Dissertations / Theses: 'Prédiction du cycle solaire'

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Leo, Jessica. "Modélisation et conduite optimale d'un cycle combiné hybride avec source solaire et stockage." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2015. http://www.theses.fr/2015GREAT123/document.

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Abstract:

Cette thèse s'intéresse à la coordination des sous-systèmes d'un nouveau genre de centrale de production d'énergie : un cycle combiné hybride (HCC - Hybrid Combined Cycle). Cette centrale HCC n'existe pas encore mais combine un cycle combiné gaz (CCG), un moyen de production solaire thermodynamique (miroirs cylindro-paraboliques) et un moyen de stockage thermique (stockage indirect de chaleur sensible utilisant deux réservoirs de sels fondus). Comment coordonner ces trois sous-systèmes de manière optimale lors des variations de demande de puissance ou des prix du gaz ?Dans un premier temps, chacun des trois sous-systèmes est étudié de manière indépendante afin d'obtenir, d'une part, un modèle physique permettant de caractériser le comportement dynamique du sous-système considéré et, d'autre part, un contrôle local qui agit en fonction des objectifs de fonctionnement prédéfinis. Un modèle du système complet interconnecté de l'HCC est ensuite obtenu en couplant les modèles des trois sous-systèmes. Enfin, une coordination des différents sous-systèmes est mise en place pour adapter le fonctionnement de chacun, en fonction des objectifs globaux de la centrale HCC complète, en optimisant les consignes de chaque sous-système. Dans ce travail, une coordination de type linéaire quadratique et une coordination de type optimale prédictive sont étudiées. Les résultats obtenus sont bien prometteurs : ils montrent, tout d'abord, que lors d'un appel de puissance, la commande coordonnée permet au système HCC de répondre plus rapidement, en utilisant plus efficacement la partie solaire. De plus, lorsque la demande subit beaucoup de variations, la partie solaire et la partie stockage absorbent toutes ces variations et la Turbine à Combustion (TAC) du CCG est beaucoup moins sollicitée. Lorsqu'il n'y a plus d'irradiation solaire, la partie stockage prend la relève pour continuer à produire de la vapeur solaire, jusqu'à ce que les stocks se vident. Finalement, le stockage permet d'ajuster la production de la TAC en fonction des prix du gaz
This work concerns the subsystems coordination of a new type of power plant: a Hybrid Combined Cycle (HCC). This HCC plant is not yet build but consists of a Combined Cycle Power Plant (CCPP), a concentrated solar plant (parabolic trough) and a thermal storage system (a molten-salts two-tank indirect sensible thermal storage). How to coordinate these three subsystems optimally during variations in power demand or in gas price?First, each subsystem is studied independently in order to get on one hand a physical model that reproduces the dynamical behavior of the considered subsystem, and on the other hand, a local control that achieves an operation according to pre-specified objectives. Then, a model of the HCC system is obtained by coupling the models of the three defined subsystems.Eventually, a coordination of the subsystems is set up in order to adapt the behavior of each subsystem according to the global objectives for the full HCC system, by optimizing subsystem setpoints. In this study, a linear quadratic coordination and a model predictive coordination are designed. The obtained results are promising: they first show that during a power demand, the coordination allows the global system to quickly respond, using extensively the solar production. Besides, when the power demand undergoes many fluctuations, the solar and storage parts absorb these variations and the gas turbine of the CCPP is much less stressed. In addition, when there is no more solar radiation, the storage part continues producing solar steam, until storage tanks are empty. At last, the storage part allows to adjust the gas turbine production according to the gas prices

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Rahmani, Mustapha Amine. "Gestion de l'énergie d'une micro-centrale solaire thermodynamique." Thesis, Grenoble, 2014. http://www.theses.fr/2014GRENT077/document.

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Abstract:

Cette thèse s'inscrit dans le cadre du projet collaboratif MICROSOL, mené par Schneider Electric, et qui oeuvre pour le développement de micros centrales solaires thermodynamiques destinées à la production d'électricité en sites isolés (non connectés au réseau électrique) en exploitant l'énergie thermique du soleil. Le but de cette thèse étant le développement de lois de commande innovantes et efficaces pour la gestion de l'énergie de deux types de micros centrales solaires thermodynamiques : à base de moteur à cycle de Stirling et à base de machines à Cycle de Rankine Organique (ORC). Dans une première partie, nous considérons une centrale solaire thermodynamique à base de machine à cycle de Stirling hybridée à un supercondensateur comme moyen de stockage d'énergie tampon. Dans ce cadre, nous proposons une première loi de commande validée expérimentalement, associée au système de conversion d'énergie du moteur Stirling, qui dote le système de performances quasi optimales en termes de temps de réponse ce qui permet de réduire la taille du supercondensateur utilisé. Une deuxième loi de commande qui gère explicitement les contraintes du système tout en dotant ce dernier de performances optimales en terme de temps de réponse, est également proposée. Cette dernière loi de commande est en réalité plus qu'un simple contrôleur, elle constitue une méthodologie de contrôle applicable pour une famille de systèmes de conversion de l'énergie.Dans une deuxième partie, nous considérons une centrale solaire thermodynamique à base de machine à cycle de Rankine Organique (ORC) hybridée à un banc de batteries comme moyen de stockage d'énergie tampon. Etant donné que ce système fonctionne à vitesse de rotation fixe pour la génératrice asynchrone qui est connectée à un système de conversion d'énergie commercial, nous proposons une loi de commande prédictive qui agit sur la partie thermodynamique de ce système afin de le faire passer d'un point de fonctionnement à un autre, lors des appels de puissance des charges électriques, le plus rapidement possible (pour réduire le dimensionnement des batteries) tout en respectant les contraintes physiques du système. La loi de commande prédictive développée se base sur un modèle dynamique de la machine ORC identifié expérimentalement grâce à un algorithme d'identification nonlinéaire adéquat
This Ph.D thesis was prepared in the scope of the MICROSOL project, ledby Schneider Electric, that aims at developing Off-grid solar thermodynamic micro powerplants exploiting the solar thermal energy. The aim of this thesis being the development of innovative and efficient control strategies for the energy management of two kinds of solar thermodynamic micro power plants: based on Stirling engine and based and Organic RankineCycle (ORC) machines.In a first part, we consider the Stirling based solar thermodynamic micro power planthybridized with a supercapacitor as an energy buffer. Within this framework, we propose afirst experimentally validated control strategy, associated to the energy conversion system ofthe Stirling engine, that endows the system with quasi optimal performances in term of settlingtime enabling the size reduction of the supercapacitor. A second control strategy that handlesexplicitly the system constraints while providing the system with optimal performances interm of settling time , is also proposed. This control strategy is in fact more than a simplecontroller, it is a control framework that holds for a family of energy conversion systems.In a second part, we consider the Organic Rankine Cycle (ORC) based thermodynamicmicro power plant hybridized with a battery bank as an energy buffer. Since this system worksat constant speed for the asynchronous generator electrically connected to a commercial energyconversion system, we propose a model predictive controller that acts on the thermodynamicpart of this system to move from an operating point to another, during the load power demandtransients, as fast as possible (to reduce the size of the battery banks) while respecting thephysical system constraints. The developed predictive controller is based upon a dynamicmodel, for the ORC power plant, identified experimentally thanks to an adequate nonlinearidentification algorithm

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Salabert, David. "Héliosismologie & cycle d'activité solaire." Nice, 2003. http://www.theses.fr/2003NICE4002.

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Abstract:

Cette thèse concerne l'analyse des données du réseau héliosismologique en disque intégré IRIS -International Research of the Interior of the Sun, qui fonctionne en multisite depuis 11 ans L'intégration cohérente d'instruments partenaires améliore de façon significative le taux de remplissage, initiant le réseau IRIS++, dont les données sont désormais librement accessibles. La variabilité à long et court termes des paramètres des modes p en fonction de l'activité solaire et de la fréquence sont étudiées, les mesures obtenues couvrant un cycle solaire complet. Les variations observées montrent une importante sensibilité des oscillations avec l'activité, permettant de contraindre l'amortissement et l'excitation des modes au cours du cycle solaire. L'évidence de variations de quelques mois dans les fréquences des modes p est présentée ainsi que de périodicités similaires à celles relevées dans d'autres données solaires. Des tables de fréquences et de splittings sont établies
This thesis relates the analysis of the full disk helioseismic data IRIS – International Research of the Interior of the Sun, running into multisite since 11 years. The merging of data from various partnerships in a coherent manner results in a significant improvement in duty cycles, initiating the IRIS++ network, whose data are from now on freely accessible. The long and short term variabilities of p-mode parameters with solar activity and frequency have been studied, thanks to the 11 years of collected measurements, covering a complete solar cycle. The observed variations in parameters show an important sensitivity with the activity, constraining the damping and the excitation of the modes during the solar cycle. The obviousness of variations about a few months in the p-mode frequencies is presented as well as the observation o similar periodicities to those found in other solar data set. Tables of frequencies and splittings have been computed

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Zaher, Ali. "Traitement d'images meteosat : prédiction de l'irradiation solaire et contrôle supervisé de capteurs solaires." Perpignan, 2012. http://www.theses.fr/2012PERP1083.

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Abstract:

Dans le domaine de l’exploitation de l’énergie solaire, l’orientation des capteurs joue un rôle majeur dans l’optimisation du rendement global du système. L’objectif de notre travail de thèse est d’exploiter les connaissances du gisement solaire, à travers l’imagerie satellitaire, pour développer un système intelligent permettant d’optimiser le rendement des capteurs solaires en fonction de l’état du ciel. Dans un premier temps, nous avons développé un outil d’estimation et de prédiction de l’irradiation solaire à court terme. Cet outil est basé sur l’estimation de mouvements des nuages sur une série d’images satellites et la logique floue. Les résultats ainsi obtenus sont utilisés pour la mise en place d’une stratégie de contrôle « intelligent » capable d’optimiser l’orientation de capteurs solaires. La stratégie de contrôle a été validée en simulation et en implémentation sur site avec des résultats très satisfaisants
In the solar energy converting applications, the orientation of the solar collectors plays a major role in optimizing the overall system efficiency. In this study, the objective of our work is to exploit the knowledge of solar resources, using satellite image processing, to develop an intelligent decision-making system to achieve our goal, depending on sky states. Firstly, we have developed an approach for estimating and predicting the instantaneous solar radiation basing on the estimation of cloud motion in image sequences. The second step of our work was to use estimation and prediction results to develop a fuzzy logic based control strategy for optimizing the orientation of solar collectors. To validate the control approach, it was implemented on an experimental prototype. The results were very satisfactory, with power gains of up

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Ledanois, Jean-Marie. "Mesures de radiation solaire à Caracas : application à la prédiction du diffus et à la modélisation d'un jour solaire hypothétique." Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris, 1985. http://www.theses.fr/1985ECAP0012.

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Amy, de la Bretèque Emmanuel. "Etude du comportement thermique de modules photovoltaïques en vue de la prédiction de leur production." Aix-Marseille 1, 2006. http://www.theses.fr/2006AIX11063.

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Abstract:

L’étude s’inscrit dans le cadre de la caractérisation en ensoleillement réel de modules photovoltaïques au silicium cristallin, pour la production d’électricité injectée au réseau. La performance de ces modules est décrite en terme de puissance crête et de rendement standard, relatifs à des conditions standard de test (STC). Sur le terrain, elle décroît par rapport aux conditions STC, de façon linéaire avec la température de fonctionnement des modules. L’objectif des travaux présentés est de proposer une modélisation ducomportement thermique des modules qui puisse être intégrée aux algorithmes de prédiction de performance en conditions réelles de fonctionnement. Pour cela, on calcule le niveau moyen de température de module pour tous les niveaux d’éclairement possibles : cette grandeur est une des données des profils de site, qui consistent à décrire un climat local du point de vue de l’éclairement. L’expression du bilan énergétique, complétée par des modèles phénoménologiques de description des pertes thermiques, permet d’obtenir la température de module, dont on prend une moyenne pondérée par la densité de probabilité de la vitesse de vent. Enfin, suivant une hypothèse d’indépendance, au sens des variables aléatoires, de la vitesse du vent et de l’éclairement, on propose une description du climat local, en vue de l’estimation de son potentiel photovoltaïque, en termes de grandeurs pondérées en énergie. Une étude expérimentale d’un système de 1,1 kWc surimposé en toiture illustre et valide les méthodes proposées
The framework of this study is the field performance assessment of gridconnected photovoltaic modules. The efficiency of crystalline silicon modules under field conditions decreases linearly with their operating temperature, compared to the efficiency under standard test conditions (STC). Hence, neither the peak power nor the efficiency at STC is representative of the mean operating performance. The purpose of this work is to develop a model for the PV modules thermal behaviour, which may easily be implemented in field performance assessment prediction methods. The model delivers an estimate of mean module temperature over the whole plane-of-array irradiance range, which is a parameter of the site profile description of local climates. The wind speed probability density function enables taking the average solution of the module energy balance equation. A quantification of thermal losses is achieved by empirical optimization of phenomenological models. Supposing that wind speed and solar irradiance might be considered independent as stochastic variables eventually delivers a characterization of local climate by energy-weighted averages of meteorological parameters. The experimental study of a 1. 1 kWp roof mounted photovoltaic systems illustrates and validates the proposed models

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Tison, Emmanuelle. "Détection d’oscillations de longues périodes dans la couronne solaire : analyse statistique des données EIT/SOHO à 19.5 nm pendant le cycle solaire 23." Paris 11, 2010. http://www.theses.fr/2010PA112360.

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Abstract:

Le but de l’étude conduite durant ma thèse est de faire une détection systématique de ces oscillations de longue période en intensité, sans a priori sur un type de structure particulier de la couronne. J’ai pour cela analysé les données de l’imageur extrême UV EIT à bord du satellite SOHO, entre janvier 1997 et septembre 2008, ce qui m’a permis de couvrir pratiquement la totalité du cycle solaire 23. Plus de 400 oscillations de période variant entre 3. 4 et 13. 6h ont ainsi pu être mises en évidence, avec une période plus fréquemment observée de 6-7h. Ces oscillations sont principalement localisées dans des régions actives, dans des boucles coronales et durent plus de 10h. Après une analyse des sources instrumentales pouvant être à l’origine de telles oscillations, nous avons conclu qu’elles étaient bien d’origine solaire. Dans ce manuscrit, plusieurs hypothèses sont mises en avant pour expliquer le comportement de ces oscillations. Nous suggérons notamment que les variations périodiques d’intensité pourraient être le résultat d’un cycle de condensation du plasma coronal dans les boucles solaires
The aim of the statistical study conducted during my PhD is to perform a systematic detection of ultra-long period intensity oscillations without a priori on the type of coronal structures using EIT data on board SOHO at 19. 5 nm from January 1997 to September 2008, i. E almost the entire solar cycle 23. We detected more than 400 oscillations whose periods range between 3. 4 and 13. 6 h with a more frequent period of 6-7h. Most of the oscillations are localized in active regions, in coronal loops and last several ten hours or so. We performed a comprehensive analysis of the possible instrumental sources and conclude that the observed signal is of solar origin. We discuss various hypotheses which could explain the behavior of the oscillations found. In particular, we suggest that the periodical intensity variations observed may be the result of a condensation cycle of the coronal plasma in loops

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Voyant, Cyril. "Prédiction de séries temporelles de rayonnement solaire global et de production d'énergie photovoltaïque à partir de réseaux de neurones artificiels." Phd thesis, Université Pascal Paoli, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00635298.

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Abstract:

La Corse faisant partie des petits réseaux insulaires non-interconnectés, son approvisionnement énergétique est très particulier. En effet, comme toutes les îles, elle doit se suffire à elle-même. Une solution souvent adoptée pour pallier à cet isolement, consiste à recourir aux énergies renouvelables. Cependant, à cause de leur caractère intermittent, elles ne sont insérées que de manière limitée au sein des réseaux électriques. Il est nécessaire d'utiliser en parallèle d'autres moyens de production d'énergie, avec comme principale difficulté, la gestion optimale de la bascule entre ces deux types d'énergie. Cette étude s'inscrit dans le cadre de la prédiction de la ressource solaire et photovoltaïque dans le but de quantifier l'énergie disponible et de permettre une gestion optimale de la transition entre énergies intermittentes et conventionnelles. Tout au long de ces travaux, nous avons ainsi testé différentes techniques de prédiction sur quatre horizons susceptibles d'intéresser un gestionnaire de réseau : j+1, h+24, h+1 et m+5. A l'issue de toutes ces manipulations, nous pouvons conclure que suivant l'horizon considéré, la hiérarchisation des différents prédicteurs fluctue. On retiendra ainsi que, pour l'horizon j+1, il est intéressant d'utiliser une approche à base de réseaux de neurones en prenant soin de stationnariser les séries temporelles et d'utiliser des variables exogènes. Pour l'horizon h+1, une méthodologie hybride couplant la robustesse des modèles autorégressifs et la non-linéarité des modèles connexionnistes permet d'obtenir des résultats très satisfaisants. Pour le cas h+24, les réseaux de neurones à sorties multiples donnent de très bons résultats. Concernant l'horizon m+5, les conclusions sont moins catégoriques. Ainsi, même si les réseaux de neurones sont les plus performants, la simplicité et les résultats d'une approche basée sur la persistance, nous conduisent à préconiser principalement ce prédicteur. L'ensemble des méthodologies proposées et des résultats obtenus sont complémentaires avec les travaux de prédiction bibliographiques étudiés. Les méthodologies développées pourraient, à terme, être reprises comme éléments de prédiction dans des outils globaux de contrôle et de commande des systèmes énergétiques.

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Penquerc'h, Virginie. "Variation avec le cycle solaire et modélisation globale du champ magnétique ionosphérique : préparation de la mission Swarm." Paris, Institut de physique du globe, 2011. http://www.theses.fr/2011GLOB0001.

