathrate d’hydroquinone a aussi été étudié. L’influence des paramètres opératoires (i.e. temps de réaction, pression, température et composition du gaz d’alimentation) sur la cinétique de capture, la sélectivité et la capacité de stockage de gaz ont été évaluées à travers des expériences menées à l’échelle pilote
Organic clathrate compounds, particularly those formed between hydroquinone (HQ) and gases, are supramolecular entities recently highlighted as promising alternatives for applications such as gas storage and separation processes. This study deals with an evaluation of the HQ clathrates to separate CO2 from CO2/CH4 gas mixtures through direct gas-solid reaction. On the fundamental point of view, new insights into several properties of the CO2-, CO2/CH4-, and CH4-HQ clathrates were studied: spectroscopic signatures, crystal structures, morphologies, gas storage capacities, guest release temperatures and structural transition temperatures. This work also offers new elements of understanding HQ clathrate formation and dissociation mechanisms. It is shown that, for capturing CO2 the most selectively and efficiently, the enclathration reaction has to be done with the “guest-free intermediate” derived from the CO2−HQ clathrates. On a practical point of view, the equilibrium curves, the dissociation enthalpies, and the occupancies at the equilibrium clathrate forming conditions, were determined for the CO2- and CH4-HQ clathrates in an extended range of temperature from about 288 to 354 K. Moreover, the kinetics of the gas-solid enclathration reaction were studied experimentally and modelled. In this way, HQ-based composite materials were developed and allows to reversibly capture and store gases, and to significantly improve the enclathration kinetics. The hydroquinone clathrate based gas separation (HCBGS) process was also investigated. The influence of the process operating parameters (i.e. reaction time, pressure, temperature and feed gas composition) on the CO2 capture kinetics, the selectivity toward CO2, and the storage capacity were assessed through experiments performed at pilot scale

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Le, Minh Thong. "Le rôle des gaz conventionnels et non-conventionnels dans la transition énergétique en Asie." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017GREAE007/document.

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Abstract:

Les problématiques de l’énergie et de l’environnement sont un des principaux défis pour l’humanité au XXIème siècle. La croissance mondiale de la demande d’énergie est confrontée aux préoccupations environnementales (y compris la pollution, le réchauffement climatique et la réduction des émissions de CO2), en particulier dans les régions en croissance économique rapide comme l’Asie. Le transfert de l’utilisation des sources d’énergies traditionnelles comme le charbon, le pétrole, vers les sources d’énergie plus propres et des énergies renouvelables est une tendance inévitable à l’avenir. Dans le contexte actuel, le gaz naturel est considéré comme une source d’énergie propre qui jouera un rôle important dans le processus de transition énergétique vers une économie bas-carbone. Les conséquences pour les marchés de gaz naturel peuvent être considérables. La condition d’une telle évolution est de disposer d’une offre en gaz naturel importante. Le développement du gaz non conventionnel, en particulier le gaz de schiste, fournit une opportunité d’expansion de l’approvisionnement gazier mondial comme le montre la « révolution du gaz de schiste » aux États- Unis. Celle-ci a profondément modifié les marchés gaziers régionaux. Toutefois, cette « révolution » n’est guère reproductible à d’autres régions du monde. Cette thèse démontre en particulier qu’en dehors des facteurs géologiques, des conditions institutionnelles (fiscalité, droits de propriété), économiques (prix, technologies) et organisationnelles (libéralisation des marchés) sont nécessaires pour assurer un développement à grande échelle des ressources non conventionnelles. Cette thèse montre que ces conditions ne sont pour la plupart pas réunies ni en Europe ni en Asie (notamment en Chine). Dès lors, une transition par le gaz pour répondre aux enjeux climatiques en Asie se fera par la voie des importations et non par une production propre à la région. A partir de trois scénarios du modèle POLES basés sur des hypothèses de politique climatique, de développement du gaz de schiste et d’augmentation rapide de la demande de gaz dans le mix énergétique, en particulier en Asie, deux principales conclusions émergent. Tout d’abord, l’importance du développement des gaz de schistes aux USA, leur bas coût de production induisent au niveau mondial une offre de gaz abondante et compétitive par rapport à d’autres énergies notamment par rapport au charbon. Par conséquent, même sans politique climatique, les conditions sont réunies pour que la part du gaz naturel puisse croître dans le mix énergétique. Deuxièmement, une politique climatique affirmée a des effets contradictoires quant à l’importance du gaz naturel dans les mix énergétiques des pays asiatiques. D’un côté elle permet une pénétration plus importante du gaz naturel dans leur mix énergétique. Mais dans le même temps, limitant la demande d’énergie, les volumes de gaz naturel demandés ne sont que légèrement plus importants que dans des scénarios sans politique climatique
Energy and environmental issues are one of the main challenges for humanity in the 21st century. Global growth in energy demand links to environmental concerns including pollution, global warming and reduction of CO2 emissions. In particular, it is an urgent request in rapidly growing developing regions such as Asian countries. Using cleaner energy sources, renewable energy instead of traditional energy sources like coal and oil is an inevitable option in the future. In the current context, natural gas is seen as a clean energy source which plays a major role in the energy transition process towards a low-carbon economy. The consequences for natural gas markets are significant and the condition of this change is an abundant supply of natural gas. The development of unconventional gas, particularly shale gas, provides an opportunity to expand the global gas supply. This is illustrated by the “shale gas revolution” in US which has profoundly changed the regional gas markets. However, this "revolution" is hardly reproducible in other regions of the world. This thesis demonstrates particularly that apart from geological, institutional conditions (taxation, property rights), economic (prices, technologies) and organizational (free markets) are necessary for a large scale development of unconventional resources. This research also shows that most of these conditions are not met in Europe or Asia (especially in China). Therefore, an energy transition by natural gas to meet climate challenges in Asia will be solved through imports, rather than through regional production. From three scenarios of the POLES model based on assumptions about climate policy, shale gas development and rapid increase of demand for gas in the energy mix (particularly in Asia), two main conclusions emerge. The developments of shale gas with low cost in the USA make the global gas supply abundant and more competitive than other energies, particularly coal. Therefore, even without climate policy, the conditions are ripe for the increaseof natural gas proportion in the energy mix. Secondly, a strong climate policy has contradictory effects on the relative share of natural gas in the Asian energy mix. On the one hand, it allows natural gas larger penetration into the energy mix of Asia. But at the same time, with limitation of energy demand, requested natural gas volumes are only slightly higher than in scenarios without climate policy

