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Dissertations / Theses on the topic 'Transport du génome'
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Nachury, Maxence. "La GTPase Ran : un marqueur du génome dans l'espace cellulaire." Paris 11, 2001. http://www.theses.fr/2001PA112257.
Full textAbstract:
La GTPase Ran est impliquée dans plusieurs processus cellulaires essentiels pour l'expression et la propagation du génome eucaryote. La protéine RCCl responsable de la conversion RanGDP->RanGTP est constitutivement liée aux chromosomes alors que la protéine RanGAP qui augmente l'activité GTPase de Ran est cytoplasmique. En conséquence, RanGTP n'est présent que dans la proximité de l'ADN génomique, i. E. Noyau en interphase et zone perichromatinienne en mitose. Le transport de protéines (cargos) entre le cytoplasme et le noyau est un processus actif qui requiert la présence de Ran et de récepteurs de transport. J'ai montré que la translocation de complexes cargo-rocépteur au travers du complexe du pore nucléaire (NPC) ne nécessite pas d*hydrolyse de GTP par Ran. De plus, la présence d'une forte concentration de RanGTP dans le cytoplasme suffit à inverser la direction du transport à travers le NPC. Ces expériences suggèrent que le NPC a le rôle d'un canal qui autorise la diffusion bidirectionnelle de complexes cargo-récepteur. .The Ran GTPase is involved in a number of processes required for the xpression and, maintenance of the eukaryotic genome. Two factors ensure that GTP-bound Ran is only found in the vicinity of the genomic DNA. First, RCC1, the guanine nucleotide exchange factor for Ran, binds tightly and constitutively to chromatin. Second, RanGAP, the GTPase-activating protein for Ran. Is found only in the cytosol. The aim of my thesis research was to understand how this anisotropic distribution of RanGTP orchestrates nucleocytoplasmic transport during interphase and spindle assembly during, mitosis. The transport of proteins into and out of the nucleus is an active process that depends on Ran and specific transport receptors. I found that the translocation of receptor-cargo complexes across the nuclear pore complex (NPC) does not require GTP hydrolysis by Ran. Furthermore, the presence of high concentrations of RanGTP in the cytoplasm can invert the direction of transport through the NPC. .
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Carlón-Andrés, Irene. "Implication fonctionnelle de la nucléoporine Nup358/RanBP2 et des récepteurs de transport dans l’entrée du génome adénoviral." Thesis, Bordeaux, 2017. http://www.theses.fr/2017BORD0807/document.
Full textAbstract:
Les adénovirus (AdV), comme d'autres virus à réplication nucléaire, ont besoin d’arriver jusqu’aunoyau cellulaire afin de libérer leur génome. Pour ce faire, les particules des AdV contenant l’ADNviral sont transportées jusqu’au complexe du pore nucléaire (NPC), via le centre d’organisation desmicrotubules, par un mécanisme encore mal compris qui implique l’exportine cellulaire CRM1. Lacapside des AdV dépasse la taille limite d’entrée dans le noyau, et par conséquent, elle doit êtredésassemblée au niveau du NPC. Le mécanisme d’import de molécules d’ADN n’est pas un processusphysiologique. Pour cela, les AdV doivent détourner la machinerie cellulaire afin d’importer leurgénome dans le noyau. Le NPC est un complexe de protéines appelées nucléoporines. LaNup358/RanBP2, principal composant des filaments cytoplasmiques, sert de plateforme de liaison àdes karyopherines (e.g Importin-β, CRM1) et à la protéine GTPase Ran. Les karyopherinesreconnaissent des signaux spécifiques présents dans les cargos et facilitent leur transport d’unemanière très régulée dépendante de RanGTP. Nous avons constaté que l’import du génome AdV estmoins efficace en l’absence de Nup358. Dans ces conditions, nous avons observé que certaineskaryopherines deviennent limitantes pour l’import du génome viral, et identifié la région minimale deNup358 requise pour compenser ce défaut. D’autre part, nous avons confirmé l’implication de CRM1dans l’arrivé des particules virales au noyau et identifié un nouveau rôle de CRM1 dans ledésassemblage de la capside des AdV. Ces travaux contribuent à mieux connaître le mécanismed’entrée du génome AdV dans le noyau et donnent une idée de la façon dont les virus peuventcontourner la machinerie de transport cellulaire pour leur propre bénéficeNuclear delivery of viral genomes is an essential step for nuclear replicating DNA