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Abstract:

Le champ magnétique de la Terre est mesuré en permanence par environ 200 observatoires magnétiques dans le monde et par des satellites, tels Oersted (lancé en 1999) ou CHAMP (2000-2010). Ces enregistrements permettent d’étudier les propriétés du champ magnétique terrestre, et notamment de modéliser les contributions des diverses sources du champ. Parmi celles-ci, des courants électriques circulant dans l’ionosphère vers 110 km d’altitude sont responsables de la variation diurne du champ observée depuis le XVIIIe siècle. Ce champ, dit champ ionosphérique Sq, est présent surtout du coté jour de la Terre, aux moyennes latitudes, et varie fortement avec les jours, les saisons et suivant l’activité solaire. Le but de ce travail a été double : étudier la variabilité du champ Sq en fonction de l’activité solaire, et améliorer sa paramétrisation dans les modèles numériques dans la perspective de la future mission Swarm de l’ESA. Cette thèse est donc divisée en deux parties. La première partie présente une étude de la variabilité du champ Sq sur plusieurs cycles solaires en fonction de l’indice f10. 7, qui est un bon indicateur de l’activité du Soleil. A partir des données de plusieurs observatoires, nous montrons qu’une partie de la variabilité du champ Sq avec l’activité solaire n’est pas prise en compte dans les modèles actuels en harmoniques sphériques. Ce coefficient de variabilité (nombre de Wolf) dépend de la saison considérée, une observation robuste sur plus de cinquante ans de données. Ce résultat suggère l’existence d’un effet saisonnier dans la relation entre la conductivité électrique de l’ionosphère et l’activité solaire. La deuxième partie présente une nouvelle modélisation en harmoniques sphériques du champ Sq. A partir de quatre mois de données du satellite CHAMP, nous montrons qu’il est possible de retrouver les caractéristiques principales du champ ionosphérique aux moyennes et basses latitudes. Les modèles obtenus, dont les paramétrisations sont proches de celle du modèle CM4 (Sabaka et al. , 2004), reproduisent de manière satisfaisante le champ observé dans les observatoires
The Earth’s magnetic field is continuously measured by about 200 magnetic observatories worldwide and by satellites, such as Oersted (launched in 1999) and CHAMP (2000-2010). These recordings are used to study the properties of the geomagnetic field, and in particular to model the contributions of the various sources of the field. Among these, the electric currents flowing in the ionosphere around 110 km of altitude cause the diurnal variation of the field, which has been observed since the eighteenth century. This field, the so-called Sq ionospheric field, is mainly present on the dayside of the Earth, at midlatitudes, and strongly varies with days, seasons and solar activity. The aim of this study was twofold: to study the variability of the Sq field with solar activity, and to improve its parameterisation in numerical models as a preparation for the upcoming ESA Swarm mission. This thesis is divided into two parts. The first part presents a study of the variability of the Sq field over several solar cycles as a function of the f10. 7 index, which is a good indicator of solar activity. Using data from several observatories, we show that part of the solar cycle variability of the Sq field is not taken into account in current spherical harmonics models. This coefficient of variability (Wolf ratio) varies with seasons, a robust observation over more than fifty years of data. This result suggests the existence of a seasonal effect in the relationship between the electrical conductivity of the ionosphere and solar activity. The second part presents new spherical harmonic modelling of the Sq field. Based on four months of CHAMP satellite data, we show that it is possible to recover the main characteristics of the ionospheric field at low and mid-latitudes. The resulting models, for which the parameterisations are close to that of the CM4 model (Sabaka et al. , 2004), satisfactorily reproduce the observed field in observatories

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Milliard, Marjorie. "Prédiction de l’abandon institutionnel au premier cycle universitaire à partir des principaux facteurs associés au phénomène." Mémoire, Université de Sherbrooke, 2015. http://hdl.handle.net/11143/8381.

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Abstract:

Cette étude a pour objectif principal de prédire la probabilité d’abandon institutionnel chez les étudiantes et étudiants de premier cycle universitaire à partir des principaux facteurs associés à l’abandon identifiés dans la littérature scientifique. L’abandon des études postsecondaires impliquant de lourdes conséquences non seulement pour la population qui abandonne, mais également pour l’institution scolaire et la société (Sauvé, Debeurme, Fournier, Fontaine et Wright, 2006), l’étude de cette problématique sociale dans le cadre du présent projet de recherche est plus que jamais justifiée. Au Québec, 32,4 % des étudiantes et étudiants dont la dernière année d’inscription dans un programme de baccalauréat était en 2008-2009 ont cessé leurs études sans avoir obtenu leur diplôme (Gouvernement du Québec, 2011). Quelques études québécoises ont déjà été menées, par le passé, pour mieux comprendre les facteurs influençant l’abandon chez la population universitaire. Toutefois, peu d’entre elles traitent de l’effet combiné des principaux facteurs d’influence connus de l’abandon des études, d’où la pertinence d’investiguer sur le sujet. La présente étude vise donc à documenter l’effet combiné des caractéristiques de préadmission, des buts et engagements, des expériences institutionnelles et d’autres facteurs externes sur les probabilités d’abandon institutionnel, en plus de déterminer le poids relatif de ces quatre catégories de facteurs et des facteurs individuels statistiquement significatifs. Pour identifier les principaux facteurs associés à la persévérance et à l’abandon des études de premier cycle universitaire, le cadre théorique de Tinto (1993) a été mobilisé et une recension des écrits scientifiques sur le sujet a été effectuée. Pour répondre aux objectifs précédents, les données de 1008 étudiantes et étudiants de l’Université de Sherbrooke étant inscrits à un programme de baccalauréat à l’automne 2008 ont été recueillies via un questionnaire en ligne de 68 questions et des dossiers académiques institutionnels. Parmi toutes les variables mises à notre disposition, 12 ont été sélectionnées pour être examinées en relation avec la variable dépendante. Ces variables prédictrices se divisent en quatre catégories calquées sur les regroupements de Tinto, soit les caractéristiques de préadmission (sexe, âge, cote de rendement au collégial, aide financière du gouvernement et situation financière autoévaluée), les buts et engagements (engagement institutionnel, engagement envers les buts, heures d’études hebdomadaires et régime d’études à l’automne 2008), les expériences institutionnelles (moyenne cumulative à l’automne 2008) et les facteurs externes (soutien de l’entourage et heures de travail hebdomadaires). Quant à la variable dépendante, soit l’abandon institutionnel, elle provient des dossiers académiques de l’université et informe quant à la situation scolaire des étudiantes et étudiants six ans après le début de leurs études. Elle indique, en date de la session d’automne 2014, si l’étudiante ou l’étudiant a abandonné son institution scolaire (non obtention d’un quelconque diplôme) ou s’il a persévéré (obtention d’un diplôme ou inscription dans un autre programme sans avoir interrompu ses études à un quelconque moment). Enfin, pour atteindre les objectifs ciblés, une régression logistique avec entrée forcée par bloc a été modélisée. Les résultats obtenus par le biais des analyses statistiques révèlent que le modèle global comprenant toutes ces variables est significatif, ce qui veut dire qu’il prédit mieux l’abandon institutionnel que ne le fait un modèle sans prédicteur. Quant aux blocs de variables, les seuls qui sont significatifs sont celui des caractéristiques de préadmission et celui des buts et engagements. Enfin, quatre variables sont ressorties comme étant associées significativement à l’abandon institutionnel soit, par ordre d’importance, l’engagement envers les buts fixés, l’engagement institutionnel, l’âge et le nombre d’heures consacrées aux études en dehors des heures de classe. Cette étude a quelques limites, dont celle de comporter peu de variables comparativement à ce qui est suggéré dans le modèle théorique de Tinto (1993). Elle mesure aussi l’abandon institutionnel plutôt que de mesurer l’abandon scolaire en général, ce qui contribuera probablement à catégoriser faussement quelques personnes comme ayant abandonné quand, en fait, elles ont seulement changé d’institution scolaire. Enfin, quelques corrélations de force moyenne ont aussi été décelées entre certaines variables prédictrices, occasionnant possiblement des réactions particulières chez certaines variables, dont des phénomènes de suppression. Dans un autre ordre d’idées, cette étude comporte plusieurs forces, dont celle d’avoir été conçue à partir d’une recension des écrits rigoureuse permettant de cibler adéquatement les principaux facteurs de risque de l’abandon. Elle a aussi l’avantage de comporter un large échantillon (n = 1008) et son devis longitudinal permet d’évaluer la situation des étudiantes et étudiants six ans après le début de leur formation, ce qui donne la chance à ces derniers de prendre le temps qui leur est nécessaire pour compléter leur programme sans qu’ils ne soient faussement considérés comme l’ayant abandonné. En conclusion, puisque peu d’études québécoises ont évalué, par le passé, l’effet combiné des principaux facteurs d’influence connus de l’abandon des études postsecondaires, la présente étude aura comme retombées de permettre à la population québécoise de mieux connaître la situation de la province à ce niveau. Non seulement la population étudiante et celle envisageant étudier pourront en retirer des bénéfices, mais aussi les institutions scolaires et la société québécoise. Plus précisément, la diffusion des résultats de notre étude pourrait permettre à la population étudiante actuelle et future d’être plus au fait des facteurs de risque de l’abandon institutionnel au premier cycle universitaire et de mieux se préparer à la réalité qui risque de lui être imposée. De surcroît, les institutions pourraient avoir plus d’idées pour mettre en place des mesures favorisant la persévérance scolaire, par exemple en instaurant des mesures favorisant l’engagement. Enfin, la société québécoise pourrait ultimement faire de grandes économies si les résultats de notre étude pouvaient contribuer à faire diminuer, ne serait-ce qu’un peu, le taux d’abandon institutionnel au premier cycle universitaire.

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Borgogno, Remy. "Procédé thermo-hydraulique solaire appliqué à la trigénération dans le secteur résidentiel." Thesis, Perpignan, 2017. http://www.theses.fr/2017PERP0025/document.

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Abstract:

Un nouveau procédé de trigénération thermo-hydraulique fonctionnant à partir d'énergie thermique basse température (80 à 110 °C) a été étudié pour assurer les différents besoins du secteur résidentiel. Le terme "thermo-hydraulique" se réfère à l'utilisation d'un liquide incompressible qui permet de transférer le travail hydrauliquement entre différents composants ou sous-systèmes, permettant d'améliorer l'efficacité de la chaine de conversion énergétique. Un modèle quasi-statique a été développé pour évaluer les performances énergétiques des différentes variantes du procédé. Ces calculs ont permis de définir parmi un large choix, quels fluides de travail étaient les plus appropriés. Ces calculs ont été complétés par une étude quasi-dynamique et dynamique permettant un meilleur dimensionnement du procédé. Enfin, une étude de fonctionnement annuel a été réalisée à partir du modèle quasi-statique pour évaluer l'évolution des performances ainsi que sa production d'énergie sur une année complète de fonctionnement. Ces études montrent que le couple fluide R1234yf/R1233zd semble le plus approprié à un fonctionnement en climat méditerranéen. L'étude annuelle montre qu'en considérant les données climatiques de la ville de Perpignan, le procédé permet d'amplifier l'énergie solaire collectée d'un facteur de 1,32 en moyenne et permet d'atteindre un COP solaire de 0,24 en mode rafraichissement. Quand les besoins thermiques sont satisfaits, l'intégralité de l'énergie solaire captée est valorisée pour produire de l'électricité avec un rendement moyen annuel de 4,2%
A new process based on thermal-hydraulic conversion actuated by low-grade thermal energy (80–110 °C) is investigated and aims at providing trigeneration energy features for the residential sector. "Thermo-hydraulic" term refers to a process involving an incompressible fluid used as an intermediate medium to transfer work hydraulically between different thermal operated components or sub-systems allowing to improve the efficiency of the energy conversion chain. A model, assuming steady-state operations, is developed to assess the energy performances of different variants of this thermo-hydraulic process as well as various pairs of working fluids. These calculations were completed by a quasi-dynamic and dynamic models allowing a better sizing of the process. Finally, an annual study was realized from the quasi-static model in order to estimate the evolution of the performances as well as its power production over a complete year of functioning. For instance, in the frame of a single-family home, located in the Mediterranean region, the working fluid pair (R1234yf/R1233zd) is investigated in detail in order to estimate the annual performances. For domestic houses, the process aims at amplifying the solar energy collected by a factor of 1.32 for heating purpose, provides a cold production with a solar COP of 0.24 and generates electricity from the remaining solar energy with an efficiency of 4.2%

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Touré, Abdou. "Etude théorique et expérimentale d'un moteur Ericsson à cycle de Joule pour conversion thermodynamique de l’énergie solaire ou pour micro-cogénération." Pau, 2010. http://www.theses.fr/2010PAUU3012.

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Abstract:

Un moteur Ericsson est un moteur alternatif à apport de chaleur externe, à enceinte de compression et de détente distinctes, à récupérateur et à fluide de travail monophasique gazeux. Il fonctionne selon le cycle thermodynamique de Joule. Dans notre travail, nous avons tout d’abord développé un modèle théorique original de moteur volumétrique à cycle de Joule (moteur Ericsson). Les résultats théoriques obtenus sont présentés et commentés. Ensuite, nous avons caractérisé le prototype de machine de détente de moteur Ericsson qui a été réalisé au sein du LaTEP, soit la partie la plus délicate du moteur. Les résultats des essais en ‘mode moteur’ et en ‘mode moteur entraîné’ sont présentés, avec leurs commentaires et analyses. Les performances du prototype sont très encourageantes et sont conformes à celles de travaux théoriques antérieurs. Il a donc été décidé de concevoir et réaliser la partie compresseur du moteur qui a ainsi été ajoutée au prototype, de sorte que nous disposons à présent d’un prototype de moteur Ericsson complet
An Ericsson engine is an external heat supply engine working according to a Joule thermodynamic cycle. Such engines have separated compression and expansion cylinders, a recuperator, and a monophasic gaseous working fluid. First of all, in this thesis we have developed an original theoretical model of a volumetric hot air Joule cycle engine. The theoretical results are presented and analyzed. Then, we have tested a prototype of the 'hot' part of an open cycle Ericsson engine developed by our laboratory. Experimental results for the ‘engine mode’ and the ‘driven engine mode’ are presented and analyzed. The performances of the prototype are in agreement with previous modeling results and assumptions. Therefore it has been decided to build and add the compression part to the prototype so that to allow the test of a complete Ericsson engine

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Granet, Victor. "La Simulation aux Grandes Echelles : un outil pour la prédiction des variabilités cycliques dans les moteurs à allumage commandé ?" Phd thesis, Institut National Polytechnique de Toulouse - INPT, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00652590.

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Abstract:

L'amélioration des moteurs à allumage commandé représente un défi de première importance pour les ingénieurs afin de produire plus d'énergie, de consommer moins de matière première et de réduire les émissions polluantes. Les nouvelles technologies apparues ces dernières années amènent les moteurs de plus en plus proches de leurs limites de fonctionnement, favorisant ainsi des phénomènes néfastes qui doivent être contrôlés. Parmi ces phénomènes, les variations cycle-à-cycle (VCC) doivent être minimisées pour garder une performance optimale et éviter une dégradation rapide du moteur. La Simulation aux Grandes Echelles (SGE) est un outil prometteur afin de prédire numériquement les niveaux de variabilités obtenues lors du design d'un moteur (limitant ainsi les coûteuses campagnes de mesures expérimentales). Ce manuscrit s'est attaché à développer une méthodologie numérique pour la prédiction des variabilités cycliques, à simuler un nombre suffisant de cycles pour pouvoir estimer les niveaux de VCC et à valider les résultats obtenus par rapport aux résultats expérimentaux. La SGE semble capter les points de fonctionnements stable et instable étudiés. Les sources qui provoquent ces VCC ont aussi été analysées et une modification du fonctionnement du moteur a été proposée afin de réduire les VCC.

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Martinez, Simon. "Études expérimentales et numériques d'un micro-cogénérateur solaire : intégration à un bâtiment résidentiel." Thesis, La Rochelle, 2018. http://www.theses.fr/2018LAROS019/document.