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Chapoy, Antonin. "Etude des équilibres des systèmes : Eau-hydrocarbures-gaz acides dans le cadre de la production de gaz." Phd thesis, École Nationale Supérieure des Mines de Paris, 2004. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00001202.

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Abstract:

Dans les gisements, en cours de production ou dans les conduites de transport, les gaz naturels se trouvent fréquemment au contact d'une phase aqueuse. Les conditions sont telles que les pressions peuvent atteindre de très haute valeur dans une large gamme de températures. La connaissance du comportement des systèmes "eau-hydrocarbures" est donc essentielle à la profession profession pétrolière ainsi que celles des systèmes "eau-hydrocarbures-inhibiteur thermodynamique " pour lesquelles les données sont rares. Des mesures de teneur en eau ont été réalisées dans les phases vapeurs de différents systèmes d'hydrocarbures: méthane et éthane, et dans un mélange d'hydrocarbures gazeux (méthane 94%, éthane 4%, n-butane 2%) dans des conditions proches de la formation d'hydrates (de 258.15 à 313.15 K et jusqu'à 34.5 MPa) en présence ou non d'inhibiteurs tels que le méthanol ou l'éthylène glycol. Des mesures de solubilités de gaz des principaux constituants du gaz naturel ont été effectuées dans une large gamme de pressions et de températures. Ces mesures ont été effectuées avec deux techniques expérimentales, une technique statique-analytique avec échantillonnage de phases et une technique synthétique avec cellule à volume variable. Pour réaliser le traitement des données un logiciel a été développé, ce logiciel a permis l'ajustement et le traitement des résultats expérimentaux.

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Neyt, Jean-Claude. "Calcul de la tension interfaciale de mélanges gaz / eau, gaz / huile et huile / eau par simulation moléculaire." Phd thesis, Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand II, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00962483.