viruses such asAdenovirus (AdV). AdV particles reach the nuclear pore complex (NPC) in the form of genomecontaining, partially disassembled capsids, through a poorly understood CRM1-dependent mechanism.These capsids exceed the NPC size limit and therefore, they must disassemble at the NPC to releasethe viral genome. Nuclear import of DNA cargos is not a physiological process. Consequently, AdVneed to divert the cellular transport machinery for nuclear genome delivery. The NPC is a multiproteincomplex consisting of nucleoporins (Nups). The Nup358/RanBP2 is the major component ofthe cytoplasmic filaments of the NPC and serves as binding platform for factors includingkaryopherins (i.e Importin-β, CRM1) and the small GTPase Ran. Selective transport of cargo throughthe NPC is mediated by karyopherins, which recognize specific signals within the cargos and facilitatetheir transport in a RanGTP-dependent regulated manner. We identified that Nup358-depleted cellsreduce nuclear import efficiency of the AdV genome. Indeed, we observed that karyopherins are ratelimitingfor AdV genome import under these conditions and we mapped the minimal region ofNup358 necessary to compensate the import defect. On the other hand, we could confirm therequirement of CRM1 in nuclear targeting of AdV capsids and identified and additional role inmediating AdV capsid disassembly. This work helps to understand the strategy used by AdV todeliver their genome and gives insight about how viruses hijack the cellular transport machinery fortheir own benefit
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Gallucci, Lara. "Interactions of HBV capsid involved in nuclear transport." Thesis, Bordeaux, 2018. http://www.theses.fr/2018BORD0130/document.
Full textAbstract:
Le virus de l'hépatite B (VHB) est un virus enveloppé composé d'un ADN partiellement double brin (ADNrc) contenu dans une capside icosahédrique. Le VHB est responsable d'infections aiguës et chroniques. VHB est non cytopathique mais l’inflammation chronique entraîne une fibrose hépatique, une cirrhose et un carcinome hépatocellulaire. Le VHB se réplique via un intermédiaire à ARN. La transcription nécessite que l'ADNrc soit convertit en un ADN circulaire clos de manière covalente (ADNccc). Cet ADNccc sert de matrice pour la transcription de l'ARN prégénomique (ARNpg), qui est spécifiquement encapsidé grâce aux interactions entre la polymérase virale, l'ARNpg et la protéine core (Cp) qui forme la capside. La polymérase rétrotranscrit l'ARNpg en ADN monocaténaire puis en ADNrc, conduisant à des matrices de capside matures (MatC). Cp avec 185 aa contient un domaine N-terminal structuré, et un domaine C-terminal (CTD) flexible. Le CTD comprend deux signaux de localisation nucléaire (NLS) et un domaine de liaison avec l’importin β (IBB). Le CTD est orienté vers l'intérieur de la capside de part son interaction avec les acides nucléiques simples brins tandis qu'il est exposé vers l'extérieur dans les capsides vides (EmpC) et les MatC. De plus Cp étant surexprimée, cela conduit à l'assemblage des EmpC. Le VHB doit délivrer son génome dans le noyau des cellules infectées pour sa réplication. Le transport nucléaire est médié par la capside qui interagit avec les récepteurs d'import. L’équipe a démontré préalablement que ce transport a besoin des récepteurs Importin α (Imp.α) et Importin β (Imp.β) en induisant le transport des capsides au panier nucléaire où elle est stoppée par l'interaction avec la nucléoporine 153 (Nup153). Nous avons démontré que l’Imp.α, mais pas l'Imp.β, se lie aux MatC suggérant que seule la partie du CTD qui contient les NLS est exposée à l’extérieur des MatC. En comparaison, nous avons analysé les EmpC en collaboration avec Adam Zlotnick (Université d'Indiana, États-Unis) et démontré que les EmpC sont capables de lier directement l'Imp.β. Cette interaction qui est plus forte que l’interaction avec l'Imp.α s'effectue via la reconnaissance du domaine IBB du CTD, ce qui implique une exposition totale du CTD à l'extérieur de la capside. Nous avons aussi montré que la liaison avec l'Imp.