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Abstract:

Ces travaux consistent en l’étude expérimentale et numérique des performances énergétiques d’un prototype de micro-cogénération solaire. L’installation, située sur le campus de l’Université de la Rochelle, fonctionne grâce au couplage d’un champ de capteur solaire cylindro-parabolique de 46,5 m² avec un moteur à vapeur à piston non lubrifié fonctionnant selon le cycle thermodynamique de Hirn. Le système de suivi solaire s’effectue selon deux axes et l’eau est directement évaporée au sein de l’absorbeur des capteurs cylindro-paraboliques. La génération d’électricité est assurée par une génératrice et la récupération des chaleurs fatales doit permettre d’assurer les besoins en chauffage et eau chaude sanitaire d’un bâtiment. La première partie de ces travaux présente les essais réalisés. L’objectif est de réaliser des essais complémentaires pour caractériser le concentrateur solaire, d’étudier les conditions de surchauffe de la vapeur, ainsi que le fonctionnement de l’installation complète en hiver. Ce travail a permis le développement de modèles pour le capteur cylindro-paraboliques, les essais en régime surchauffé ont montré la nécessité d’un appoint pour le fonctionnement d’une telle installation tandis que les essais avec moteur présentent des productions compatibles avec les consommations en électricité et chaleur d’un bâtiment résidentiel. La seconde partie concerne la modélisation des éléments constituant le micro-cogénérateur ainsi que l’intégration de cette installation au bâtiment à l’aide d’un logiciel de simulation thermique dynamique (TRNSYS©). Cette étude propose deux options d’intégration selon le positionnement de l’appoint de chaleur. Pour les deux configurations, des bilans hebdomadaires et annuels sont présentés permettant de discuter les avantages/inconvénients de chaque disposition. Il apparaît que le positionnement de l’appoint sur le circuit primaire permet de piloter la production électrique. L’ajout de l’appoint sur la distribution semble plus facilement réalisable mais empêche le contrôle de la production électrique
This work consists of the experimental and numerical study of the energy performance of a prototype of solar micro-cogeneration. The facility, located on the campus of the University of La Rochelle, operates by coupling a 46.5 m² parabolic trough solar collector field with an oil-free piston steam engine operating according to the Hirn thermodynamic cycle. The solar tracking system is carried out in two axes and the water is evaporated directly into the absorber of the parabolic trough collectors. Electricity generation is provided by a generator and the recovery of fatal heat must make it possible to meet the heating and domestic hot water needs of a building. The first part of this work presents the tests performed. The objective is to carry out additional tests to characterize the solar concentrator, to study the conditions of steam overheating, as well as the operation of the complete installation in winter. This work has allowed the development of models for the parabolic trough sensor, the tests in overheated mode have shown the need for an extra charge for the operation of such an installation while the tests with motor present productions compatible with the electricity and heat consumption of a residential building. The second part concerns the modelling of the elements constituting the micro-cogenerator as well as the integration of this installation into the building using dynamic thermal simulation software (TRNSYS©). This study proposes two integration options depending on the positioning of the auxiliary heater. For both configurations, weekly and annual reviews are presented to discuss the advantages/disadvantages of each provision. It appears that the positioning of the auxiliary on the primary circuit makes it possible to control the electrical production. The addition of back-up boiler on the distribution seems more easily achievable but prevents the control of power generation

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Avenel, Coralie. "Durabilité des miroirs pour l'énergie solaire à concentration : étude des modes de vieillissement." Thesis, Université Clermont Auvergne‎ (2017-2020), 2018. http://www.theses.fr/2018CLFAC035/document.

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Abstract:

La durabilité des miroirs solaires est un point clé pour le développement des centrales solaires à concentration, du fait de l’investissement important, des 30 ans d’opération visés et des zones d’implantations aux climats agressifs. Ces travaux de recherche portent ainsi sur l’étude des modes de dégradation et de la durabilité de miroirs solaires en verre monolithiques ou laminés. Cette thèse a permis d’appliquer avec succès au CSP une méthodologie de prédiction de la durée de vie développée dans des domaines plus matures. Les corrélations entre les vieillissements accélérés et les expositions extérieures réalisées sur trois sites ont mis en avant le rôle prédominant de l’eau et de l’irradiance dans la dégradation des peintures de protection des miroirs monolithiques. Les essais en chaleur humide ont quant à eux été jugés trop agressifs pour les miroirs, considérant de plus les conditions climatiques des sites d’application potentiels. Les résultats expérimentaux des essais de vieillissements accélérés ont conduit à la détermination des paramètres cinétiques des miroirs inclus dans les relations mathématiques modélisant les principaux facteurs de stress identifiés précédemment. Les facteurs d’accélération ont ainsi été calculés pour des essais standards par rapport à des sites comportant des centrales CSP opérationnelles. Ce travail a permis au final d’estimer des durées de vie des miroirs sur les sites choisis, en considérant que seuls les facteurs de stress étudiés intervenaient dans la dégradation
Durability of solar mirrors is a key point for the development of concentrating solar power plants, because of the large investment, the goal of 30 years lifetime and of the implantations areas with hostile climates. This research work concerns the study of degradation modes and of monolithic or laminated glass solar mirrors durability. This thesis allows to successfully apply to CSP a lifetime prediction method already developed in more mature fields. Correlations between accelerated ageing tests and natural outdoor exposures performed on three sites evidence the predominant role of water and irradiance in protection paints of monolithic mirrors degradation. Damp heat tests were evaluated too aggressive for mirrors, considering thus the climatic conditions of potential application sites. Experimental results of accelerated ageing tests lead to the determination of kinetic parameters included in mathematical relationships modelling the main stress factors previously identified. Acceleration factors were then calculated for standard tests compared to sites with operational CSP plants. This work finally allows to estimate lifetimes of mirrors on specific sites, assuming that only the studied stress factors take part in degradation

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Pelay, Ugo. "Intégration d'un procédé de stockage thermochimique à un cycle de Rankine, sous énergie solaire concentrée (in-stores)." Thesis, Nantes, 2017. http://www.theses.fr/2017NANT4026/document.

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Abstract:

L’intégration d’un système de stockage thermique dans une centrale solaire à concentration augmente la durée de production journalière de la centrale tout en permettant de surmonter le caractère intermittent de l’énergie solaire. Parmi les trois types de stockage thermique existants (sensible, latent et thermochimique), le stockage thermochimique semble être le plus avantageux. En effet, sa grande densité énergétique et sa capacité à stocker de l’énergie sans pertes pendant une grande période de temps en font le candidat ayant le plus de potentiel pour équiper les centrales solaires à concentration. L’objectif principal de cette thèse est de développer un procédé innovant de stockage de l’énergie solaire et d’optimiser son intégration dans une centrale solaire à concentration par une démarche qui vise l’optimisation globale des performances de la centrale. Des méthodes numériques permettant de simuler le fonctionnement d’une centrale solaire ont été utilisées afin d’étudier le fonctionnement de la centrale et de déterminer ses performances. Trois configurations d’intégration ont été proposées, étudiées et comparées. Des études énergétiques et exergétiques statiques ont permis d’effectuer des comparaisons des configurations d’intégration en se basant sur les rendements énergétiques et exergétiques obtenus. Des modèles dynamiques de composants ont été créés afin de réaliser des simulations dynamiques des configurations d’intégration. Ces simulations ont permis d’effectuer une comparaison des configurations d’intégration en prenant en compte l’inertie des composants et le caractère variable de l’ensoleillement. Plusieurs modes de production d’électricité ont aussi pu être testés (production en base, en pic). Enfin une analyse du cycle de vie a été réalisée afin d’effectuer une comparaison des trois configurations d’intégration en se basant sur des critères environnementaux
The integration of a thermal energy storage (TES) system in a concentrated solar power (CSP) plant increases the daily production time and permits to overcome solar energy’s intermittent character. Among the three types of existing thermal storage technology (sensible, latent, thermochemical), thermochemical storage receives an increasing attention in recent years. Indeed, its high energy density and its capacity to store energy without heat losses during a long period of time make it the most promising candidate for CSP application. The principal objective of this PhD dissertation is to study the innovative thermochemical storage process, to propose conceptions for its integration into a CSP plant and to optimize the CSP plant’s overall efficiency. Various methodologies were used, including energy and exergy analyses based on the first and second law of thermodynamics, dynamic numerical simulations for the operation cycle and the life cycle analysis. Three integration configurations have been firstly proposed, studied and compared based on the energy and exergy analyses. Dynamics models for individual component of the system and the CSP plant as a whole were created and tested. These simulations made it possible to carry out a comparison or the integration configurations taking into account the inertia of the components and the variable solar irradiation. Several electricity production modes have also be tested (base production, peak production). Finally, a life cycle analysis was carried out in order to compare the three integration configurations based on environmental criteria

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Lacroix, Clément. "Procédé thermo-hydraulique solaire pour le dessalement par osmose inverse." Thesis, Perpignan, 2020. http://www.theses.fr/2020PERP0001.

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Abstract:

L’osmose inverse est la technique de dessalement la plus utilisée actuellement, principalement pour sa faible consommation spécifique d’énergie. Les procédés d’osmose inverse alimentés par une source d’énergie solaire se développent de plus en plus du fait de l’efficacité énergétique de ce procédé membranaire et de la disponibilité de la ressource solaire, particulièrement importante dans les zones à fort stress hydrique. Un procédé de dessalement thermo-hydraulique solaire est ici analysé et évalué avec pour objectif une production autonome d'eau douce à partir d’eaux saumâtres compatible avec les besoins d’un village décentralisé.Ce procédé innovant de dessalement par osmose inverse permet d'exploiter une source de chaleur basse température (50-80°C) convertie en énergie hydraulique par un cycle thermodynamique moteur dans lequel la détente d’un fluide de travail permet directement de pressuriser l’eau saumâtre à traiter. Une modélisation dynamique de ce procédé a été réalisée pour permettre une évaluation du procédé dont le fonctionnement cyclique est fortement dynamique. Une attention particulière a été portée sur le comportement dynamique du module membranaire, soumis à des variations cycliques de pression, dont le modèle dynamique d’osmose inverse qui a été validé expérimentalement. Le comportement du procédé global a ainsi été simulé et analysé sur quelques cycles, puis sur une journée entière avec des conditions d'ensoleillement différentes, pour évaluer l'impact des conditions opératoires variables, ainsi que de la salinité et de la température de l'eau sur la dynamique de fonctionnement du procédé et établir des stratégies de contrôle-commande pour maximiser ses performances. Une réflexion sur les zone d’implantations géographiques a également été menée. Ces simulations ont montré que ce procédé permet de produire de 450 à 750 litres d'eau douce par jour et par unité de surface du capteur solaire pour des salinités variant de 2 à 6 g.L-1, avec une consommation d’énergie spécifique de l'ordre de 6 kWhth.m-3 et pour un coût, estimé en première approximation à partir du coût d'un prototype actuellement en cours de développement, d’environ 8 m-3 d’eau produite
Reverse osmosis is the most widely used desalination technique today, mainly because of its low specific energy consumption. Reverse osmosis processes powered by a solar energy source are more and more developed because of their energy efficiency and the solar resource availability, matching particularly with high water stress areas. In this framework, an innovative solar thermo-hydraulic desalination process is here developed. It is analyzed and evaluated with the aim of producing autonomously fresh water from brackish water compatible with the needs of a remote village.This innovative reverse osmosis desalination process exploits a low-grade temperature heat source (50-80°C), converted into hydraulic energy by a thermodynamic engine cycle in which the expansion of a working fluid directly pressurizes the brackish water. A dynamic modeling of this process has been carried out to allow an evaluation of the process whose cyclic operation is highly dynamic. A particular attention has been paid to the dynamic behavior of the membrane module, subjected to cyclic pressure variations, which has needed a specific dynamic model of the reverse osmosis module that has been experimentally validated. The behavior of the overall process has been then simulated and analyzed over few cycles first, then over a whole day with different sunshine conditions. These simulations permit to evaluate the impact of variable operating conditions, as well as the water salinity and temperature on the dynamics of the process operation. Suitable command and control strategies to maximize the performances of the thermo-hydraulic process were also established. A study on the relevant geographical areas for its implantation has also been conducted. These simulations showed that this process should produce 450 to 750 liters of fresh water per day and per unit area of the solar collector for salinities ranging from 2 to 6 g.L-1, with a specific thermal energy consumption of order of 6 kWhth.m-3 and for a cost, estimated in first approximation from the cost of a prototype currently under development, of about 8 per m3 of produced water

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Bossay, Sébastien. "Impact de la variabilité solaire sur l’ozone de la moyenne atmosphère." Thesis, Versailles-St Quentin en Yvelines, 2015. http://www.theses.fr/2015VERS002V/document.

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Abstract:

Une grande partie de la variabilité naturelle de l’atmosphère et du climat est liée à la variabilité solaire. L’un des modes d’action du forçage solaire repose sur des perturbations de la moyenne atmosphère (stratosphère, mésosphère), notamment par l’intermédiaire de variations d’ozone (processus photochimiques) qui ensuite se propagent dans la troposphère jusqu’à la surface. La thèse se focalise sur la première étape de ce mode d’action, i.e. les perturbations de l’ozone associées à la variabilité solaire et plus particulièrement aux échelles de temps du cycle à 27 jours. Cette relation entre ozone et variabilité solaire est étudiée non seulement à partir de plusieurs séries temporelles de données satellitaires (MLS et GOMOS) mais également de résultats d’un modèle de chimie-climat (LMDz-Reprobus) sur des fenêtres d’analyse variant de 1 à 15 ans. La sensibilité moyenne d’ozone au cycle solaire à 27 jours (% de variation d’ozone pour 1% de variation du forçage solaire) se caractérise par des valeurs positives de 10 à 1 hPa avec un maximum de 0.4 vers 3 hPa. Cette sensibilité varie beaucoup selon la taille de la fenêtre d’analyse au point d’être masquée par la variabilité dynamique, même pendant les périodes de forte activité solaire. La dispersion des résultats apparaît aussi anti-corrélée à l’amplitude des fluctuations solaires rotationnelles qui est liée à la phase du cycle solaire à 11 ans. Dans la mésosphère, l’ozone est anti-corrélé à la variabilité solaire avec un maximum autour de 80 km. Il correspond exactement à l’altitude où la réponse de OH (le radical dominant dans la destruction de l’ozone mésosphérique) à la variabilité solaire est maximum
A large part of the natural variability of the atmosphere and climate is related to solar variability. One of the forcing mechanisms of solar variability is based on perturbations of the middle atmosphere (stratosphere, mesosphere), particularly through ozone variations (photochemical processes), that then propagate through the troposphere to the surface. The thesis focuses on the first stage of this forcing mechanism, i.e. perturbations of ozone associated with solar variability and more specifically at the 27-day solar rotational time scales. The relationship between ozone and solar variability is studied not only using several time series of satellite data (MLS and GOMOS) but also results of a chemistry-climate model (LMDz-Reprobus) over analysis windows varying from 1 to 15 years. The mean ozone sensitivity to the 27-day solar cycle (% of ozone variation for 1% change in solar forcing) is characterized by positive values from 10 to 1 hPa with a maximum of 0.4 at 3 hPa. This sensitivity varies strongly depending on the size of the analysis window indicating that the solar signal can be masked by the dynamical variability, even during periods of strong solar activity. The dispersion of the results is found to be anti-correlated with the amplitude of the solar rotational fluctuations that are related to the phase of the 11-year solar cycle. In the mesosphere, ozone is found to be anti-correlated with solar variability with a maximum around 80 km. This corresponds exactly to the altitude of the maximum in the solar-induced enhancement of OH, the dominant radical in the destruction of mesospheric ozone

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Para, Julien. "Etude de la Matière Organique Dissoute Chromophorique et du rayonnement solaire (UV-visible) dans les eaux de surfaces côtières méditerranéennes et articques." Thesis, Aix-Marseille 2, 2011. http://www.theses.fr/2011AIX22041/document.

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Abstract:

Afin de comprendre, caractériser et prédire l’évolution des cycles biogéochimiques océaniques face au changement climatique global, il est nécessaire d’appréhender au mieux la dynamique de la matière organique (MO) au niveau des interfaces « terre/océan ». Dans ce contexte, l’objectif général de cette thèse était d’améliorer les connaissances sur la dynamique de la fraction dissoute chromophorique de la MO (CDOM) des eaux de surface côtières méditerranéennes et arctiques, et d’en déterminer l’impact sur l’atténuation du rayonnement UV (UVR) et visible (PAR) sous-marin. Pour cela, l’étude des propriétés optiques d’absorbance et de fluorescence de la CDOM, couplée à des mesures radiométriques atmosphériques et sous-marines, ont été réalisées lors d’un cycle saisonnier en Baie de Marseille (station SOFCOM), et lors d’une mission océanographique en Mer de Beaufort durant l’été 2009. La Baie de Marseille est caractérisée par des quantités de CDOM faibles (aCDOM(350) = 0,10 ± 0,02 m-1), particulièrement à la fin de la période estivale de stratification, à cause de l’intensité de l’éclairement solaire, enrichi en UVR-B, qui dégrade et blanchie cette CDOM (SCDOM = 0,023 ± 0,003 nm-1). Dans cette zone côtière fortement urbanisée, la dynamique de la CDOM est pilotée par des processus biotiques (production biologique in situ et induite par les intrusions épisodiques du panache du Rhône) et abiotiques (photo-blanchiment et brassage). La CDOM est essentiellement d’origine autochtone, même lors d’événements d’intrusion du panache du Rhône (photo-dégradation de la CDOM terrestre durant son transit). Lors des périodes d’efflorescences algales, la CDOM se compose principalement de matériel récent, de type protéique (pic T), qui absorbe préférentiellement les courts UVR. Ces pulses de CDOM récente se superposent à un persistent signal de fond de CDOM composé majoritairement de matériel âgé, de type humique (pics M et C), qui absorbe les UVR et également le PAR. Au niveau du plateau Canadien de la Mer de Beaufort, la CDOM est très abondante (aCDOMmax(350) = 6,36 m-1), fortement influencée par les apports allochtones du Mackenzie (pics A-C et M) et décroit de manière conservatrice avec la salinité. Dans les eaux marines (salinité >25), la CDOM, qui présente de plus faibles concentrations (aCDOM(350) = 0,21 ± 0,13 m-1), provient d’une production biologique in situ récente favorisée par des upwellings ainsi que d’injections de CDOM (pics B-T et M) lors de la formation/fonte de la glace de mer. Etonnamment, la source principale du composé « humique marin » (pic M) n’est pas autochtone. Elle est issue d’apports allochtones provenant du Mackenzie. Celui-ci draine en effet de nombreux lacs qui sont le siège d’une intense activité biologique, et il est proposé dans cette thèse que les macrophytes qui s’y développent seraient à l’origine du pic M. Cette source de CDOM biologique allochtone, couplée aux processus de photo-blanchiment et d’absorption sur les particules de la CDOM terrestre, pourraient expliquer les valeurs élevées de SCDOM (≈ 0,020 nm-1) du Mackenzie en été
To understand, characterize, and predict the evolution of oceanic biogeochemical cycles in relation to the global climate change, it is necessary to better understand the dynamics of organic matter (OM). In this context, the overall objective of this thesis was to get more insights chromophoric dissolved fraction of OM (CDOM) dynamics in surface Mediterranean and Arctic coastal waters and to determine the impact on attenuation of ultraviolet (UVR) and visible (PAR) underwater radiation. For this, the study of optical properties of absorbance and fluorescence of CDOM, coupled with atmospheric and underwater radiometric measurements, were made during a seasonal cycle in the Bay of Marseille (SOFCOM station), and in the Beaufort Sea during summer 2009. The Bay of Marseilles is characterized by low amounts of CDOM (aCDOM(350) = 0.10 ± 0.02 m-1), particularly in end summer stratification period due to the intensity of the solar irradiance, enriched in UVR-B, which degrades and bleaches CDOM (SCDOM = 0.023 ± 0.003 nm-1). In this highly urbanized coastal area, the dynamics of CDOM are driven by biotic processes (in situ biological production and within the Rhône River plume) and abiotic (photo-bleaching and mixing). Our results showed that CDOM is mostly of autochthonous origin, even during Rhône plume intrusion events (photo-degradation of terrestrial CDOM during the transit). During bloom periods, the CDOM consists mainly of a recent type protein (peak T), which preferentially absorbs in the short UVR. These pulses of recent CDOM are superimposed on a persistent background of CDOM mainly composed of aged material, humic-type (peaks M and C), which absorbs UVR and PAR. Over the Canadian shelf of the Beaufort Sea, CDOM is highly abundant (aCDOMmax (350) = 6.36 m-1) and strongly influenced by allochthonous inputs from the Mackenzie (peaks A-C and M) decreasing conservatively with salinity. In marine waters (salinity> 25), CDOM had lower concentrations (aCDOM(350) = 0.21 ± 0.13 m-1) and originated from a recent in situ biological production favored by upwelling and brine injections (peaks B-T and M). Surprisingly, the main source of the marine humic-like component (peak M) was not autochthonous. This material originates from allochthonous inputs from the Mackenzie River, which traverses numerous lakes where intense biological activity occurs. We suggest that this activity is mainly due to the macrophytes development, which may in part explain the origin of the peak M. This source of organic allochthonous CDOM coupled to other processes such as photobleaching and absorption on the particles of terrestrial CDOM, could explain the high values of SCDOM (≈ 0.020 nm-1) recorded in the Mackenzie during summertime

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Plazzotta, Maxime. "Impacts de la gestion du rayonnement solaire sur le système Terre et rôle des boucles de rétroaction liées au cycle du carbone." Phd thesis, Toulouse, INPT, 2018. http://oatao.univ-toulouse.fr/24034/1/Plazzotta_1.pdf.