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Abstract:

La prédiction de valeurs de tension interfaciale des fluides est capitale dans de nombreuses applications industrielles. Les techniques de simulation moléculaire et l'évolution rapide des moyens de calcul intensif permettent depuis quelques années de prédire des valeurs de tension interfaciale pour des systèmes complexes. Des travaux concernant des équilibres liquide / vapeur des corps purs SO2, O2, N2 et Ar montrent que les modèles choisi pour chaque molécule peuvent influencer la qualité des prédictions de tension interfaciale. Des simulations d'équilibres gaz acide / alcane de type CO2 / n-butane, CO2 / n-décane et H2S / n-pentane ont ensuite été réalisées. Elles ont mis en évidence l'efficacité des méthodes de simulation de type Monte Carlo pour la prédiction des tensions interfaciales pour de tels systèmes. L'étude de systèmes ternaires H2O / N2+CH4 et H2O / CO2+H2S a par ailleurs montré que le recourt à la dynamique moléculaire pouvait faciliter l'équilibration des systèmes simulés, rendant plus efficace la prédiction des tensions interfaciales. L'étude d'équilibres liquide / vapeur de saumures de chlorure de sodium a permis de mettre en évidence l'efficacité de certains potentiels non-polarisables pour la prédiction de l'évolution de la tension interfaciale avec la molarité de sel. Les modèles polarisables de type core-shell choisis ne permettent de prédire ni les masses volumiques, ni les tensions interfaciales. Enfin, l'étude d'équilibres eau / alcane en présence de sel ou de méthanol a montré que les méthodes de dynamique moléculaire permettaient de prédire quantitativement des valeurs de tension interfaciale pour ce type d'interface. L'effet de l'alcool abaissant la tension interfaciale a bien été observé, tout comme son placement préférentiel à l'interface.

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Mawlana, Abdulrahman. "Étude en régime permanent et transitoire du transfert liquide-gaz : cas d'un réacteur fluidisé gaz-liquide-solide." Toulouse, INPT, 1987. http://www.theses.fr/1987INPT026G.

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Abstract:

Deux méthodes d'analyse sont utilisées. En régime permanent la méthode consiste à mesurer le profil de concentration de la phase continue (le liquide). En régime transitoire on détecte l'oxygène dissous sur cathode en or après injection brève d'oxygène gazeux dans colonne fluidisée initialement saturée par l'air. Ces deux méthodes permettent de déterminer la rétention du gaz, les nombres de péclet du gaz et du liquide et le coefficient de transfert de matière volumétrique.

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Escande, Joël. "Caractérisation d'un écoulement de gaz sec ou de gaz humide en conduite à l'aide de techniques ultrasonores." Toulouse, ENSAE, 2000. http://www.theses.fr/2000ESAE0026.

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Abstract:

La première partie de la thèse concerne les écoulements de gaz sec et poursuit un travail d'une première thèse (Demolis, 1997) sur le développement d'un système de tomographie ultrasonore. Au-delà des possibilités d'un simple débitmètre, la tomographie ultrasonore permet de reconstituer le champ dynamique tridimensionnel d'un écoulement dans une section de conduite cylindrique. Les différences de temps de vol des ondes ultrasonores mesurées entre capteurs disposés autour de la conduite sont utilisées dans un algorithme algébrique itératif afin de remonter aux trois composantes de la vitesse. Cette méthode a été testée avec succès pour mesurer le champ de vitesse 3D d'écoulements d'air calibrés. L'information globale sur le champ dynamique obtenue dans toute une section de conduite donne la possibilité de déterminer les perturbations du profil de vitesse (taux de dissymétrie, intensité de la rotation de l'écoulement). Ce système de mesure non intrusif constitue donc un outil de diagnostic d'écoulement. Une seconde partie a consisté à appliquer des techniques ultrasonores dans le but de caractériser les écoulements diphasiques de gaz humide en conduite (écoulements de type brouillard avec une fraction volumique liquide faible), écoulements présents en sortie de puits d'exploitation du gaz naturel. Une recherche bibliographique a permis d'étudier des modèles de propagation des ondes ultrasonores à travers un milieu diphasique dispersé. Dans la littérature, ces modèles sont développés pour des suspensions de particules solides dans un liquide ou pour des écoulements à bulles. Nous les avons étendus aux écoulements de gaz humide en les validant expérimentalement. À l'aide de ces modèles, les mesures de la vitesse du son et de l'atténuation des ultrasons (avec une méthode multi-fréquence) à travers ce brouillard en écoulement permettent de déduire les valeurs moyennes du titre (fraction liquide) et de la taille des gouttelettes dans l'écoulement diphasique.

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GODIN, THIERRY. "Activite chimique des gaz de combustion au cours de la detente dans les futures turbines a gaz." Paris, ENMP, 1996. http://www.theses.fr/1996ENMP0693.