β à des concentrations très élevées fournit des forces de déstabilisation menant au désassemblage des EmpC. La libération du génome dans le panier nucléaire implique que l’interaction entre les MatC et Nup153 participe au désassemblage de la capside. Afin de valider cette hypothèse, nous avons exposé des MatC dont le génome est radiomarqué avec un fragment de Nup153 contenant le domaine clé, montré pour interagir avec la capside, en présence de nucléases. Nous avons mis en évidence qu'en présence de ce fragment, les MatC restent stables. Cela suggère la nécessité de facteurs cellulaires additionnels pour le désassemblage des MatC. Cette conclusion est conforme avec nos résultats sur noyaux isolés, dans lesquels nous avons observé une localisation nucléaire des capsides laissant supposer que les facteurs cellulaires nécessaires au désassemblage des MatC sont nucléaires. Afin d'étudier plus en détail l'étape de désassemblage et la libération du génome viral, nous avons mis au point un système permettant de suivre en temps réel le devenir du génome viralThe Hepatitis B Virus (HBV) is an enveloped virus containing a partially double stranded DNA genome (rcDNA). HBV causes acute and chronic infections. HBV is not cytotoxic but chronic inflammation leads to liver fibrosis, cirrhosis and hepatocellular carcinoma. HBV replicates via an RNA intermediate, which is transcribed from a covalently closed circular form of the viral DNA (cccDNA). This pregenomic RNA is specifically encapsidated into the capsid by interaction with the viral polymerase, which also interacts with the core protein (Cp), forming the capsid. The polymerase retrotranscribes the pregenomic RNA into single stranded DNA and subsequently partially double stranded DNA resulting in mature capsids (MatC). Cp is an 185 aa long polypeptide comprising a N-terminal assembly domain, and a flexible C-terminal domain (CTD). The CTD includes two overlapping nuclear localization signals (NLS) of eight aa and an Importin ß Binding Domain (IBB) of 34 aa. The CTD is fixed in the interior of the capsid by interacting with single stranded nucleic acids but translocates to the exterior in MatC and empty capsids (EmpC). Cp is over expressed leading to assembly of EmpC. The virus has to deliver its genome into the nucleus of infected cells for replication. Nuclear transport is mediated by the capsid that interacts with nuclear import receptors. The group has recently shown that MatC need either both, importin (Imp.) and importin ß (Imp.ß), or Imp.ß alone for transport of the capsids into the nuclear basket. In this structure where genome liberation likely occurs, the transport of the capsid is arrested by interaction between the capsid and the nucleoporin Nup153. In the thesis we demonstrate that MatC binds to Imp.α but not Imp.ß, suggesting that only the part of the CTD, which contains the NLSs is exposed on capsids’ surface. In collaboration with the Adam Zlotnick (Indiana University, U.S.A.) we showed that EmpC, in contrast, bind Imp.β directly without Imp.α acting as an adaptor. This interaction, which is stronger than the one of Imp. occurs needs IBB exposure, meaning that the entire CTD becomes externalized. Furthermore, exposure to very high Imp.ß concentration led to EmpC destabilization. The genome release within the nuclear basket implies that Nup153 is involved in genome liberation from MatC. To verify this hypothesis we used MatC with a radioactively labeled genome, which were exposed to the capsid binding-Nup153 fragment. Investigating the accessibility of the genome to nucleases we found that the Nup153 fragment had no impact on capsids stability, suggesting the need of cellular factors driving disassembly. This conclusion is in agreement with our observation that MatC added to isolated nuclei resulted in nuclear capsid entry, which requires disassembly. To further study the disassembly step and the consequent release of the viral genome, we developed a system to directly visualize the viral genome allowing investigations of genome uncoating in real time. The system is based on the cooperative binding of a fluorescent fusion protein between the bacterial protein OR with GFP to a double stranded DNA sequence called Anch. Using this model we showed that infection of OR-GFP-expressing hepatoma cells with HBV containing a modified Anch genome allowed monitoring genome release into the nucleus. In future, this system may help identifying factors involved in genome release and repair and to decipher their molecular interactions
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Akarsu, Hatice. "Etudes structurales et fonctionnelles des protéines virales impliquées dans le trafic intracellulaire du génome du virus de la grippe." Phd thesis, Université Joseph Fourier (Grenoble), 2005. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00011131.