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Abstract:

Le rapport spécial du GIEC (SR1.5) publié en octobre 2018 est sans équivoque. Avec un réchauffement global d'environ 1°C en 2017 par rapport au début de l'ère industrielle et une teneur de CO2 dans l'atmosphère de 400 parties par million, l'Homme a d'ores et déjà modifié substantiellement le climat. L'évaluation de scénarios climatiques à bas niveau d'émissions limitant le réchauffement global à venir en deçà de 2°C montre que nous sommes désormais face à un défi scientifique, technique et civilisationnel sans précédent. Le GIEC stipule que chaque année perdue en matière d'atténuation rend un peu plus plausible la perspective d'une véritable "catastrophe" climatique. Dans ce contexte alarmant, les techniques de modification du rayonnement solaire sont de plus en plus étudiées comme une alternative à court terme pouvant limiter les impacts liés à la hausse de la température globale, en attendant la mise en œuvre et/ou la faisabilité de techniques d'atténuation suffisamment efficaces. La modélisation du système Terre reste à ce jour le seul moyen d'étudier dans quelles mesures ces techniques pourraient effectivement s'insérer dans la lutte contre le changement climatique. Le but principal de cette thèse est de quantifier et de réduire les incertitudes quant à la réponse des modèles aux simulations de géo-ingénierie de type modification du rayonnement solaire, en accordant une attention toute particulière aux effets collatéraux sur les cycles de l'eau et du carbone. Dans un premier temps, nous avons exploité les simulations existantes du projet GeoMIP, et avons identifié une relation statistique émergente entre le refroidissement obtenu dans les simulations de modification du rayonnement solaire, et le refroidissement induit par les éruptions volcaniques majeures dans les simulations historiques. Sur la base de plusieurs jeux d'observations, nous avons évalué la réponse des modèles aux éruptions et ainsi contraint la réponse à la modification du rayonnement solaire, réduisant son efficacité potentielle de 20% et l'incertitude associée de 40%. Par la suite, nous nous sommes intéressés à la réponse du cycle du carbone et avons montré que les changements climatiques induits par cette forme de géo-ingénierie tendent à stimuler les puits de carbone continentaux et océaniques. Nous avons cependant pointé l'incertitude qui entoure les processus responsables de cette augmentation, et également la réversibilité du cycle du carbone en cas d'arrêt de la géo-ingénierie. Malgré le renforcement des puits naturels de carbone, ce dernier résultat confirme que cette forme de géo-ingénierie ne peut être considérée comme une technique d'atténuation du fait de la non pérennité du stockage additionnel des émissions anthropiques de carbone dans les réservoirs océanique et terrestre. Enfin, nous nous sommes intéressés à d'autres sources d'incertitudes, liées au choix du protocole expérimental ou du modèle mis en oeuvre. Nous avons en particulier mis en lumière l’influence potentielle de la stratosphère et de son couplage avec la circulation troposphérique sur la réponse régionale des modèles à nos latitudes.

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Bouvier, Jean-Louis. "Étude expérimentale d'une installation de micro-cogénération solaire couplant un concentrateur cylindro-parabolique et un moteur à cycle de Hirn." Thesis, La Rochelle, 2014. http://www.theses.fr/2014LAROS031/document.

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Abstract:

L’objectif de cette thèse est d’étudier expérimentalement les performances énergétiques d'une installation de micro-cogénération solaire. Le prototype réalisé est constitué d'un concentrateur cylindro-parabolique associé à un moteur à vapeur fonctionnant suivant un cycle de Hirn (Rankine avec surchauffe). Les originalités de ce projet sont l’utilisation de l’énergie solaire, renouvelable et inépuisable mais intermittente, la génération directe de vapeur au sein d'un concentrateur de taille réduite (46,5 m²), le système de suivi solaire sur deux axes et le couplage à un moteur à piston non lubrifié. La première partie de l'étude porte sur le concentrateur seul. Son fonctionnement est étudié sur deux journées types (ensoleillée et nuageuse) et son rendement thermique est évalué. La dynamique du système est également abordée notamment par l'étude de sa réponse à des perturbations. Une régulation de type boucle ouverte a été mise en place et validée. La seconde partie concerne la caractérisation du moteur seul. Des essais ont été menés avec une puissance de source chaude stable puis variable. À partir des résultats obtenus, un modèle empirique est développé, puis exploité dans le cadre d'une étude paramétrique du moteur. Cette étude montre l'influence importante du ratio de pression et de la vitesse de rotation sur le rendement. Dans la dernière partie, les performances globales (rendement, puissances électrique et thermique produites) du micro-cogénérateur sont évaluées. Des essais à pression et à vitesse régulées sont présentés. A partir de cartographies de fonctionnement réalisées à l’aide d’un modèle empirique, une régulation basée sur l'utilisation d'un by-pass est alors mise en place, puis testée
The objective of this thesis is the experimental study of the energy performances of a micro combined solar heat and power (micro-CHP) unit. The prototype is composed of a solar parabolic trough collector coupled to a Hirn (superheated Rankine) cycle engine. The originalities of this project are the use of solar energy which is renewable and inexhaustible but intermittent, the direct steam generation with a reduced size parabolic trough collector (46.5 m²), the two axis tracking system and the coupling with an oil-free reciprocating steam engine. The first part of this study is focussed on the solar collector. Thermal performances under sunny and cloudy conditions are presented and the thermal efficiency is evaluated. The system dynamic is also investigated through the characterization of the inertia as well as a study of its response to perturbations. Then a control strategy is set up and validated. The second part deals with the characterization of the engine. Tests have been performed with a stable and variable heat source power. From these tests, an empirical model has been developed and used in a parametrical study. This study shows the significant influence of the pressure ratio and of the rotational speed on the efficiency of the engine. In the last part, global performances (efficiency, output thermal and electrical powers) of the entire micro-CHP unit are evaluated. Tests with controlled pressure and speed are presented. From operating maps established from an empirical model, a control strategy based on the use of a by-pass is set up and tested

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Elmtiri, Mohamed. "Modélisation de cycle de vie de bâtiments équipés de composants solaires à eau." Paris 12, 2007. https://athena.u-pec.fr/primo-explore/search?query=any,exact,990002532060204611&vid=upec.

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Abstract:

L’objectif de cette étude est d’évaluer l’intérêt environnemental de composants solaires à eau intégrés aux bâtiments. Il s’agit de développer un modèle de système solaire à eau et de le chaîner à un outil de simulation thermique et à un outil d'analyse de cycle de vie de bâtiment. L’intégration d’un tel système permet de réduire les impacts environnementaux du bâtiment lors de sa phase d’utilisation grâce aux économies d’énergies réalisées, mais la fabrication des composants génère des impacts supplémentaires. La méthode d’analyse de cycle de vie a été utilisée pour effectuer le bilan de ces impacts. La démarche adoptée dans ce travail consiste à :  modéliser les systèmes solaires thermiques à eau (chauffe eau solaire, plancher chauffant solaire et systèmes combinés) qui sont intégrés au bâtiment;  chaîner le modèle de système solaire à un simulateur thermique de bâtiment pour prendre en compte la possibilité d’interaction entre le composant solaire et l’enveloppe. La méthode de couplage est détaillée; simuler le système solaire développé et, pour valider ces calculs, comparer les résultats par rapports aux références considérées selon déférents critères : productivité des capteurs, fractions solaires…etc. ; calculer les économies d’énergie réalisées grâce à l’utilisation des composants solaires en terme de consommation d’eau chaude sanitaire et de besoins de chauffage; évaluer les impacts environnementaux des ces composants par la méthode d’analyse de cycle de vie. Les données d'inventaire de cycle de vie de systèmes thermiques à eau ont été collectées. Ces inventaires sont ensuite utilisés pour effectuer un bilan sur le bâtiment équipé d’un tel système ; enfin, l’application du modèle sur des bâtiments types est exposée afin d’illustrer les utilisations possibles du modèle par des professionnels du bâtiment. Ces études ont permis d’évaluer l’influence de ces composants solaires sur le profil environnemental global des bâtiments en terme par exemple de temps de retour énergétique ou de réduction des émissions de gaz à effet serre. A titre d’exemple, pour un bâtiment individuel de surface habitable 157 m², situé en Ile-de-France et occupé par 4 personnes, un chauffe eau solaire individuel de 4 m2 de surfaces de capteur, de productivité 346 kWh/m2, l'énergie équivalente à la production d'eau chaude sur 20 ans est environ 3. 5 fois l'énergie nécessaire à la fabrication du système. La réduction des émissions de gaz à effet de serre est d’environ 3. 7 fois plus importante que les émissions liées à la fabrication. Le temps de retour énergétique est environ de 5. 6 années. Ce temps de retour correspond à l’absence de recyclage des déchets.

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Vilinga, Jaime Manuel Pombo. "Analyse des variations de l'enveloppe chromosphérique du soleil et son ovalisation." Paris 6, 2006. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00448903.

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Abstract:

Les problèmes actuels de la physique solaire et de la météorologie de l'espace sont considérés d'abord pour montrer l'importance du comportement et de l'origine du champ magnétique de la couronne solaire émergeant à travers la chromosphère. Les modèles hydrostatiques à 1D sont insuffisants pour décrire l'extension de la chromosphère au delà de 2Mm. Toutes les méthodes classiques pour mesurer l'épaisseur et la forme de la chromosphère sont analysées, y compris la mesure du disque entier du Soleil observé dans les raies chromosphériques. Les principales sources de distorsions (instrumentales / atmosphère terrestre) sont étudiées. L'effet de la réfraction différentielle est analysée. De nouvelles mesures des variations de l'épaisseur de la chromosphère (en dehors des régions actives) sont obtenues en utilisant la méthode spectroscopique relative pour le minimum et pour le maximum du cycle d'activité. Avec d'autres mesures directes sur les images, elles prouvent que l'ovalisation de la chromosphère varie et que son origine est donc magnétique. Pour collecter plus de données systématiques, un instrument développé à l'Université de Luanda - Angola est décrit.

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Marin, Andreea. "Optimizarea exergoeconimică a unei centrale solare termice." Thesis, Paris 10, 2014. http://www.theses.fr/2014PA100054.

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Abstract:

Dans le contexte économique et énergétique actuel, la mise en œuvre de technologies à l'aide de l'énergie renouvelable comme source de chauffage offre un double avantage: la réduction de la pollution et des coûts de carburant. Il y a un besoin de promouvoir les sources renouvelables d'énergie comme les sources significatives de production d'énergie pour les systèmes décentralisés. Une première étude bibliographique a été fait sur les technologies existantes pour la production d'énergie électrique à partir du solaire. Cette étude consiste dans la recherche d’une nouvelle solution de conversion de l’énergie solaire pour la production d’électricité de faible puissance. L'un des objectifs de cette thèse a été la construction d'un moteur Stirling de type gamma fonctionnant à basse différence de température, adapté à un circuit solaire (capteur plan). Le moteur Stirling a été testé en vue de comparer les résultats expérimentales avec les résultats d’un model Schmidt, fait dans le logiciel, Matlab. Un autre cycle thermodynamique étais étudie dans cette travail, le Cycle Organique Rankine (ORC). Un modèle mathématique a été développé et vérifie dans les logiciels, Thermoptim et EES (Engineering Equation Solver) avec les résultats expérimentaux pour étudier les performances d'installation avec des différentes températures de fonctionnement. La méthode exergétique et la méthode du Pincement sont utilisée pour évaluer les performances du système comme irréversibilité, destruction d’exergie et phénomènes qui se produisent dans toutes les composantes du système ORC pour améliorer son fonctionnement
In the current economic and energy context, implementation of technologies using renewable energy as heat source has two advantages: reducing pollution and fuel costs. There is a need to promote renewable energy sources such as significant sources of power generation for decentralized systems. In the first part, it was made a literature review on existing technologies for the production of electricity with solar energy. One of the objectives of this thesis was to build a Stirling engine gamma type suitable to use solar energy (flat plate collator). The Stirling engine was tested to compare the experimental results with the results of Schmidt model, realized in the software, Matlab. Another thermodynamic cycle was studied in this work, the Organic Rankine Cycle (ORC). A mathematical model was developed and verified in software, Thermoptim and EES (Engineering Equation Solver) with experimental results to study the installation performance function of different operating temperatures. The entire system and each subsystem are analyzed according to the first and the second law of thermodynamics. The exergy method and Pinch analysis are used to evaluate the performance of the system like irreversibility and exergy destruction, phenomenon that occurs in all components of the ORC system. This analysis is to improve the operation

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Garcia, Pierre. "Prédiction de liens fonctionnels par détection de coévolution entre familles de gènes : application aux gènes du cycle cellulaire chez les Firmicutes." Thesis, Lyon, 2018. http://www.theses.fr/2018LYSE1316/document.

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Abstract:

Le cycle cellulaire chez les bactéries est un processus très étudié mais il apparait que les modèles actuels ne rendent pas compte de la complexité et surtout de la diversité des machineries et des mécanismes de régulation impliqués. En fait, notre connaissance du cycle cellulaire repose sur l'étude de quelques organismes modèles. Or les analyses comparatives ont montré que certains systèmes et mécanismes décrits sont peu conservés et donc difficilement transposables d'un taxon à l'autre. Des approches évolutives telles que la phylogénomique peuvent être utilisées pour l'étude fonctionnelle de tels systèmes biologiques à l'échelle des bactéries. Ces approches permettent notamment de déterminer les évènements évolutifs clés qui ont conduit à une telle diversité mais également d'identifier des liens fonctionnels potentiels entre protéines. De plus, le développement des méthodes de séquençage à très haut débit a conduit à une accumulation de données génomiques sans précèdent, notamment chez les procaryotes. Dans ce contexte, j'ai réalisé une analyse phylogénomique à très large échelle des protéines impliquées dans le cycle cellulaire et sa régulation chez les Firmicutes. Mon objectif était de rechercher des patrons de coévolution entre familles protéiques pouvant refléter des liens fonctionnels. L'application des méthodes développées dans le cadre cette thèse aux protéines impliquées dans le cycle cellulaire chez les Firmicutes a permis de reconstruire l'histoire évolutive de ce processus cellulaire fondamental à l'échelle de ce phylum bactérien majeur. En particulier, j'ai pu mettre en évidence l'existence de quelques points chauds correspondant par exemple à l émergence des Bacilli ou des Streptococcaceae. L'émergence de ces taxa s'est accompagnée de nombreuses acquisitions et/ou de pertes de gènes ainsi que de nombreux réarrangements dans l'organisation des clusters de gènes codant pour ces protéines, suggérant que des changements majeurs se sont produits au niveau du cycle cellulaire et de sa régulation. J'ai également pu mettre en évidence de possibles liens fonctionnels qui n'ont jamais été décrits jusqu'à présent entre des gènes impliqués dans différentes machineries du cycle cellulaire. L'application de ces approches à l'ensemble des protéomes de Firmicutes a également permis d'identifier des protéines présentant des patrons de coévolution communs avec les protéines impliquées dans la division cellulaire et sa régulation, suggérant de possibles liens fonctionnels qu'il serait nécessaire de tester expérimentalement
The bacterial cell cycle is a very well studied process but current models don't reflect the complexity and diversity of involved molecular machineries and associated regulation mechanisms. In fact, our knowledge of cell cycle is based on study of a few model organisms. Yet, comparative analyses showed that some described systems and mechanisms are not conserved and not transposable from a taxon to another. Evolutionary approach such as phylogenomic can be used for functional studies of such systems at the bacterial scale. Those approaches allow to determine the key evolutionary events that lead to a such diversity but also to identify potential functional links between proteins. Furthermore, the development of high throughput sequencing methods leads to a big amount of genomic data, particularly for prokaryotes. In this context, I realized a very large scale phylogenomic analysis of proteins involved in cell cycle and its regulation in Firmicutes. My goal was to search some coevolution patterns between protein families reflecting potentially functional links. The application of methods that I developed during my PhD to cell cycle proteins allowed to reconstruct the evolutionary history of this cell process in Firmicutes. Notably, I highlighted some hot-spots corresponding for example to the emergence of Bacilli or Streptococcaceae. The emergence of such taxa has been accompanied by many acquisitions/losses of cell cycle genes but also many genomic rearrangements in gene clusters suggesting that major changes have occurred at the level of the cell cycle and its regulation. I also highlighted some potential functional links between genes involved in different machineries of cell cycle that have never been described. The application of these approaches to the entire proteomes of Firmicutes allowed to identify proteins presenting same evolution patterns than cell cycle proteins suggesting potential functional links that have to be experimentally tested

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Philippe, Jonathan. "Prédiction robuste du comportement vibratoire des redresseurs sectorisés désaccordés." Thesis, Lyon, 2016. http://www.theses.fr/2016LYSEC020/document.