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Abstract:

Les performances des turbines a gaz actuelles sont essentiellement conditionnees par la resistance thermique des materiaux qui la composent. Les progres techniques permettent une augmentation du niveau de temperature des gaz admis dans la turbine. Cependant les niveaux de temperature et de pression prevus pour les prochaines annees sont tels que les phenomenes reactifs ne peuvent plus etre associes a la seule chambre de combustion mais doivent etre etendus aux premiers etages de la turbine. Un premier modele, monodimensionnel, montrent que pres de 6% du pci du combustible sont perdus dans des conditions de combustion stoechiometrique. Dans le cas de turbines aeronautiques, les effets de la reactivite chimique peuvent abaisser le rendement de la machine de plus de 1,5 points et diminuere la poussee intrinseque de 3,6%. Un second modele, realise a l'aide d'un code de mecanique des fluides, met en evidence l'effet de la turbulence sur la cinetique chimique. Les conclusions relatives a cette etude montrent la necessite de tenir compte de l'aspect reactif des gaz de combustion dans les premiers etages de la turbine des lors que la temperature des gaz depasse 2100 k

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FRANCO, PATRICE. "Contribution a la valorisation chimique directe du gaz naturel : pyrolyse du methane dans des gaz de combustion." Paris 6, 1991. http://www.theses.fr/1991PA066125.

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Abstract:

Injecte dans des gaz de combustion chauds, le methane reagit selon deux voies principales: formation d'hydrocarbures superieurs (principalement de l'acetylene) et reformage (formation principalement d'oxyde de carbone). Des suies et des hydrocarbures aromatiques polycycliques sont egalement observes en faibles proportions. La mise au point d'un modele de cinetique chimique detaille vient completer l'etude experimentale. Le modele decrit l'oxydation et la pyrolyse du methane par un ensemble de 461 reactions elementaires. La formation des suies est representee par un indice de suie egal a la fraction de carbone present sous forme de benzene et de cyclopentadiene. La validation du modele a ete faite par comparaison avec des resultats experimentaux publies. Ce modele confirme les resultats obtenus au plan experimental et permet de simuler des configurations impossibles a atteindre sur une installation de laboratoire. Il permet egalement de comparer divers modes de pyrolyse et, en particulier, de confirmer l'interet de l'injection dans des gaz chauds par rapport a l'echange de chaleur a travers une paroi pour realiser la conversion directe du methane. Le rendement en acetylene augmente avec la teneur en hydrogene des gaz chauds. L'indice de suie peut etre reduit en controlant le temps de sejour et en augmentant la teneur en hydrogene des gaz chauds

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Layes, Guillaume. "Etude expérimentale de l'interaction d'une onde de choc avec une bulle de gaz différent du gaz porteur." Aix-Marseille 1, 2004. http://www.theses.fr/2004AIX11044.

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Abstract:

Le but de ce travail est d'étudier le développement des instabilités hydrodynamiques de type Richtmyer-Meshkov qui se développe lors du passage d'une onde choc à travers une interface sphérique. Expérimentalement, on crée dans un tube à choc une bulle de savon contenant un gaz différent de l'air ambiant, pour les trois configurations possibles : gaz plus léger, gaz plus lourd et gaz de densité voisine de l'air. Les expériences sont réalisées pour des ondes choc dont le nombre de mach est compris entre 1,05 et 1,7. Une méthode de diagnostic optique par ombroscopie couplée à une caméra ultra rapide permet de visualiser l'interaction ainsi que le processus de déformation tant de la bulle que de l'onde choc. A partir de ces visualisations, l'évolution des grandeurs caractéristiques de la bulle ainsi que celle du vortex ont été obtenues, le résultat essentiel de ce travail est la mise en évidence d'un phénomène de pompage des zones de forte vorticité sur celles de faible vorticité.

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Erouel, Mohsen. "Etude sur les transistors organiques à vocation capteur de gaz : application à la détection de gaz nitrés." Lyon, INSA, 2008. http://theses.insa-lyon.fr/publication/2008ISAL0040/these.pdf.