Full textAbstract:
Le virus de la grippe appartient à la famille des Orthomyxoviridae. Son génome est segmenté en huit ribonucléoprotéines virales (vRNPS) composées chacune d'une molécule d'ARN négatif simple brin recouverte de nucléoprotéines (NP) et associée au complexe de la polymérase. Le virus entre dansla cellule hôte par endocytose, libère dans le cytoplasme ses vRNPs qui gagnent ensuite le noyau cellulaire pour être transcrites et répliquées. Les vRNPs sont importées via l'hétérocomplexe des importines alpha/beta. La NP, composant majoritaire des vRNPs, pourrait être impliquée dans cette étape et serait aussi un candidat idéal dans la mise au point de drogues antivirales. Nous avons voulu déterminer les caractéristiques structurales de
NP en complexe avec l'importine alpha 5 humaine. Grâce à la technique de microscopie électronique à transmission, nous avons obtenu un premier
modèle à basse résolution du complexe NP/importine alpha.
Dans le noyau, les vRNPs sont étroitement liées à la chromatine. En phase tardive du cycle viral, la protéine matricielle M1 se lierait aussi à la chromatine, peut-être pour décrocher les vRNPs. Nous avons pu montrer, par la technique de sédimentation, que les vRNPs se lient aux queues des histones, alors que M1 se fixe sur le domaine globulaire des octamères d'histones.
En fin de cycle viral, les vRNPs amplifiées sortent du noyau. Nos tests enzymatiques, d'interaction sur billes et en sédimentation montrent que les protéines virales M1 et NEP servent d'adaptateurs entre les vRNPs et le système d'export nucléaire CRM1/RanGTP. Nous avons aussi obtenu la
structure cristallographique du domaine C-terminal de NEP se liant à M1.
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Jacquot, Pierre. "Caractérisation structurale et fonctionnelle de pb2, protéine de la queue du bactériophage T5Rôle dans le transport du génome viral et dans la morphogenèse de la queue." Paris 11, 2008. http://www.theses.fr/2008PA112188.