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Abstract:

Les différentes structures composant les moteurs aéronautiques requièrent des analyses dynamiques afin de prédire leur durée de vie. Pour des raisons d'allègement, les roues aubagées fixes de turbomachines, appelées redresseurs, sont conçus comme des ensembles de secteurs comportant plusieurs aubes. Cette architecture rompt la symétrie cyclique empêchant l'application des méthodes numériques l'exploitant. De plus, les dispersions géométriques et matériaux génèrent un désaccordage involontaire impliquant des zones de forte densité modale, dans lesquelles est observée une amplification de la réponse vibratoire, accrue par le caractère monobloc, et donc peu amorti, des secteurs. Une méthodologie statistique de prédiction du niveau vibratoire d'un secteur de redresseur désaccordé aléatoirement est développée ici. La modélisation des incertitudes est basée sur une approche paramétrique de la théorie probabiliste : des paramètres matériaux aléatoires suivant une loi uniforme sont associés à différentes parties du secteur. Une expansion de Karhunen-Loève permet de réduire le champ stochastique à un petit nombre de variables aléatoires et donc de diminuer les temps de calcul. Les modes stochastiques sont ensuite projetés sur ces espaces aléatoires par le biais de deux méthodes d'interpolation non-intrusives. La première est basée sur une projection sur une base du chaos polynomial tandis que la deuxième est une méthode de régression non-paramétrique (méthode MARS). Afin d'appliquer les deux méthodes de calcul à un modèle industriel, une méthode de double synthèse modale est appliquée permettant de diviser le temps de calcul des modes par un facteur d'environ 300. La sous-structuration adoptée s'adapte à la méthode de modélisation des incertitudes et s'avère robuste vis-à-vis du désaccordage. De plus, les deux méthodes permettent d'obtenir des résultats prédictifs en termes de moments statistiques tout en réduisant les temps de calculs. Enfin, la méthodologie est validée expérimentalement puisque l'enveloppe vibratoire numérique encadre la réponse fréquentielle expérimentale au niveau de la zone des modes d'intérêt. Une stratégie de positionnement des jauges de déformation est proposée à partir d'une distribution statistique des déplacements maximaux à mi-hauteur de veine sur une plage fréquentielle donnée
Aircraft engine components necessitate extensive dynamical analyses in order to obtain life cycle prediction. In order to lighten the structure, turbomachinery stator bladed disks, called stator vanes, are designed as a set of multiple blades clusters. This architecture implies a loss of cyclic symmetry condition and prevents the use of numerical methods using it. Moreover, geometric dispersions and materials defaults generate an involuntary mistuning involving high modal density areas, in which is observed an amplification of the vibratory response, enhanced by the monobloc character - and hence low damped - of stator vanes. A statistical methodology for predicting the vibratory level of a randomly mistuned industrial stator vanes is developed here. Uncertainties modelization is based on a parametric approach of the probability theory : material random parameters following a uniform distribution are associated with different cluster's parts. A Karhunen-Loeve expansion reduces the stochastic field to a small number of random variables and therefore reduces the computation time. Stochastic modes are then projected on these random spaces through two non-intrusive methods of interpolation. The first is based on a projection on a polynomial chaos basis while the second is non-parametric regression method (MARS method). In order to implement both numerical methods to an industrial model, a double modal synthesis method is applied to divide the calculation time of modes by a factor around 300. The sub-structuring way adopted fits the uncertainties modelization method and is robust towards mistuning. Moreover, both methods yield predictive results in terms of statistical moments while reducing computation time. Finally, the methodology is experimentally validated because the numerical vibratory envelope frames the experimental frequency response at the area of the modes of interest. A positioning strategy of strain gauges is proposed based on a statistical distribution of the maximum displacements in vein halfway over a given frequency range

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Mabrouk, Mohamed Tahar. "Production optimale d’énergie pour une communauté à petite échelle : application à l’optimisation d’une centrale solaire hybride produisant électricité et chaleur." Thesis, Université de Lorraine, 2015. http://www.theses.fr/2015LORR0163/document.

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Abstract:

Ce travail traite la modélisation et l'optimisation des centrales solaires thermodynamiques à concentration produisant de l'électricité pour l'électrification des zones rurales isolées et mal raccordées au réseau électrique. D’abord, un modèle optique et thermique détaillé des concentrateurs solaires cylindro-paraboliques est présenté permettant l'identification de capteurs existants et la création de corrélations qui peuvent être injectées dans un modèle plus global. Dans un second temps, un modèle original d'un stock de chaleur stratifié de type « lit de roche » est développé. Le nouveau modèle proposé permet de déterminer analytiquement le profil de température dans le stock à n'importe quel instant dans le cas d'une température d'entrée régulée. Ensuite, deux alternatives de bloc moteur sont modélisées : le moteur Stirling et le Cycle Organique de Rankine (ORC acronyme anglais pour Organic Rankine Cycle). Concernant le moteur Stirling, une revue critique des modèles existants a été effectuée. Certains de ces modèles ont été implémentés et complétés par des modèles originaux des pertes par fuite de matière et par effet navette. Le cycle organique de Rankine, lui, est modélisé par un modèle orientée vers l'optimisation. Enfin, une optimisation mono et multicritère d’une centrale solaire est effectuée. La configuration étudiée est équipée d’un stock de chaleur et d’une chaudière d’appoint. Elle est optimisée selon trois critères : le coût moyen actualisé de l'électricité (LCOE acronyme anglais pour Levelized Cost Of Electricity), le rendement énergétique de la centrale et la quantité de CO2 émise par Kilowatt heure d'électricité produite
This work deals with the modelling and the optimization of thermodynamic solar power plants intended to supply electricity to isolated locations. Firstly, a state of the art of solar collectors is achieved and a model for parabolic trough collectors is proposed. This model is used for actual collectors identification. It is used also to propose correlations to be introduced in the whole system model. In a second time, a state of the art of energy storage technologies is conducted and an original model of a packed bed storage tank is proposed. This model gives an explicit solution of the temperature inside the tank without using a time step based numerical resolution. Two alternatives for the power block are given: Stirling engines and Organic Rankine Cycles. For Stirling engines, a critical review of existing models is performed. Some losses occurring in Stirling engines are not well documented in the literature as leakage losses at the power piston and displacer gap losses. Therefore, original models are proposed to estimate these losses. When compared to former models in the literature, the new model of the displacer gap losses demonstrates clearly that it is very important to use decoupled models with caution. Concerning the ORC, an optimization-oriented model is proposed. Finally, a mono and multi-objective optimization of a solar power plant is performed. The optimized system is composed of a solar field, a packed bed heat storage, a power block and an auxiliary fired heater. Objective functions used in this study are: the Levelized Cost of Electricity (LCOE), the energetic efficiency of the power plant and CO2 emission per kilowatt hour of electricity

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Daudois, Ludovic. "Prédiction des cycles limites d'oscillations pour une structure tridimensionnelle soumise à un écoulement fluide en présence d'une non linéarité structurale." Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris, 2004. http://www.theses.fr/2004ECAP0953.

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Abstract:

Pour les structures aéronautiques, la prise en compte de non linéarités structurales de type jeu (par exemple les liaisons aile gouverne) dans les équations aéroélastiques fait apparaître des mouvements oscillatoires appelés cycles limites. La détermination de ces mouvements (amplitudes, fréquences d'oscillations) est nécessaire pour l'étude en fatigue des structures concernées. Dans ce travail sont développés des outils de modélisation et des méthodes numériques permettant d'évaluer le domaine de stabilité d'un système aéroélastique pour une structure non linéaire tridimensionnelle soumise à un écoulement fluide. Cette méthodologie repose sur l'introduction d'une base de Ritz issue du système mécanique, et permet d'une part de réduire la taille du système mécanique, et d'autre part de développer un modèle d'état pour le calcul des forces aérodynamiques dans le domaine temporel. Cette formulation permet d'exprimer le système couplé fluide structure sous la forme d'un système différentiel de dimension réduite du premier ordre. La pression génératrice de l'écoulement est choisie comme paramètre de bifurcation. A partir des points de bifurcation de Hopf, des branches de cycles limites stables ou instables peuvent être ainsi déterminées par des méthodes numériques reposant sur une méthode de continuation de Keller. Pour un système couplé de faible dimension, les différentes méthodes donnent des résultats satisfaisants. Pour le cas d'une structure tridimensionnelle en présence de non linéarités de type jeu, des solutions périodiques et chaotiques sont détectées.

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Touré, Abdou. "Étude théorique et expérimentale d'un moteur Ericsson à cycle de Joule pour conversion thermodynamique de l'énergie solaire ou pour micro-cogénération." Phd thesis, Université de Pau et des Pays de l'Adour, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00546852.

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Abstract:

Un moteur Ericsson est un moteur alternatif à apport de chaleur externe, à enceinte de compression et de détente distinctes, à récupérateur et à fluide de travail monophasique gazeux. Il fonctionne selon le cycle thermodynamique de Joule. Dans notre travail, nous avons tout d'abord développé un modèle théorique original de moteur volumétrique à cycle de Joule (moteur Ericsson). Les résultats théoriques obtenus sont présentés et commentés. Ensuite, nous avons caractérisé le prototype de machine de détente de moteur Ericsson qui a été réalisé au sein du LaTEP, soit la partie la plus délicate du moteur. Les résultats des essais en ‘mode moteur' et en ‘mode moteur entraîné' sont présentés, avec leurs commentaires et analyses. Les performances du prototype sont très encourageantes et sont conformes à celles de travaux théoriques antérieurs. Il a donc été décidé de concevoir et réaliser la partie compresseur du moteur qui a ainsi été ajoutée au prototype, de sorte que nous disposons à présent d'un prototype de moteur Ericsson complet.

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Diallo, Mouhamet. "Estimation et prédiction de l’ensoleillement en zone intertropicale Improving the Heliosat-2 Method for Surface Solar Irradiation Estimation Under Cloudy Sky Areas Assessing GFS and IFS global weather preduction and numerical model forecast accuracy in the intertropical zone and for tropical climates Calibration of WRF irradiance in French Guiana and comparison with AROME forecasts." Thesis, Guyane, 2018. http://www.theses.fr/2018YANE0009.

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Abstract:

La Guyane est un territoire d’outre-mer, situé en zone intertropicale (ZIT). Cette zone est le lieu de phénomènes de convections intenses. De ce fait, l’énergie solaire incidente au sol est très variable ce qui constitue un frein à son exploitation à grande échelle. La question de recherche étudiée dans ce manuscrit est : comment peut-on améliorer les estimations et prédictions de rayonnement au sol en ZIT de façon à augmenter le taux de pénétration dans le réseau électrique de cette énergie renouvelable intermittente ? Afin de répondre à cette question, nous avons utilisé deux outils. Le code Héliosat-II (HII) et le modéle de prévisions météorologiques Weather and research forecast (WRF). Nous avons utilisé ces outils de manière à améliorer les estimations et prévisions de rayonnement global au sol (IGH) dans la ZIT. La première partie de ce manuscrit présente le contexte de la thèse. La seconde présente une modification d’H-II permettant d’améliorer les estimations d’IGH par une modélisation explicite de l’absorption de nuages. Ces estimations améliorées donnent ainsi des outils décisionnels permettant de situer au mieux une centrale solaire en fonction du potentiel solaire du site et des systèmes services avoisinants. La seconde partie traite dans un premier temps de la précision des prévisions des modèles globaux IFS et GFS (i.e integrated forecast system, global forecast system GFS) en ZIT. Ces produits téléchargés sont validés par comparaison avec des mesures in situ de trois pays situés dans la ZIT et caractérisés par des climats tropicaux. Cette étude permet de combler un vide dans l’étude des prévisions d’IGH des modèles globaux en ZIT. Nous proposons ensuite une méthode générique permettant de calibrer le modèle WRF en ZIT. Cette méthodologie vise à limiter le nombre de simulations à effectuer en sélectionnant et en faisant varier uniquement les paramètres ayant le plus d’influence sur le rayonnement au sol en ZIT. Pour valider cette méthodologie nous avons comparé les prévisions d’IGH du modelé WRF calibré avec celle du modelé AROME ainsi qu’avec des mesures in situ en Guyane. La quatrième partie présente l’utilisation d’une méthode hybride ensembliste variationnelle d’assimilation de donnée permettant d’améliorer les prévisions de rayonnements en ZIT. Cette méthode initialement utilisée pour améliorer la description de phénomènes convectifs extrêmes tels que prévision de la trajectoire des cyclones est pour la première fois appliquée pour améliorer les prévisions d’IGH. Cette méthodologie appliquée à la ZIT fournie alors des prévisions améliorées d’IGH permettant ainsi une gestion améliorée de centrale solaire
French Guiana is a French territory located in the inter-tropical zone (ITZ). The ITZ is an area with highly variable dynamic in which we encounter significant amounts of convective clouds. Consequently the solar energy available at the ground is highly variable. This variability causes economical and technical challenges to fully exploit this resource. This thesis dissertation aims to answer the following scientific issue: How could the solar irradiance be assessed and forecast accurately in the ITZ to increase the penetration rate of this intermittent renewable energy into the electricity grid? To answer this scientific issue, we use two tools: Heliosat-II (H-II) and Weather and research forecast (WRF). We used these tools in order to produce improved GHI estimates in the inter-tropical zone. The first chapter introduces the thesis and the research issue. The second chapter presents a modification to H-II; with this modification H-II can account for cloud absorption. The GHI estimates from modified H-II provide therefore tools for decision making in the ITZ. These tools allow one identifying the most suitable locations to install solar facilities in the ITZ with respect to both solar potential and surrounding facilities that favor grid stability. In the third chapter we study first the accuracy in the ITZ of the GHI forecasts from integrated forecast system (IFS) and global forecast system (GFS) numerical weather prediction model (NWP). We validate the accuracy of these downloaded products by comparison with ground measurements from three countries located in the ITZ that have tropical climate. This study aims to fill the gap with regard to the accuracy of global NWP model in the ITZ. Second we propose a methodology to calibrate WRF to produce improved GHI forecasts in the ITZ. The goal is to restrain and select the minimum number of simulations to run, to obtain improved GHI forecasts compared to a non-calibrated model. This methodology to calibrate WRF is validated in French Guiana by comparison with the GHI forecasts of AROME NWP model and ground measurements. The fourth chapter deals with the use of an hybrid 3D variational (3D-Var) ensemble transform Kalman filter (ENTKF) to further improve the GHI forecasts of calibrated WRF in the ITZ. This methodology originally used in the tracking of extreme convection events such as cyclones is applied for the first time for GHI forecasts. This methodology applied to the ITZ therefore allows obtaining improved GHI forecasts which makes easier monitoring the electricity production from solar facilities

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Dugué, Vincent. "Etude du potentiel des simulations aux grandes échelles pour la prédiction des variations cycliques dans les moteurs automobiles." Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris, 2007. http://www.theses.fr/2007ECAP1039.

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Abstract:

Les variations cycle à cycle limitent les performances des moteurs automobiles et induisent une surconsommation et une augmentation des émissions polluantes. La simulation aux grandes échelles (LES pour Large Eddy Simulations), où les plus grosses structures turbulentes de l'écoulement sont calculées tandis que seul l'effet des plus petites est modélisé, apparaît comme un outil performant pour prédire et étudier ces variations. Ce travail, centré sur la combustion dans les moteurs pré-mélangés à allumage commandé, entre dans le projet européen LESSCO2 dont l'objectif est de développer et d'évaluer la LES dans un environnement industriel pour la prédiction des écoulements dans les moteurs automobiles. Dans une première partie, les variations cycle à cycle observées dans un moteur automobile à combustion pré-mélangée et allumage commandé sont discutées. Une seconde partie est consacrée à l'analyse du potentiel de la LES pour les moteurs automobiles et détaille les modèles utilisés dans ce travail. L'accent est mis en particulier sur le modèle de flamme cohérente (CFM) retenu ici. La troisième partie de ce travail discute les outils numériques industriels utilisés et propose une première approche méthodologique pour des calculs moteurs. La quatrième partie présente une application multi-cycle en aérodynamique froide sur la base d'un moteur diesel dont l'écoulement structuré est aisé à caractériser. La cinquième partie montre une application des modèles LES au calcul de dix cycles consécutifs avec combustion pour un moteur à allumage commandé. Ce mémoire se termine sur une discussion du potentiel et des coûts numériques des méthodes LES appliquées aux moteurs automobiles.

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Smirès, Najib. "Contribution des mesures lidar à l'études des variations à long terme de l'état thermique de l'atmosphère moyenne." Paris 6, 1986. http://www.theses.fr/1986PA066434.