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Abstract:

Les transistors organiques à effet de champ OFETs sont des transistors MOS en couches minces qui se développent considérablement du fait de leur application possible comme capteurs de gaz nitrés. Le développement de ces dispositifs demande de mettre au point des technologies adaptées : bas coût, processus basse température, portabilité, stabilité et sélectivité. L'objectif de ce travail est de développer des transistors organiques en vue de la détection de dérivés nitrés utilisés dans les explosifs courants. Pour y parvenir, plusieurs tâches ont été menées. La première tâche consiste à choisir le diélectrique permettant d’avoir un transistor stable. Dans ce but, deux types d’isolant de grille ont été étudié : des oxydes inorganiques de fortes constantes diélectriques (Ta2O5, HfO2, ZrO2, Al2O3/ZrO2) déposés par une procédure basse température, et un isolant organique polyméthylméthacrylate PMMA déposé par spin-coating. Des transistors en pentacène utilisant les différents diélectriques ont été réalisés afin de comparer leurs performances électriques. L’analyse de tous les résultats obtenus (électriques et morphologiques) nous a permis d’appréhender le comportement de ces dispositifs sous leur aspect général ainsi que celui des diélectriques. L’étude de la stabilité des transistors utilisant les oligothiénylènevinylènes retenues pour la détection de dinitrotoluène (DNT) a été réalisée. La mesure de la dérive de ces composants a été effectuée par des études de l’influence de bias stress, de l’humidité et de température. La réponse de ces capteurs à la présence des vapeurs de DNT a été appréhendée. Cette détection passe par des réactions donneur-accepteur entre la couche
Organic field effect transistors (OFETs) are now widely recognized for their potential applications in all fields of so-called "plastic electronics". The high development of those transistors is related to the possibility to use its on nitrous gas sensor elaboration. The development of those systems needs the use of adapted technologies, a low elaboration cost, working at low temperature, to be easy to transport, selective and stable. In this field, the objective of our work consists on developing organic transistors for nitrous derivates detection usually used on classical explosive system. The sensor elaboration needed the good realisation of many tasks. The first one consists on the selection of the dielectric allowing us to have a stable transistor. For this, two insulator materials were used: inorganic oxides with high dielectric value (Ta2O5, HfO2, ZrO2, Al2O3/ZrO2) deposited with a low temperature process and an organic insulating material, the polymethylmethacrylate PMMA deposited by spin-coating. Pentacene transistors using different dielectrics were elaborated in order to compare their electric efficiencies. The results analysis (morphologic and electric) permitted to understand the comportment of those systems under their general aspect in addition to the comportment of the used dielectrics. The study of the stability of the oligothienylenevinylenes derivatives based transistors selected for the detection of dinitrotoluen (DNT) was conduced. The measure of components derivates was realized by studies based on the stress influence following, humidity and temperature. Sensors responses to DNT vapour were followed. Detection is related to donor-acceptor reaction

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Bigault, de Granrut Aurore de. "Archéo-atmosphères terrestres : la mémoire des verres archéologiques, propriétés physico-chimiques, vésicules, gaz majeurs et gaz rares." Nantes, 2012. http://archive.bu.univ-nantes.fr/pollux/show.action?id=1a820cb6-aeaf-48c3-b75d-f522ee312758.

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Abstract:

La composition chimique des atmosphères anciennes est la plupart du temps étudiée et contrainte par les enregistrements des calottes polaires. Dans cette étude, nous proposons une méthode alternative, basée sur l’analyse des gaz atmosphériques piégés dans les bulles de verres archéologiques de l’Ouest de l’Europe, datés entre le Ier siècle et aujourd’hui. En effet, des bulles sont créées lors de la fabrication des verres anciens, soit par dégazage de la pâte de verre dans le four, soit par capture de l’air ambiant, lors de la mise en forme des objets. Notre approche géochimique, met en évidence, dans un premier temps, une évolution des paramètres physico-chimiques des verres au cours du temps, pouvant être liée à une évolution des technologies verrières. Dans un second temps, l’étude de la VSD montre des distributions de tailles de bulles, bimodales pour les verres plats et unimodales dans les autres cas. Les compositions en gaz majeurs des vésicules montrent une dichotomie compositionnelle entre ces deux populations de bulles : l’une étant de type dégazage (100%CO2), l’autre étant de nature atmosphérique polluée. L’excès de CO2, dans ce dernier cas, peut être expliqué, soit par des mélanges entre des gaz polluants et atmosphériques, soit par des réactions intrabulles avec des suies capturées (observées au MEB). Afin de s’affranchir de ces réactions et d’identifier des gaz atmosphériques, on propose alors une approche isotopique des gaz rares, espèces inertes chimiquement et présentes dans l’atmosphère. Leurs rapports isotopiques mettent en évidence un enregistrement probable d’une atmosphère ancienne dans les verres
The atmospheric components of past climatic changes are often constrained from ice records of polar ice sheets. In this study, we propose an alternative method based on analyses of atmospheric gases trapped in bubbles of archaeological glasses from the Western Europe and dated between the Ist century BC and the present. Indeed, during the shaping of ancient glasses, bubbles are created in glass paste (melting and glass-paste degassing), or from the step of glass working in open air, where the surrounding atmosphere could be trapped. In first time, our geochemical approach evidences the evolution in time of physical and chemical properties of archaeological glasses, linked with evolution of glassmaking processes. In second time, the study of VSD of these glasses show a bimodal size bubbles distribution in flat glasses and an unimodal in the other kind of glasses. Geochemical analyses of major gases included in bubbles in flat glasses, show a chemical dichotomy between two groups of bubbles, independent of chemical composition of glass paste. The smallest bubbles are exclusively composed of CO2, whereas the largest are rich in N2 (~80%), poor in CO2 (~15%), contained Ar (~1%), and sometimes O2, like-looking of an modified atmospheric composition. The excess of CO2 could be explained by mixing between atmospheric trapped gases and furnace/combustion gases, and/or chemical reaction with particular soots (observed by SEM). So, a discrimination between the contaminants and ancient atmospheric gases could be proposed using isotopic measurements of insert species like noble gases. The archaeological glasses could appears like a new complex source of archeo-climatic recording