Full textAbstract:
Le mécanisme de transport du génome des phages à travers l’enveloppe des bactéries est un processus complexe pour lequel les phages ont développé différentes stratégies. Cette thèse étudie le rôle de pb2, la protéine de l’extrémité de la queue du bactériophage T5, dans le transport de son génome à travers l’enveloppe d’E. Coli. Les analyses bioinformatiques couplées à des données structurales ont permet d’assigner pb2 aux protéines verniers qui déterminent la taille de la queue. Pb2 possède en plus deux segments transmembranaires putatifs dans sa partie C-terminale. Afin de comprendre le rôle de cette région C-terminale dans l’activité physiologique de la protéine pb2, j’ai surexprimé, purifié et caractérisé pb2-Cterm, correspondant à cette région. Une étude par filtration sur gel, ultracentrifugation analytique et migration sur gel d’électrophorèse en conditions natives montre que cette protéine adopte une organisation oligométrique. Des observations en microscopie électronique par coloration négative montrent que pb2-Cterm s’organise principalement en pentamètres ou hexamètres, comme cela est suggéré in vivo. La protéine provoque la fusion de LUV (Large Unilamellar Liposomes) et l’agrégation de liposomes géants ainsi que des phénomènes d’agrégation et de déformation de l’enveloppe d’ d’E. Coli, observés au microscope optique ou électronique. Enfin, j’ai montré que pb*- Cterm est capable d’hydrolyser partiellement le peptidoglycane. La protéine pb2 pourrait ainsi former un pore par lequel serait transporté l’ADN viral, grâce à ses activités fusogène d’hydrolyse du peptidoglycane et déterminer la longueur de la queue du bactériophage T5. Ces caractéristiques uniquesPhage genome transfer through the envelope of the bacterial host is a complex process that is operated via varied mechanisms depending on the phages considered. This work was aimed at clarifying the role of pb2, the tail tip protein of phage T5, during its genome transport through the E. Coli envelope. First a bionformatical analysis of pb2 outlined the peculiar organization of this protein compared to other structural proteins of phage and allowed us to assign this protein as a tape measure protein, that determines the length of the tail. To understand the role of the C-terminal domain in the activity of pb2, a shorter 21kDa protein constituting the C terminal end of pb2-Cterm, has been over-expressed and purified. Gel infiltration, analytical ultracentrifugation, and blue native gel analysis demonstrated that this protein has an oligometric organization, ranging from dimers to hexamers, depending on the protein concentration, the pH and salt concentration of the buffer. The size of the particles observed by electron microscopy indicates that the pentametric organization is prevalent, as also suggested in vivo. Pb2-Cterm is able to fuse LUVs (Large Unilamellar Vesicles) and aggregate GUVs. In vivo, it promotes septum deformation of bacteria. Pb2 is also able to partially digest peptidoglycan. Altogether these results suggest that pb2 is a multifunctional protein that has no equivalent in other phages. We propose that this protein forms a DNA pore, thanks to its fusogenic and peptidoglycan hydrolytic activities and also plays a central role during the morphogenesis of the phage by determining the length of the tail
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Mselli-Lakhal, Laïla. "Construction de vecteurs lentiviraux défectifs pour la réplication : étude du transport des ARN et des séquences impliquées dans l'encapsidation du génome du virus de l'arthrite et de l'encéphalite caprine (CAEV)." Lyon 1, 1997. http://www.theses.fr/1997LYO1T058.
Full text
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Nowacki, Mariusz. "Developmental genome rearrangements in Paramecium tetraurelia : novel proteins and short RNAs involved in trans-nuclear, homology-dependent crosstalk." Paris 6, 2005. http://www.theses.fr/2005PA066233.
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Penaud, Stéphanie. "Analyse de la séquence génomique et étude de l'adaptation à l'acidité de L. Delbrueckii ssp. Bulgaricus ATCCC11842." Paris, Institut national d'agronomie de Paris Grignon, 2006. http://www.theses.fr/2006INAP0013.
Full text
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Berrada, Gouzi Ai͏̈cha. "Secrétion des protéines et génie génétique." Paris 5, 1990. http://www.theses.fr/1990PA05P063.
Full text
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Samson, Eric. "Modélisation numérique du transport ionique dans les matériaux cimentaires non saturés." Thesis, Université Laval, 2005. http://www.theses.ulaval.ca/2005/23639/23639.pdf.
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Bolduc, Louis-Samuel. "Étude des propriétés de transport du béton projeté." Thesis, Université Laval, 2009. http://www.theses.ulaval.ca/2009/26344/26344.pdf.
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Penaud, Stéphanie. "Analyse de la séquence génomique et Etude de l'adaptation à l'acidité de L. delbrueckii ssp. bulgaricus ATCC11842." Phd thesis, INAPG (AgroParisTech), 2006. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00002283.