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Abstract:

On reporte et analyse les données de sept ans de mesures des profils verticaux nocturnes de la température de la stratosphère et la mésosphère (lidar Rayleigh de l'observatoire de Haute Provence). Les corrélations avec le flux solaire F(10,7) ont été calculées pour différentes saisons et comparées aux résultats publiés pour les cycles 20 et 21. Si l'accord est bon pour la mésosphère, la stratosphère semble avoir un comportement diffèrent pour les cycles 20 et 21 ce qui serait dû aux ondes planétaires. La structure thermique de l'atmosphère est reliée aux concentrations en ozone.

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Fula, Rojas Manuel Alejandro. "Modélisation thermique, thermodynamique et expérimentation d'un moteur ericsson a air chaud a cycle de joule." Thesis, Pau, 2015. http://www.theses.fr/2015PAUU3055/document.

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Abstract:

Avec l'épuisement des ressources naturelles, notamment les sources d’énergies fossiles, les énergies renouvelables sont à nouveau considérées comme une alternative réelle pour la transition énergétique des pays industrialisés.Les moteurs à apport de chaleur externe comme le Stirling et son « cousin » le moteur Ericsson peuvent valoriser de multiples sources -renouvelables ou non- d'énergie thermique. Le moteur Ericsson est ainsi particulièrement bien adapté pour la conversion de l’énergie solaire ou de la biomasse en électricité dans des applications de microcogénération.Cette thèse s’inscrit dans la continuation des travaux théoriques et expérimentaux sur le moteur Ericsson réalisés au LaTEP de l'Université de Pau et des Pays de l'Adour. Dans ce travail, nous nous sommes principalement intéressés auxtransferts thermiques entre le fluide de travail et les parois des cylindres de compression et de détente du moteur. Un premier modèle, global, a permis de déterminer dans quelles conditions ces transferts thermiques peuvent améliorer les performances du système énergétique considéré. Un second modèle, ‘intracycle’, a permis d’évaluer les transfertsthermiques instantanés dans les cylindres à partir des corrélations habituellement utilisées dans les moteurs à combustion interne. Le prototype de moteur Ericsson a alors été équipé de différents capteurs de pression et de températures, ces derniers étant constitués de micro-thermocouples. Les relevés de température instantanée dans lecylindre de compression sont présentés commentés et comparés aux résultats obtenus par le modèle « intracycle »
With exhaustion of natural resources, in particular the fossil energy sources, renewable energies are again regarded as a real alternative for the needed energy transition of the industrialized countries. The "hot air engines" like the Stirling engine and his “cousin” the Ericsson engine, can use multiple thermal sources - renewable or not -. The Ericsson engine is thus particularly well adapted for solar or biomass energy conversion in electricity or for microcogeneration purposes. This thesis is a continuation of the theoretical and experimental work on the Ericsson engine realized in the LaTEP of theUniversity of Pau (France). In this work, we are mainly interested in the - in-cylinder - heat transfer between the working gas and the walls of the compression and expansion cylinders of the Ericsson engine. A first original model made possible to determine under which conditions these heat transfers can improve the performances of the energy system considered. A second model, “intracycle”, allowed to evaluate the instantaneous heat transfers in the cylinders starting from the correlations usually used in the internal combustion engines, reciprocating compressors and pneumatic springs. The Ericsson prototype was then equipped with various pressure and temperature gauges, the latter consisting of K-type microthermocouples of 25 and 12,5μm wires. The results of instantaneous temperature measurements in the compression cylinder are presented, commented and compared with the results obtained by the “intracycle” model

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Masclet, Arnaud. "Contribution à l'élaboration de modèles de référence des ceintures de radiation de la Terre." Toulouse, ENSAE, 2002. http://www.theses.fr/2002ESAE0022.

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La connaissance de l'environnement spatial en particules chargées est importante pour diminuer les risques d'anomalies. Des travaux antérieurs ont mené a l'élaboration d'un programme de calcul axisymétrique des ceintures de radiation, permettant de comprendre l’état moyen ainsi que l'évolution lente des populations de particules piégées. Ce code a été ensuite étendu au cas non symétrique pour mieux comprendre le transport des particules durant les orages magnétosphériques. Cette thèse s‘inscrit dans un projet de modèle de référence des ceintures de radiation terrestres, orienté vers les utilisateurs. L’étude porte essentiellement sur les électrons, qui sont responsables du risque de décharge électrostatique. Nous avons commencé par une présentation des modèles existants. Puis nous avons établi un modèle moyen de flux d’électrons au niveau de l’orbite géostationnaire sur deux cycles solaires complets. Nous avons ensuite étudié les cas pires en géostationnaire. Nous avons retrouvé statistiquement les valeurs moyennes de différents paramètres clés pendant ces cas pires, et nous avons montré que pendant les évènements, les ﬂux des électrons de haute énergie augmentent de manière graduelle sur une échelle de quelques dizaines d’heures. Cette augmentation graduelle s’observe également sur les orbites des satellites GPS, et s’explique par l’accélération progressive des électrons.

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Abdoulwahab, Mohamed Toihir. "Étude de la variabilité et la tendance de l'ozone stratosphérique au-dessus des tropiques et subtropiques sud." Thesis, La Réunion, 2016. http://www.theses.fr/2016LARE0012/document.

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Abstract:

L'ozone joue un rôle primordial sur l'équilibre photochimique de l'atmosphère et participe au processus d'équilibrage radiatif entre les deux hémisphères (Mecke, 1931). Dans la troposphère, l'ozone détermine la capacité oxydante de la majorité des gaz et absorbe continuellement dans la stratosphère les radiations ultraviolettes nocives (McMicheal et al., 2003). D'où l'intérêt de surveiller la variation de la couche d'ozone de façon régulière. Il a été constaté au début des années 80, une diminution inquiétante et progressive de la colonne totale de l'ozone dûe aux émissions anthropiques des substances riches en chlore, brome et fluor. Ce constat a conduit au Protocole de Montréal en 1987 dont l'objectif est de mettre en place une politique internationale visant à réduire les émissions des substances appauvrissant l'ozone. Dix ans après la signature du dit Protocole, la concentration de ces substances commence à diminuer dans l'atmosphère et la prospection d'un recouvrement progressif de la couche d'ozone demeure aujourd'hui un sujet d'actualité (UNEP/PNUE, 2009 ; OMM, 2010 et 2014). Les besoins d'aujourd'hui sont de réaliser des mesures continues et fiables de l'ozone dont leurs exploitation dans des méthodes et/ ou des modèles bien adaptés à la problématique aideront la communauté à suivre l'évolution de l'ozone et d'estimer les tendances à long terme. Dans ce travail, une variété de produits d'ozone issue de différents instruments a été combinée pour construire des bases des données fiables et homogènes afin d'étudier sa variabilité et d'estimer la tendance de l'ozone dans les régions tropicale et subtropicale sud. L'application de ces bases de données sur les ondelettes a permis d'identifier les principaux forçages qui contrôlent la variabilité de l'ozone et la période de retour associée à chaque forçage. Il s'agit des variations saisonnières du climat, les oscillations quasi-biennales, les oscillations australes El-Niño et l'activité solaire dont le cycle moyen est évalué à 11ans. Le comportement et l'influence de chacun de ces paramètres sur la viabilité de l'ozone sont étudiés. Cette étude est faite en s'appuyant sur des méthodes statistiques et sur le modèle Trend-Run. Avec ce modèle, la part de contribution et la réponse de chaque paramètre sur la variabilité de l'ozone sont quantifiées. Les résultats sur les tendances montrent une augmentation de la couche d'ozone avec un taux variant entre 0 et 2.78% par décade (selon la région et le site) sur la période 1998-2012. Cette amélioration est bien observée au-dessus de 22km, surtout aux subtropiques par rapport à la région équatoriale
Ozone plays an important role on photochemical equilibrium of atmosphere and participate on radiative balance process between hemispheres (Mecke, 1931). In the troposphere, ozone determines the oxidizing capacity of major species and absorbs continuously in the stratosphere the harmful ultraviolet radiation (McMichael et al, 2003). Based on the above facts, it is important to monitor ozone continuously with consistency and accuracy. Global total column ozone (TCO) has depleted gradually since 1980 with an increase of chlorofluorocarbon concentrations in the stratosphere due to anthropogenic activities. In 1987, the Montreal protocol was formulated in order to regulate the emissions of substances that deplete ozone. Concentrations of these substances are observed to decrease ten years after the Montreal protocol. Thus we have been expecting an increase in ozone by now (UNEP/PNUE, 2009; WMO, 2010 and 2014). The current needs are to achieve consistent and reliable measurements in which their exploitation on adapted methods/models can help scientists to follow the ozone evolution and to estimate long term ozone trend. In this work, a variety of ozone products from different instruments was combined in order to create reliable and homogenous dataset to study the ozone variability and trend over the southern tropics and subtropics. The dataset application on wavelets method allowed to identify the dynamic parameters that control ozone variability and their periodicities. These include seasonal variations of climate, the quasi-biennial oscillations, the El-Niño Southern Oscillation and the 11-years solar cycle. The behavior of each parameter and its influence on ozone variability were analysed based on statistical method and the Trend-Run model. The contribution and response of each variable on ozone variability were quantified from the model. The obtained trends results exhibit an increase of total ozone from 1998 to 2012 with a rate varying between 0 and 2.78% par decade (depending of the site and region). The ozone increase was observed mainly above 22 km and it is more important over the subtropical region with respect to equatorial zone

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Poggi, Philippe. "INTEGRATION DES SYSTEMES ENERGETIQUES A SOURCES RENOUVELABLES DANS LES RESEAUX ELECTRIQUES INSULAIRES." Habilitation à diriger des recherches, Université Pascal Paoli, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00604868.

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Abstract:

Les énergies et plus particulièrement les énergies renouvelables sont un des éléments clés du développement soutenable aujourd'hui en plein expansion. Cette problématique est encore plus sensible dans les régions insulaires. Le chapitre 17 de l'Agenda 21 (Conférence de Rio, 1992) stipule que les îles sont des cas particuliers à la fois d'un point de vue environnemental et de leur développement. Elles ont des problèmes spécifiques et sont extrêmement fragiles et vulnérables. Dans le contexte actuel du développement durable, l'énergie est la pierre angulaire de leur stratégie de planification. En milieu insulaire, les contraintes habituelles dans le domaine de l'énergie sont la distance aux réseaux principaux, la petite échelle, les difficultés de distribution et l'absence de grands marchés traditionnels. Ces contraintes sont en général contrebalancées par l'extrême abondance des sources renouvelables d'énergie et l'incroyable adaptabilité et capacité d'intégration des technologies d'énergies renouvelables. Des facteurs qui tranchent avec l'inefficacité et le coût élevé des systèmes à énergie conventionnelle dans ces régions insulaires. En fait, nous pourrions dire que les îles doivent devenir de véritables laboratoires pour l'avenir des énergies " durables " Dans le document final rédigé à la fin de la première conférence sur le développement durable des îles (Minorca, 1997), nous pouvons lire : " les sources d'énergie non-renouvelables doivent être considérées comme des solutions provisoires, non souhaitables comme solution à long terme au problème énergétique des îles. ". C'est dans ce contexte que s'inscrivent les activités de recherches que nous avons réalisées depuis notre recrutement sur un poste de Maitre de Conférences en Septembre 1996, à l'Université de Corse. Elles concernent, en grande partie, l'intégration des sources renouvelables (solaire photovoltaïque et éolien) dans les réseaux électriques insulaires, avec comme champ d'application, la Corse. La démarche développée consiste à étudier le système énergétique globalement : en effet, un système solaire ou éolien n'est pas seulement tributaire de sa fiabilité technique et des performances individuelles de ses composants, il dépend de l'agencement des différents composants, de la stratégie de fonctionnement des divers sous-systèmes et de son dimensionnement. De plus, il est dépendant, par nature, des rythmes et aléas de son approvisionnement en énergie. Nous avons donc mis en œuvre une méthodologie globale du système prenant en compte tous les particularismes liés à l'utilisation des sources renouvelables d'énergie. La problématique générale posée par les systèmes utilisant une source renouvelable d'énergie d'origine phénomène (vent, soleil) est la suivante : comment utiliser au mieux un flux énergétique (éclairement solaire, vitesse de vent) fortement dépendant du temps et de l'espace pour répondre à une demande énergétique présente généralement sous une autre forme, elle aussi aléatoire dans le temps ? La particularité des chaînes de conversion solaire ou éolienne, comme celle de tout système à intrant énergétique d'origine phénomène provient du caractère aléatoire de la source du fait des variations météorologiques non prévisibles. Ainsi, même pour un système parfaitement connu d'un point de vue mathématique et technique, certaines grandeurs telles que rendement, efficacité ou productivité restent liées aux fluctuations spatio-temporelles de la source mais également de la charge. C'est donc pour cette raison que la connaissance et la caractérisation de la source énergétique doivent être étudiées de manière très précise. L'extrant énergétique (la consommation) est lié quant à lui aux besoins de l'utilisateur et/ou aux caractéristiques du réseau de distribution d'énergie. C'est pour cette raison, que la première partie de mes travaux se concentre sur la connaissance et la caractérisation de la source énergétique qu'elle soit solaire ou éolienne. Ainsi, nos principales activités de recherches portent sur : - l'étude des ressources énergétiques : absolument nécessaire pour les raisons exposées précédemment : étude statistique, développement de corrélation et de modèle, interprétation physique des phénomènes. - la production d'énergie à grande échelle à partir de sources renouvelables : très souvent, il s'agit de systèmes directement connectés au réseau de distribution. Cette production pose des problèmes du fait de sa forte variabilité qui perturbe le fonctionnement du réseau de distribution. Il faut donc étudier les interactions dynamiques inévitables entre l'offre et la demande, et analyser l'intervention de plusieurs facteurs tels que : centralisation ou distribution des systèmes de production, stockage d'énergie, taille du réseau, .... pour préserver la stabilité du réseau au fur et à mesure de l'augmentation de la capacité installée. - les systèmes de production multisources (appelés hybrides) : il s'agit de systèmes d'approvisionnement en électricité, la plupart du temps pour l'alimentation des sites isolés (mais dont l'application en mode connexion réseau électrique est également envisagée) couplant divers types de productions telles que éolienne, photovoltaïque et autres. Ils permettent une fourniture d'électricité plus fiable et moins coûteuse. Devant la complexité de ces systèmes, il convient de développer des méthodes de dimensionnement intégrant une optimisation de la gestion de l'énergie et une étude de coût optimal de production. Nous contribuons également aux activités de recherches portés par les membres de l'équipe. Elles concernent plusieurs domaine comme : - le diagnostic des systèmes de production [6.7.2.5 ; 6.7.2.10] : étant donnés la complexité des systèmes et le nombre important des paramètres qui entrent dans leur fonctionnement, un automaticien a rejoint notre équipe et développe des méthodologies de diagnostic des systèmes complexes qu'il applique à nos systèmes. - le développement de capteurs solaires innovants [6.7.1.3 ; 6.7.1.17 ; 6.7.1.19 ; 6.7.12.. 6.7.2.1. ; 6.7.2.2 ; 6.7.2.3. ; 6.7.2.8. ; 6.7.2.11. ; 6.7.2.17 ; 6.7.2.35 ; 6.7.2.36] (thermique et/ou photovoltaïque) : dans ce domaine, l'équipe a développé un capteur à air autonome, un capteur solaire en matériau composite et travaille actuellement sur un volet solaire à haute intégration dans l'habitat et sur un capteur hybride de production simultanée de chaleur et d'électricité. Dans un premier temps, nous présenterons donc les travaux relatifs à l'estimation et à l'analyse de la ressource énergétique que sont le rayonnement solaire et les vitesses de vent. Cette partie est un élément clé de l'analyse du comportement, de l'optimisation des systèmes de production d'énergie à sources renouvelables d'énergie. Il est en effet indispensable de mettre en place des caractérisations stochastiques du fait même de l'aspect aléatoire et non déterministe de cette ressource. La deuxième partie traite de la problématique de la connexion de systèmes énergétiques sur le réseau électrique insulaire, et les outils que nous avons mis en place afin d'analyser l'opportunité de l'intégration de fermes éoliennes ou de systèmes photovoltaïques sur les réseaux électriques, et plus particulièrement ceux non-interconnectés comme les réseaux insulaires. Cette thématique, nous a naturellement amené à étudier le couplage à d'autres sources d'énergie (et/ou de stockage) afin de réduire l'influence de l'aspect intermittent et non contrôlable de ces sources d'énergie. Le but des travaux entrepris sur ces systèmes n'est pas de rendre compte de l'évolution précise des paramètres entrant dans son fonctionnement tels que la tension, l'intensité, mais à partir de variables purement énergétiques (et non électriques) de dimensionner les différents sous-systèmes et de choisir la meilleure stratégie de fonctionnement pour chaque sous-système. Dans ce cadre, la modélisation physique globale utilisée permet de décrire le comportement de chaque sous système, puis on adjoint une étude de coût de production pour finaliser l'optimisation

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Leveque, Gael. "Production de combustibles solaires synthétiques par cycles thermochimiques de dissociation de l'eau et du CO2." Thesis, Perpignan, 2014. http://www.theses.fr/2014PERP1211.