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Akiki, Rony. "Etude de la recirculation des gaz carter et des gaz d’échappement dans les moteurs à combustion interne." Paris 10, 2008. http://www.theses.fr/2008PA100197.

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Abstract:

Ce travail de thèse porte sur l’étude théorique et expérimentale des circuits de recirculation des gaz carter et des gaz d’échappement dans les moteurs à combustion interne. La recirculation des gaz d'échappement, ou EGR consiste à rediriger une partie des gaz d'échappement des moteurs à combustion interne dans le collecteur d'admission. La recirculation de ces gaz d’échappement permet de diminuer les émissions des oxydes d’azote. Les séparateurs centrifuges présents dans le circuit de recirculation des gaz carter permettent de séparer les particules d’huile du gaz pour diminuer la consommation d’huile et protéger les pièces de la ligne d’admission d’air contre l’encrassement. Une nouvelle technique de mesure simultanée de la granulométrie et de la vitesse des particules en deux directions dans un champ de quelques centimètres carrés a été mise au point. Des mesures ont été réalisées sur un banc d’organe développé pour reproduire les gaz carter et le circuit de ventilation du carter. Un moyen de calcul de l’efficacité de séparation et de la perte de charge des décanteurs à hélice a été développé. Les résultats théoriques ont été validés par des résultats expérimentaux. Un nouveau concept de décanteur centrifuge « hélice à géométrie variable » adapté à notre application a été développé dans cette étude. Ce concept permet de réduire jusqu’à cinq fois la consommation d’huile provenant des gaz carter. Pour étudier le mélange air/EGR, dans le collecteur d'admission, une nouvelle technique de mesure non intrusive a été développée dans cette étude. Cette technique permet d’évaluer l’homogénéité du mélange air/EGR et de mesurer la répartition des gaz EGR cylindre à cylindre
In this project a combination of experiments and simulations is used to study the recirculation of the blow by gas and the exhaust gas in internal combustion engines. These systems were developed to reduce pollutant emissions. Exhaust Gas Recirculation EGR reduces flame temperature, thereby reducing nitrogen oxide (NOx) emissions. Centrifugal oil mist separators present in the crankcase ventilation systems are used to separate oil particles from blow by gas in order to reduce oil consumption and protect the air intake line. A new simultaneous measurement technique of particles sizes and velocities in a field of a few square centimetres was developed. Measurements have been carried out on an experimental set-up developed to simulate the blow by gas and the engine crankcase ventilation system. Analytical software was developed to predict the efficiency and the pressure drop of the swirl tube separator. Theoretical results were compared and validated by experimental results. A new concept of oil mist separator “variable swirl tube separator” adapted to our application was developed. This concept reduces five times the oil consumption coming from the blow by gas in internal combustion engines. To study the air/EGR mixture in the air intake manifold, before the combustion chamber, a new non-intrusive measurement technique was developed in this study. This technique evaluates the homogeneity of the air/EGR mixture and measures the EGR cylinder to cylinder distribution

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Dissertations / Theses on the topic 'Gaz'

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