Full textAbstract:
Le travail décrit dans cette thèse a commencé à un moment où peu de données génétiques sur Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus (L. bulgaricus) étaient disponibles. Le séquençage du génome de la souche ATCC 11842, en collaboration avec le Génoscope, était en cours. La première partie de cette thèse décrit le travail effectué sur l'annotation et l'analyse du génome. Cette dernière suggère que L. bulgaricus est en voie de spécialisation à une niche écologique restreinte, le milieu lait. Elle révèle également que L. bulgaricus possède peu de systèmes de régulation et de résistance aux stress environnementaux. Ces résultats nous ont conduit à faire l'hypothèse que L. bulgaricus serait un bon modèle pour identifier les mécanismes essentiels pour l'adaptation à l'acidité (ATR). La deuxième partie de la thèse décrit les études menées sur l'ATR de L. bulgaricus par différentes approches complémentaires. Les résultats transcriptomiques mettent en évidence que l'expression de 20% des régulateurs ainsi que celle de 50% des transporteurs d'ions de L. bulgaricus est modifiée par l'ATR. En revanche, aucun des 5 facteurs s ni des 5 systèmes à deux composants du génome ne présente une expression variable. L'analyse protéomique par électrophorèse bidimensionnelle révèle 19 protéines dont l'abondance est affectée par l'ATR, parmi lesquelles les protéines chaperons et des protéines impliquées dans la biosynthèse des acides gras. L'ensemble des résultats suggère que l'ATR de L. bulgaricus fait intervenir de multiples régulateurs, des phénomènes d'atténuation de la transcription, et des régulations posttranscriptionnelles et post-traductionnelles. Ces résultats préliminaires nécessitent cependant des analyses complémentaires pour déterminer quelle partie des réponses visualisées est réellement à la base de la résistance accrue à l'acidité acquise après adaptation.
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Page, Patrick. "Synthèse et étude du mode d'action d'inhibiteurs d'aldolase de classe I. Vectorisation de ces inhibiteurs chez le trypanosome par le transporteur du glucose." Toulouse 3, 1995. http://www.theses.fr/1995TOU30259.
Full textAbstract:
Au cours de ce travail, nous avons elargi le champ d'utilisation de l'aldolase, enzyme essentielle dans le processus glycolytique et qui nous a permis de developper deux strategies differentes evoquees successivement dans ce document: la conception et l'etude de nouvelles molecules susceptibles de permettre d'une part, une meilleure connaissance de l'enzyme du point de vue reactionnel par une approche plus fondamentale des relations structures-activites, d'autre part la mise a profit des resultats pour developper un aspect plus applique a l'inhibition efficace et specifique de l'aldolase. La synthese et l'etude d'une famille de derives 6-desoxy-d-fructoses dans le but d'evaluer, leur capacite a produire une inhibition selective du transporteur des hexoses, ainsi que leur aptitude a internaliser des inhibiteurs de plusieurs enzymes glycolytiques, telle que l'aldolase. Les syntheses de plusieurs composes, analogues de substrats et originaux pour la plupart, sont decrites en detail. L'etude de leur comportement, en tant que substrat ou inhibiteur, est realisee par des methodes de cinetique enzymatique, d'echange isotopique ou d'oxydation. Les resultats obtenus nous permettent, dans la majorite des cas, de proposer un mecanisme d'action probable avec l'enzyme aldolase. Cette contribution s'inscrit dans le cadre d'un programme de recherche a long terme lie a l'etude des enzymes glycolytiques qui sont des cibles potentielles majeures chez certains parasites comme les trypanosomes dont les besoins energetiques sont exclusivement assures par le metabolisme du glucose
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Longchamps, Jean. "Pré-dimensionnement du dispositif de stockage énergétique d'un autobus de transport urbain." Thesis, Université Laval, 2011. http://www.theses.ulaval.ca/2011/27831/27831.pdf.