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Abstract:

Ce travail de thèse porte sur l’étude de la réduction de CO 2 et H 2 O en CO et H 2 au moyen de cycles thermochimiques. Ces cycles utilisent des oxydes métalliques pour réaliser ces réductions en deux étapes, permettant de diminuer la température nécessaire. Dans une première étape endothermique, l’oxyde métallique est réduit à haute température (>1200°C) grâce à un apport d’énergie solaire concentrée. Dans une seconde étape exothermique réalisée à plus basse température (<1200°C), cette espèce réduite est ré-oxydée en présence d’eau ou de CO 2 , produisant H 2 ou CO et régénérant l’oxyde métallique pour un autre cycle. Le mélange de H 2 et CO (syngas), ainsi produit uniquement grâce à de l’énergie solaire peut ensuite être transformé en carburant liquide conventionnel par un procédé catalytique de type Fischer-Tropsch. Cette étude s’intéresse particulièrement aux cycles à base d’oxydes volatiles, ZnO/Zn et SnO 2 /SnO, dont le produit de la première étape de réduction est sous forme gazeuse à la température de réaction, puis se condense sous forme de nanoparticules. Tout d’abord, des moyens et méthodes ont été développés pour l’étude de la cinétique des réactions de réduction à hautes températures, en particulier une méthode inverse utilisant la mesure en ligne de l’oxygène produit dans un réacteur solaire, et un dispositif de thermogravimétrie solaire. Par ailleurs, différents moyens de diminuer la température des réactions de réduction ont été étudiés, à savoir la diminution de la pression et l’emploi d’un agent réducteur carboné. L’impact de la diminution de la pression sur la cinétique de réduction a été quantifié pour SnO 2 et ZnO.Une étude de l’évolution physico-chimique de poudres de SnO durant la deuxième étape d’oxydation du cycle a ensuite été réalisée, montrant l’importance de la réaction de dismutation de SnO en Sn et SnO 2 sur la réactivité des poudres dans la gamme de température étudiée
This PhD thesis focuses on the study of the CO2 and H2O reduction into CO and H2 using thermochemical cycles. These cycles use metal redox pairs for stepwise reduction at lower temperature. The first step consists of the endothermic high temperature reduction of the metal oxide (>1200°C) using concentrated solar energy. The second step, operated at a lower temperature (<1200°C), uses the reduced specie to reduce CO2 or H2O, yielding CO or H2 and regenerating the metal oxide. The CO and H2 mixture (syngas), produced using solar energy, can then be converted into liquid fuel using a conventional Fischer-Tropsch catalytic process. The study considers more specifically the volatile oxide cycles, ZnO/Zn and SnO2/SnO, for which the reduced specie is obtained in gaseous phase at the reaction temperature, and is then condensed as nanoparticles. First, means and methods for studying the kinetics of reduction reactions at high temperatures were developed, namely an inverse method based on the online analysis of O2 production in a solar reactor and a solar-driven thermogravimeter. In addition, the study of reduced pressure operation and the use of a carbonaceous reducer were considered as efficient means to decrease the operating temperature and to promote a fast reaction. The impact of reduced pressure was quantified for SnO2 and ZnO reduction. A study of the evolution of the morphology and chemistry of the SnO powder during the second oxidation step was then conducted, emphasizing the importance of SnO disproportionation on the powder reactivity

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Stella, Giulio Rocco. "Light stress and photoprotection in green algae, mosses and diatoms." Thesis, Paris 6, 2016. http://www.theses.fr/2016PA066430/document.

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Abstract:

Les bases moléculaires des réponses aux excès de lumière chez les organismes photosynthétiques appartenant à des lignées évolutives distinctes ne sont toujours pas complètement caractérisées. Par conséquent, j'ai caractérisé des antennes photoprotectrices dans les algues vertes, les mousses et les diatomées et j'ai exploré la fonction de deux cycles de xanthophylles chez les diatomées.J'ai étudié les protéines Light Harvesting Complex Stress-Related (LHCSR) dans tous ces organismes. Chez l'algue verte Chlamydomonas reinhardtii, j’ai identifié par mutagénèse dirigée, complémentation fonctionnelle et par une approche biochimique les acides aminés responsables de l'activation de LHCSR3, une protéine importante pour le NPQ.Dans le modèle de mousse Physcomitrella patens, j'ai etudié in vitro les caractéristiques spectroscopique ainsi que le quenching de différents mutants de liaison de pigment sur la protéine LHCSR1.Les protéines LHCSR dans les diatomées sont nommées LHCXs, et dans Phaeodactylum tricornutum j'ai montré que l'expansion de la famille des gènes LHCX reflète une diversification fonctionnelle de ces protéines permettant de répondre à des environnements marins très variables.L'autre acteur principal de la photoprotection dans les diatomées est le cycle des xanthophylles. J’ai trouvé que l'accumulation d'une grande quantité de viola- et zéaxanthin a un effet négatif sur le NPQ montrant que la zéaxanthin ne participe pas au NPQ chez diatomées.Grâce à ces études effectuées, nous avons acquis une connaissance plus approfondie sur les caractéristiques communes et les spécificités de la photoprotection.chez différents organismes
The molecular bases of responses to light excess in photosynthetic organisms having different evolutionary histories and belonging to different lineages are still not completely characterized. Therefore I explored the functions of photoprotective antennae in green algae, mosses and diatoms, together with the role of the two xanthophyll cycles present in diatoms.I studied the Light Harvesting Complex Stress-Related (LHCSR) proteins in different organisms. In the green alga Chlamydomonas reinhardtii, LHCSR3 is a protein important for photoprotection. I used site-specific mutagenesis in vivo and in vitro and identified three residues of LHCSR3 that are responsible for its activation.With the moss Physcomitrella patens I studied the in vitro spectroscopic and quenching characteristics of different pigment-binding mutants of the protein LHCSR1, focusing in particular on chlorophylls A2 and A5.LHCSRs in diatoms are named LHCXs, and in Phaeodactylum tricornutum I found that multiple abiotic stress signals converge to regulate the LHCX content of cells, providing a way to fine-tune light harvesting and photoprotection.The other main driver of photoprotection in diatoms is the xanthophyll cycle. Here I found that the accumulation of viola- and zeaxanthin in P. tricornutum have a negative effect in the development of NPQ, showing that zeaxanthin does not participate in the enhancing of NPQ in diatoms.Thanks to these studies done on different organisms, we gained a deeper knowledge on the shared characteristics and on the peculiar features about photoprotection in green algae, mosses and diatoms

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Espargilliere, Harold. "Système de refroidissement sec et de production d'eau pour centrale électrosolaire thermodynamique à cycle de Rankine." Thesis, Perpignan, 2017. http://www.theses.fr/2017PERP0004.

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Abstract:

Les centrales solaires à concentration industrielles consomment 4 m3/MWh d’eau pour le refroidissement de leur cycle thermodynamique. En environnement aride, cela est susceptible d'induire des conflits d’usages sur une ressource encore plus fondamentale que l’électricité, l'eau. Ce constat met en évidence la nécessité de concevoir des solutions alternatives de refroidissement sèches mais tout aussi efficaces. Le champ solaire d’une centrale CSP représente 50% de son coût d’investissement pour n’être utilisé que de jour pour la production de chaleur nécessaire au cycle thermodynamique. L'approche du sujet de thèse consiste à utiliser cette surface considérable comme macro-échangeur de chaleur avec son environnement via un transfert thermique couplé avec l'air ambiant (convectif) et avec l'espace extra-atmosphérique à 3K (radiatif). Après avoir démontré la pertinence des matériaux du champ solaire pour une telle application, le travail de thèse a montré expérimentalement qu'au-delà d'extraire les chaleurs fatales du cycle thermodynamique, il pouvait aussi produire du froid par transfert radiatif nocturne. Une solution alternative innovante pour le refroidissement des centrales solaires CSP offrant deux nouvelles fonctionnalités à leur champ solaire déjà existant au bénéfice de son amortissement
Industrial concentrated solar power plants consume 4 m3/MWh of water to cool down their thermodynamic cycle. In arid area, it could induce conflicts of use on a more fundamental resource than electricity. This fact highlights the need to develop alternatives dry cooling technologies but equally effective. The solar field represents 50% of the investment cost of a CSP plant to be used only daily for the heat production needed for the thermodynamic cycle. The approach of the project is to use this huge area as macro-heat exchanger with its surrounding environment through a coupled heat transfer with the ambient air (convective) and with outer space at 3K (radiative). After validating the compatibility of solar field materials for a such application, these research works has shown experimentally that in addition to extract the waste heat of the thermodynamic cycle, it could also produce cold by night radiative cooling. An innovative alternative solution for cooling CSP plants offering two new features to their already existing solar field for the benefit of its paying off

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Kirgis, Guillaume. "Évaluation du transport isentropique à travers la barrière dynamique stratosphérique subtropicale de l'hémisphère sud." Phd thesis, Université de la Réunion, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00326264.

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Abstract:

Cette thèse est consacrée à l'évaluation des échanges entre le réservoir tropical et les moyennes latitudes au travers de la barrière dynamique stratosphérique subtropicale de l'hémisphère sud. La stratégie consiste à reconstituer le transport sur des surfaces isentropes avec le modèle d'advection de contours à haute résolution MIMOSA. Ce modèle a été alimenté par les champs de vorticité potentielle calculé sur 26 années consécutives (1980-2005) à partir des champs de vents et de température du modèle européen ERA-40. L'algorithme DYBAL a calculé l'intensité des barrières dynamiques (barrière subtropicale et vortex polaire) et du mélange. Couplé à l'algorithme des k-moyennes, il a permis la détection en coordonnées géographiques de la position des barrières et donc le calcul de l'extension méridienne des réservoirs stratosphériques. Cet algorithme a également été utilisé pour reconstituer les épisodes filamentaires caractéristiques du transport isentrope. Enfin, la perméabilité de la barrière subtropicale a été évaluée par le suivi des échanges et les routes privilégiées de ces échanges ont été mises en évidence. L'implication de ces événements sur le transport de l'ozone a été estimée ainsi que l'influence de l'oscillation quasi-biennale (QBO) et du cycle solaire de 11 ans. Les résultats présentent la variabilité dynamique de la stratosphère sur l'isentrope 600 K et montrent une augmentation de la taille du réservoir tropical et des moyennes latitudes en correspondance avec le rétrécissement du vortex polaire. Une diminution de l'intensité des échanges à travers la barrière dynamique subtropicale depuis les années 1980 est également mise en évidence.

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Marconnet, Bertrand. "Contexte augmenté basé sur les prédictions pour une réutilisation efficace des connaissances métier en conception : application à la conception proactive pour l'assemblage." Thesis, Bourgogne Franche-Comté, 2017. http://www.theses.fr/2017UBFCA018/document.

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Abstract:

Les travaux sur le contexte augmenté en conception produit, permet de sensibiliser les concepteurs sur leur choix en conception pour l'assemblage. L'approche présentée conclura sur la méthode pour développer un démonstrateur informatique, basé sur des cas d’études de conception mécanique. L’objectif de celui-ci est de capturer l’intention de conception, afin de proposer une aide utile aux acteurs métier, comme un support de conception, dans la prise de décisions, la vérification/validation, et la structuration de données
Works on the design context augmentation in product design, makes it possible to make awareness designers on their choice in the design for assembly. The presented approach will conclude on the method to develop a informatic system, based on case studies of mechanical design. The purpose of the project is to capture the design intent, in order to provide useful assistance to stakeholders, such as design support, decision making, verification/validation, and data structuring

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Piquard-Kipffer, Agnès. "Prédiction de la réussite ou de l'échec spécifiques en lecture au cycle 2 : suivi d'une population "à risque" et d'une population contrôle de la moyenne section de maternelle à la deuxième année de scolarisation primaire." Paris 7, 2003. http://www.theses.fr/2003PA070057.

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Abstract:

L'objectif est de déterminer quelles capacités linguistiques et non linguistiques d'enfants présentent un caractère prédictif de l'habileté de lire en langue française. L'hypothèse examinée est que les prédicteurs de la réussite ou de l'échec spécifiques en lecture impliqueraient principalement et spécifiquement des traitements phonologiques du langage. A partir d'une cohorte initiale de 200 enfants, 85 enfants ont été suivis de manière longitudinale de la moyenne section de maternelle à la deuxième année de scolarisation primaire. Deux compétences précoces se distinguent, explicatives du niveau ultérieur en lecture ou de prédictions individuelles : la discrimination phonémique et l'accès au lexique. Ces deux variables expliquent à elles deux 43,2% de la variance du niveau en lecture ultérieur. Par rapport aux prédictions individuelles, 83,5% des enfants sont correctement classés en fonction de leur niveau en lecture de fin de deuxième année de primaire
The goal of this study was to design which set of skills among verbal and non verbal tasks would predict the ability of reading in French. We examined the hypothesis that predictors of reading involve specifically phonological processes of language. Children were tested in kindergarten and followed through the end of grade 2, separated in a group "at risk" and a control group. The results showed that 2 skills accounted for 43,5% of the variance in the level of reading : phoneme discrimination and naming speed. The reading of individual outcomes was predicted correctly for 83,5% of the children

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Börner, Reina. "Modélisation d'échangeur de chaleur : analyse théorique et expérimentale du comportement en régime transitoire : particularisation aux capteurs solaires et optimisation des systèmes moteurs associés." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 1995. http://www.theses.fr/1995INPL011N.

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Abstract:

La filière solaire des centrales actuellement existantes se base essentiellement sur des cycles classiques à vapeur. Mais il est aussi possible de développer une filière gaz en utilisant des turbines à gaz avec des cycles ouverts ou fermés. Dans cette optique a été développée une méthode générale d'optimisation du rendement d'un système capteur solaire à air - moteur thermique, en s'appuyant sur un fonctionnement en cycle de CARNOT puis en cycle de BRAYTON avec ou sans régénération. Les écarts de température à la source et au puits, les pertes thermiques directes entre source et puits sont pris en compte, ainsi que le rendement de régénération pour le cycle de Brayton. L’étude de la sensibilité paramétrique est faite en prenant la température du puits ou la température de stagnation comme référence. Cette première partie se termine par la présentation de quelques résultats significatifs, permettant de situer l'importance de ces paramètres dans la conception des moteurs thermiques de ce type. Dans la deuxième partie, l'étude en régime de relaxation de flux radiatif de ces capteurs solaires comportant des matrices poreuses mène à l'écriture des équations de bilan d'énergie pour les phases solide et fluide. Leur résolution analytique simplifiée en négligeant les termes de diffusion dispersion et le terme d'inertie du fluide aboutit à des valeurs du coefficient volumique de transfert h qui s'accordent avec ceux du régime stationnaire. Le modèle numérique développe ensuite pour la résolution des équations complètes est basé sur la méthode des volumes finis et permet l'identification de h par comparaison des profils de température calculés et expérimentaux. Le présent travail se limite aux milieux poreux suivants: les copeaux de duralumin, la laine de cuivre, la mousse de polyuréthane et les grains de liège. Les valeurs de h déduites du modèle numérique transitoire restent très supérieures à celles déduites du modèle analytique correspondant, mais restent cohérents par rapport aux quelques corrélations de la littérature

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Li, Qi. "Intermittency of Global Solar Radiation over Reunion island : Daily Mapping Prediction Model and Multifractal Parameters." Thesis, La Réunion, 2018. http://www.theses.fr/2018LARE0016/document.

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Abstract:

Les îles tropicales sont soumises à un ennuagement hétérogène et changeant rapidement. Par ailleurs, elles ont une ressource solaire importante mais significativement variable d’un jour à l’autre. Dans le sud-ouest de l’océan indien (SWIO), La Réunion fait partie de ces îles tropicales ayant un potentiel solaire colossal mais fortement intermittent. Dans cette étude, nous proposons une nouvelle approche de prévision déterministe des cartes journalières rayonnement solaire (SSR), basée sur quatre modèles de régression linéaire : une régression linéaire multiple (MLR), une régression en composantes principales (PCR), une régression des moindres carrés (PLSR) et une régression pas à pas (stepwise--SR). Ces quatre régressions sont appliquées sur les données satellites SARAH-E (CM SAF) à 5km de résolution entre 2007 et 2016, en vue d’en effectuer la prévision. Pour obtenir de meilleures performances, nous proposons d'inclure les paramètres multi-fractale (H,C_1 et α) comme nouveaux paramètres prédictifs. Ceux-ci sont obtenus à partir de l'analyse de l'intermittence du SSR basée sur la méthode d’analyse d’ordre spectral arbitraire de Hilbert. Cette analyse qui est une extension de la transformation d’Hilbert Huang (HHT) est utilisée afin d’estimer l’exposant d’échelle ξ(q). On effectue la combinaison d’une décomposition en mode empirique et de l’analyse spectrale de Hilbert (EMD + HSA). Dans une première étape, l’analyse multi-fractale est appliquée sur une mesure du SSR d'une seconde échelle à partir d'un pyranomètre SPN1 à Moufia en 2016. La moyenne infra journalière, journalière et saisonnière de la structure multi-fractale a été dérivée, et la loi d’échelle d’exposants ξ(q) a été analysée. Dans une seconde partie, l’analyse de l’intermittence est effectuée sur les mesures du SSR, d'une période d’une minute, à partir le réseau de SPN1 contenant 11 stations en 2014. Les modèles spatiaux pour toutes les stations avec les paramètres multi-fractales H,C_1 et α sont mis en évidence. La variabilité de la largeur du spectre de singularité est considérée pour étudier l'intermittence spatiale et la multi-fractalité dans l'échelle quotidienne et l'échelle saisonnière. Sur la base de ces analyses d'intermittence faites sur les mesures de plusieurs stations, les paramètres multi-fractaux universels (H,C_1 et α) pourraient être choisis comme de nouveaux prédicteurs afin d’indiquer les propriétés multi-fractales du SSR
Due to the heterogeneous and rapidly-changing cloudiness, tropical islands, such as Reunion Island in the South-west Indian Ocean (SWIO), have significant solar resource that is highly variable from day-to-day. In this study, we propose a new approach for deterministic prediction of daily surface solar radiation (SSR) maps based on four linear regression models: multiple linear regression (MLR), principal component regression (PCR), partial least squares regression (PLSR), and stepwise regression (SR), that we have applied on the SARAH-E@5km satellite data (CM SAF) for the period during 2007-2016. To improve the accuracy of prediction, the multifractal parameters (H,C_1 and α) are proposed to include as new predictors in the predictive model. These parameters are obtained from the analysis of SSR intermittency based on arbitrary order Hilbert spectral analysis. This analysis is the extension of Hilbert Huang Transform (HHT) and it is used to estimate the generalized scaling exponent ξ(q). It is the combination of the Empirical Mode Decomposition and Hilbert spectral analysis (EMD+HSA). In a first step, the multifractal analysis is applied onto one-second SSR measurements form a SPN1 pyranometer in Moufia in 2016. The mean sub-daily, daily and seasonal daily multifractal patterns are derived, and the scaling exponent ξ(q) is analyzed. In a second step, the intermittency study is conducted on one-minute SSR measurements from a SPN1 network with 11 stations in 2014. The spatial patterns for all the stations with the multifractal parameters H,C_1 and α are shown. The variability of singularity spectrum width is considered to study the spatial intermittency at the daily and seasonal scale. Based on this intermittency analysis from measurements at several stations, the universal multifractal parameters (H,C_1 and α) could be taken as new predictors for indicating the multifractal properties of SSR

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Pham, Thi Thu Hong. "Analyse et interprétation de la variation régulière du champ magnétique terrestre au Vietnam et modélisation de l'ionosphère." Phd thesis, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00834192.