Full textAbstract:
Les autobus de transport urbain sillonnent nos routes depuis fort longtemps. Des moyens de transport à la fois fiables et économiques, ces véhicules se sont imposés dans de nombreuses villes pour assurer le transport des passagers. Malheureusement, les émissions de polluants sans cesse croissantes liées à la combustion de l’essence de ces engins, les autorités gouvernementales ont dû adopter des réformes du secteur du transport de sorte que de plus en plus de solutions de rechange soient proposées. Dans ce contexte, les autobus électriques ont été récemment ciblés comme des alternatives viables et prometteuses pour réduire les émissions de polluants dans les villes. Étant donné l’émergence de ce type d’autobus, on s’intéresse de plus en plus à la manière dont on devrait dimensionner ses principaux composants tels que son moteur et sa source d’énergie.
Le travail présenté dans ce mémoire s’inscrit dans le cadre du développement d’un outil qui permet à un utilisateur d’avoir une idée des dimensions de la source d’énergie ainsi que du moteur électrique de l’autobus. L’outil permet entre autres de déterminer les paramètres dimensionnels de l’autobus qui reflètent le choix des performances dynamiques du véhicule.
En dérivant les équations mathématiques qui gouvernent le comportement de l’autobus, on peut développer un outil de calcul logiciel. En configurant cet outil conformément aux besoins d’une étude dimensionnelle, on arrive à proposer des designs d’autobus qui répondent à différentes situations d’utilisation. Après analyse des résultats de plus de 150 simulations, on peut démontrer que le dimensionnement de la source dépend essentiellement du choix du type de batteries, de l’autonomie ciblée et du profil de conduite utilisé par l’autobus. D’autres résultats démontrent que l’utilisation de la source pour subvenir aux besoins en énergie du système de chauffage de l’autobus en saison hivernale est peu recommandable. En effet, dans presque tous les cas, l’apport en énergie de chauffage correspond à la moitié de l’énergie disponible de la source. Enfin, on peut montrer que l’utilisation combinée des supercapacités et des batteries, pour de faibles autonomies, permet de réduire davantage la masse de la source nécessaire pour répondre aux critères de performances.Urban transit buses have furrowed our roads for a long time now. Both reliable and economical, these vehicles have become one of the most popular mean of transportation to commute passengers throughout entire cities. Unfortunately, the ever-increasing emissions of pollutants caused by the burning of gasoline of these buses, have urged the government authorities to take due reforms in the transport sector so that more and more alternatives are proposed. In this context, the electric buses have recently been identified as viable and promising alternative for reducing emissions of pollutants in cities. Since the technology behind the electrification of urban buses is still young, there is a growing interest on how we should scale its main components such as its engine and its power source. The work presented in this paper contributes in the development of a tool that allows a user to have an idea on the size of the energy source and the electric motor of the bus. The tool allows among others to determine the dimensional parameters of the bus that reflect the choice of vehicle dynamic performance. In deriving the mathematical equations that govern the behavior of the bus, one can develop simulation tool software. By configuring the tool according to the needs of a dimensional study, we come to offer bus designs that meet different situations of use. After analyzing the results from more than 150 simulations, we can show that the size of the energy source depends essentially on the choice of battery type, autonomy target and driving cycle used by the bus. Other results show that the use of the source to meet the energy needs of the heating system of the bus in winter is not advisable. Indeed, in almost all cases, the amount of energy used from heating corresponds approximately to half the available energy source. Finally, we can show that the combined use of supercapacitors and batteries, for low autonomy targets, further reduces the dimensions of the source needed to meet performance criteria.
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SOUA, BRAHIM. "Étude de l'usure et de l'endommagement du roulement ferroviaire avec des modèles d'essieux non-rigides." Marne-la-vallée, ENPC, 1997. http://www.theses.fr/1997ENPC9702.