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Abstract:

La circulation de courants électriques dans la région dynamo (90-150km) de l'ionosphère engendrent des variations journalières régulières du champ magnétique terrestre observées au sol, en basses et moyennes latitudes, appelées Sq (solar quiet) par Chapman et Bartels (1940) ou SR (Solar regular) par Mayaud (1967). Dans ce travail de thèse, nous étudions la variation régulière du champ magnétique terrestre au Vietnam et l'ionosphère, dans le cadre global des relations Terre Soleil. Le premier chapitre présente toutes les notions nécessaires pour comprendre cette étude, concernant le soleil et le champ magnétique solaire, le champ magnétique terrestre, et les interactions entre le soleil et la terre. Le deuxième chapitre présente les données- indices solaires, indices magnétiques, paramètres du vent solaire, observations magnétiques, données ionosphériques- et les modèles- MSIS90 et TIEGCM. Au chapitre trois, nous présentons pour la station de Phu Thuy (Vietnam) les résultats obtenus à partir des observations magnétiques concernant la variation régulière Sq du champ magnétique terrestre durant le cycle solaire 23, les résultats concernant l'analyse des paramètres ionosphériques sur plusieurs cycles solaires à Phu Thuy et le modèle de conductivités ionosphériques au Vietnam. Enfin le dernier chapitre présente les simulations des variations à long terme de la fréquence critique de la région F2, foF2, observée à Phu Thuy au Vietnam, à l'aide du modèle TIEGCM du NCAR. Ce modèle nous a permis d'étudier les influences des marées migrantes, des marées non-migrantes de la basse atmosphère, et des changements d'activités géomagnétiques sur la variation à long terme de foF2.

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Nahhas, Tamar. "Materials and thermal storage systems by sensible heat for thermodynamic electro-solar plants." Thesis, Perpignan, 2017. http://www.theses.fr/2017PERP0027.

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Abstract:

L'énergie solaire est connue pour sa nature intermittente par rapport aux ressources d’énergie fossile. Cette observation souligne la nécessité d'utilisation d’un système de stockage d'énergie thermique. Le système de stockage thermocline est considéré comme un système de stockage rentable. La présente thèse vise à étudier le potentiel des roches basaltiques et siliceuses comme des candidates matériaux de stockage pour les centrales solaires concentrées. Les études expérimentales des propriétés thermo-physiques et thermomécaniques de ces roches à des températures allant jusqu'à 1000°C montrent que ces roches offrent de bonnes propriétés thermiques par rapport aux matériaux classiques de stockage. L'analyse du système de stockage thermocline sur un lit de roches à air direct est réalisée par une approche numérique. En outre, cette recherche vise également à évaluer l’impact environnementale de ce type de système de stockage en effectuant une analyse comparative de son cycle de vie. Enfin, une étude complémentaire réalisée dans le but de produire une carte d'indice de pertinence a permis d’identifier les zones les plus appropriées pour la construction des centrales solaires en Egypte. L'originalité de cette approche alternative pour le stockage d'énergie thermique est qu’elle combine la performance et la disponibilité des matériaux de stockage tout en réduisant leurs impacts environnementaux et financiers
Compare to fossil fuel energy resources, solar energy is known for its intermittent nature. This observation highlights the need for the use of a thermal energy storage system. The thermocline storage system is considered as a cost-effective storage system. This thesis aims to study the potential of basalt and silex rocks as candidate storage materials for concentrated solar power plants. Experimental studies of the thermo-physical and thermo-mechanical properties of these rocks at temperatures up to 1000°C show that these rocks offer good thermal properties compared with conventional storage materials. The analysis of the thermocline storage system of air rock-packed bed is carried out using a numerical approach. This research also aims to assess the environmental impact of this type of storage system by conducting a comparative analysis of its life cycle. Finally, a complementary study carried out with the aim of producing a relevance index map made it possible to identify the most suitable areas for the construction of solar power plants in Egypt. The originality of this alternative approach for thermal energy storage is that it combines the performance and availability of storage materials while reducing their environmental and financial impacts

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Humbert, Franck. "Solubilité de l'azote dans les silicates liquides influence de la fugacité d'oxygène et de la composition." Nancy 1, 1998. http://www.theses.fr/1998NAN10250.

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Abstract:

L’azote est un élément de première importance en géochimie du fait de son abondance atmosphérique. Pour mieux comprendre l'origine et l'évolution de l'atmosphère, il est nécessaire de quantifier les échanges entre la matière extraterrestre, le manteau terrestre et les réservoirs de surface. Ceci suppose la connaissance du comportement de l'azote dans les liquides silicates. Pour ceci, nous avons mis au point une technique expérimentale permettant d'équilibrer un liquide silicate à 1425°C en contact avec une atmosphère contrôlée en O2 et N2 (Ptot = 1atm), sur une très large gamme de fo2 (de IW + 8,7 à IW - 9,4) représentant les différentes conditions d'oxydoréduction qui ont régné de la nébuleuse solaire à celle de l'atmosphère actuelle. De plus, la nébuleuse solaire étant constituée majoritairement de H2, nous avons simule différentes atmosphères représentant les systèmes C-N et C-N-H. Du fait de la difficulté à analyser N2 en très faible concentration, nous avons développé une nouvelle méthode d'analyse de N2 en trace dans les silicates. Cette technique est basée sur la fusion par laser CO2 de l'échantillon, suivie d'une purification des gaz extraits et de l'analyse par spectrométrie de masse à vide statique. Cette étude a mis en évidence que la solubilité de l'azote est dépendante : i) de la fo2, avec la présence de mécanismes de solubilité physique et/ou chimique, ii) du système de gaz utilise (C-N ou C-N-H), avec des espèces azotées incorporées différentes et iii) de la composition du liquide silicate, lie à son degré de polymérisation. Sur la base de ces résultats, nous avons modélisé l'effet de la PN2 et de la composition du liquide silicate sur la solubilité de l'azote.

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Aoun, Bernard. "Micro-cogénération pour les bâtiments résidentiels fonctionnant avec des énergies renouvelables." Phd thesis, École Nationale Supérieure des Mines de Paris, 2008. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00005092.

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Abstract:

La consommation d'énergie des secteurs résidentiel et tertiaire constitue 43 % de la consommation finale nationale, correspondant à 25 % des émissions nationales de CO2. Différentes options techniques existent pour limiter les émissions CO2 dans ce secteur et pour améliorer la performance énergétique des bâtiments. Une de ces options est présentée et étudiée dans cette thèse : le développement d'un système de micro-cogénération fonctionnant avec des énergies renouvelables l'une intermittente (le solaire), l'autre non (une chaudière à bois). Les systèmes de micro-cogénération conventionnels ont été analysés. Le but de la thèse est de développer un système de micro-cogénération basé sur un cycle organique et fonctionnant sur ces énergies renouvelables aux caractéristiques différentes. Plusieurs fluides de travail permettant d'atteindre des performances thermodynamiques élevées ont été comparés. Une analyse technologique a permis d'identifier les technologies les plus adaptées ou adaptables pour chacun des composants du système dépendant du fluide de travail choisi. Un banc d'essais a été conçu et réalisé pour tester et caractériser une turbine spiro-orbitale fonctionnant avec la vapeur d'eau et adaptée au système de micro-cogénération. Les composants du banc d'essais ont été dimensionnés en utilisant des outils informatiques de modélisation des cycles organiques. Un outil de simulation dynamique a été développé pour simuler le fonctionnement annuel de la micro-cogénération fonctionnant sous différentes conditions climatiques et charges thermiques. Les résultats ont démontré qu'il est possible d'économiser plus de 40 % d'énergie primaire et 60 % en émissions de CO2 par rapport à des bâtiments conformes à la réglementation thermique la plus récente (RT2005). Le coût de production de 1 kWel a été calculé selon un modèle économique ; ce prix, 50 c€/kWhel, reste élevé comparé à d'autres technologies.

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Ghirardi, Julie. "Impact de la tansition climatique Eocène - Oligocène sur les écosystèmes continentaux : Etude du bassin de Rennes." Thesis, Orléans, 2016. http://www.theses.fr/2016ORLE2093/document.

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Abstract:

L’étude de l’impact des changements climatiques passés sur le domaine continental permet de comprendre les mécanismes, les vitesses et le calendrier des réponses des écosystèmes aux perturbations.La Transition Eocène-Oligocène (TEO) de la limite Eocène-Oligocène (EOb) se prête bien à ce type d’étude car elle enregistre la dernière transition climatique entre le mode greenhouse et le mode icehouse en passant par un intervalle mal compris : le doubthouse. Cette transition climatique a été étudiée sur un enregistrement lacustre riche en Matière Organique. Le modèle d’âge est construit par cyclostratigraphie,les évolutions de la végétation par des biomarqueurs moléculaires, et le climat local (température ethydrologie) par des proxies moléculaires et isotopiques. Les évolutions du climat mettent en évidence un refroidissement et une aridification marqués, en réponse au refroidissement EO. La végétation ne montre pas ce changement brutal, mais des changements rythmiques et marqués, en phase avec l’excentricité,durant un intervalle qui commence 1750 ka avant l’EOb et qui se termine 300 ka après. Cet intervalle qualifié d’Intervalle de Transition Environnementale (ITE), plus chaud et plus humide, coïncide avec le doubthouse. La mise en place de cet ITE correspond à un enregistrement distinct des paramètres orbitaux.Une meilleure expression des cycles solaires dans les sédiments résulte de la mise en place ou du renforcement des couplages océan-atmosphère, en relation avec l’installation de la calotte antarctique. Au total, ce travail résout en partie les incertitudes qui régnaient jusqu’alors sur le doubthouse
The study of past climate changes on the terrestrial realm provides clues to understand the mechanisms,chronology, and timing of ecosystems response to climate disturbances. The Eocene-Oligocene Transition(EOT) of the Eocene-Oligocene boundary (EOb) is well suited for this type of study because it records the last climatic transition between the greenhouse and icehouse modes via a misunderstood interval: thedoubthouse period. This climatic transition was studied through the analysis of organic-rich lacustrine sediments. After an astro-calibrated age model was set up, we reconstructed the evolution of vegetation by using molecular biomarkers specific of plant groups and of local climate (temperature and hydrological conditions) by using molecular and isotopic proxies. The climate record exhibits a marked cooling and drying at the EOT. The evolution of vegetation did not show any abrupt change but exhibited pronounced and rhythmic changes in phase with excentricity during an interval that started 1750 ka before the EOb and lasted until 300 ka after. This interval named Environmental Transition Interval (ETI) was warmer and wetter, and coincides with the doubthouse period. The start of the ETI is concomitant with changes in the recording of orbital parameters. The good expression of solar cycles in the sediments from that period attests to the setting or strengthening of ocean-atmosphere couplings linked to the establishment of the Antarctic icesheet. This work partly solves the uncertainties that prevailed on the doubthouse period

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Medjiah, Samir. "Optimisation des protocoles de routage dans les réseaux multi-sauts sans fil à contraintes." Thesis, Bordeaux 1, 2012. http://www.theses.fr/2012BOR14663/document.

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Abstract:

Durant ces dernières années, de nombreux travaux de recherches ont été menés dans le domaine des réseaux multi-sauts sans fil à contraintes (MWNs: Multihop Wireless Networks). Grâce à l'évolution de la technologie des systèmes mico-electro-méchaniques (MEMS) et, depuis peu, les nanotechnologies, les MWNs sont une solution de choix pour une variété de problèmes. Le principal avantage de ces réseaux est leur faible coût de production qui permet de développer des applications ayant un unique cycle de vie. Cependant, si le coût de fabrication des nœuds constituant ce type de réseaux est assez faible, ces nœuds sont aussi limités en capacité en termes de: rayon de transmission radio, bande passante, puissance de calcul, mémoire, énergie, etc. Ainsi, les applications qui visent l'utilisation des MWNs doivent être conçues avec une grande précaution, et plus spécialement la conception de la fonction de routage, vu que les communications radio constituent la tâche la plus consommatrice d'énergie.Le but de cette thèse est d'analyser les différents défis et contraintes qui régissent la conception d'applications utilisant les MWNs. Ces contraintes se répartissent tout le long de la pile protocolaire. On trouve au niveau application des contraintes comme: la qualité de service, la tolérance aux pannes, le modèle de livraison de données au niveau application, etc. Au niveau réseau, on peut citer les problèmes de la dynamicité de la topologie réseau, la présence de trous, la mobilité, etc. Nos contributions dans cette thèse sont centrées sur l'optimisation de la fonction de routage en considérant les besoins de l'application et les contraintes du réseau. Premièrement, nous avons proposé un protocole de routage multi-chemin "en ligne" pour les applications orientées QoS utilisant des réseaux de capteurs multimédia. Ce protocole repose sur la construction de multiples chemins durant la transmission des paquets vers leur destination, c'est-à-dire sans découverte et construction des routes préalables. En permettant des transmissions parallèles, ce protocole améliore la transmission de bout-en-bout en maximisant la bande passante du chemin agrégé et en minimisant les délais. Ainsi, il permet de répondre aux exigences des applications orientées QoS.Deuxièmement, nous avons traité le problème du routage dans les réseaux mobiles tolérants aux délais. Nous avons commencé par étudier la connectivité intermittente entre les différents et nous avons extrait un modèle pour les contacts dans le but pouvoir prédire les future contacts entre les nœuds. En se basant sur ce modèle, nous avons proposé un protocole de routage, qui met à profit la position géographique des nœuds, leurs trajectoires, et la prédiction des futurs contacts dans le but d'améliorer les décisions de routage. Le protocole proposé permet la réduction des délais de bout-en-bout tout en utilisant d'une manière efficace les ressources limitées des nœuds que ce soit en termes de mémoire (pour le stockage des messages dans les files d'attentes) ou la puissance de calcul (pour l'exécution de l'algorithme de prédiction).Finalement, nous avons proposé un mécanisme de contrôle de la topologie avec un algorithme de routage des paquets pour les applications orientés évènement et qui utilisent des réseaux de capteurs sans fil statiques. Le contrôle de la topologie est réalisé à travers l'utilisation d'un algorithme distribué pour l'ordonnancement du cycle de service (sleep/awake). Les paramètres de l'algorithme proposé peuvent être réglés et ajustés en fonction de la taille du voisinage actif désiré (le nombre moyen de voisin actifs pour chaque nœud). Le mécanisme proposé assure un compromis entre le délai pour la notification d'un événement et la consommation d'énergie globale dans le réseau
Great research efforts have been carried out in the field of challenged multihop wireless networks (MWNs). Thanks to the evolution of the Micro-Electro-Mechanical Systems (MEMS) technology and nanotechnologies, multihop wireless networks have been the solution of choice for a plethora of problems. The main advantage of these networks is their low manufacturing cost that permits one-time application lifecycle. However, if nodes are low-costly to produce, they are also less capable in terms of radio range, bandwidth, processing power, memory, energy, etc. Thus, applications need to be carefully designed and especially the routing task because radio communication is the most energy-consuming functionality and energy is the main issue for challenged multihop wireless networks.The aim of this thesis is to analyse the different challenges that govern the design of challenged multihop wireless networks such as applications challenges in terms of quality of service (QoS), fault-tolerance, data delivery model, etc., but also networking challenges in terms of dynamic network topology, topology voids, etc. Our contributions in this thesis focus on the optimization of routing under different application requirements and network constraints. First, we propose an online multipath routing protocol for QoS-based applications using wireless multimedia sensor networks. The proposed protocol relies on the construction of multiple paths while transmitting data packets to their destination, i.e. without prior topology discovery and path establishment. This protocol achieves parallel transmissions and enhances the end-to-end transmission by maximizing path bandwidth and minimizing the delays, and thus meets the requirements of QoS-based applications. Second, we tackle the problem of routing in mobile delay-tolerant networks by studying the intermittent connectivity of nodes and deriving a contact model in order to forecast future nodes' contacts. Based upon this contact model, we propose a routing protocol that makes use of nodes' locations, nodes' trajectories, and inter-node contact prediction in order to perform forwarding decisions. The proposed routing protocol achieves low end-to-end delays while using efficiently constrained nodes' resources in terms of memory (packet queue occupancy) and processing power (forecasting algorithm). Finally, we present a topology control mechanism along a packet forwarding algorithm for event-driven applications using stationary wireless sensor networks. Topology control is achieved by using a distributed duty-cycle scheduling algorithm. Algorithm parameters can be tuned according to the desired node's awake neighbourhood size. The proposed topology control mechanism ensures trade-off between event-reporting delay and energy consumption

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Dissertations / Theses on the topic 'Prédiction du cycle solaire'

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