Full textAbstract:
L’étude ferroviaire présentée dans ce mémoire traite de trois types de dégradations de profils des roues et des rails en service. Comme tous les solides devant assurer une liaison par contact, les roues et les rails ferroviaires sont affectés par des dégradations telles que l'usure et la fatigue. Dans un premier temps, on s'intéresse à l'usure régulière des profils des roues et des rails. Ce type d'usure influence en particulier la stabilité des véhicules, donc le confort et la sécurité. Nous exposons notre modèle de simulation numérique de l'usure transverse des profils ; sa validation étant assurée par des applications à des profils mesures sur le réseau S. N. C. F. Nous abordons ensuite le phénomène d'usure irrégulière longitudinale des roues à grande vitesse. Nous traitons cette partie avec de nouvelles hypothèses sur un mécanisme d'apparition d'ondulations. L’origine de ce phénomène est due au couplage, à travers le contact, de la dynamique transversale des bogies et de la torsion de l'axe des essieux. En nous appuyant sur deux modèles de simulations numériques, nous montrons la validité des hypothèses et nous mettons en évidence le mécanisme d'usure irrégulière longitudinale des roues. La dernière partie est consacrée a la fatigue des rails soumis au contact roulant, on y étudie une forme particulière appelée le Head chocking. Une première phase, basée sur l'étude des efforts de contact dus au comportement en courbes de certains véhicules ferroviaires, nous permet d'isoler les caractéristiques du système véhicule-voie les plus contraignantes. Une seconde étape consiste à étudier les conditions d'amorçage des fissures par deux approches : le critère de Dang van et la mécanique de l'endommagement. Les résultats obtenus nous permettent de proposer des dispositions qui semblent appropriées à la lutte contre le Head chocking.
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Shalygin, Maxim. "Réalisation et caractérisation du transport sélectif gazeux de contacteurs gaz-liquide à membrane (Selective transport of gases in gas-liquid membrane system)." Thesis, Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 2007. http://www.theses.fr/2007INPL022N/document.
Full textAbstract:
Ce travail rapporte l’étude de systèmes membranaires à valves sélectives (SMV), qui combinent les avantages des techniques de séparation par membrane et par absorption. La 1ère partie du mémoire présente l'étude du transport de matière en régime permanent et transitoire dans les SMV élaborés à partir de membranes polymères denses et de solution aqueuses. Dans la 2ème partie le développement d'un modèle mathématique original pour la simulation des SMV est proposé ainsi que son évaluation expérimentale pour les séparations CO2/CH4/H2, avec des solutions aqueuses confinées de K2CO3. Des améliorations simultanées de la perméabilité (˜ 4 fois) et de la sélectivité (>20 fois) ont été obtenues pour CO2 avec le mélange CO2/H2. Un logiciel basé sur un nouveau modèle de transport de gaz dans ces contacteurs membranaires prenant en compte la sorption physique et chimique dans la phase liquide a été développé pour le calcul de la perméabilité en régime transitoire ou permanentCombined gas-liquid membrane systems gather the advantages of membrane and absorption separation techniques. Specifically, selective membrane valves (SMV called flowing liquid membranes) were studied, i.e. creation, gas transport experiments, liquid nature and temperature dependences, and modelling. SMV use a flowing layer of liquid supported between two membranes. The 1st part of the dissertation reports the study of steady and non-steady state gas transports in SMV built out dense polymeric membranes. In the 2nd part is given the development of an original mathematical model for SMV simulation and its experimental assessment for CO2/CH4/H2 mixtures with aqueous solutions of K2CO3. From systematic studies of steady and non-steady state processes, both in flow-through and circulating modes, it was found that increasing of temperature and liquid carrier concentration (K2CO3) leads to the simultaneous rise of permeability and selectivity during CO2 recovery from CO2/H2 mixture
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Lemonnier, Sarah. "Rôle des phénomènes de transport dans la mise au point de stratégies thérapeutiques de réparation osseuse." Thesis, Paris Est, 2014. http://www.theses.fr/2014PEST1031/document.
Full textAbstract:
L'objectif de ce travail de thèse est de dégager des méthodes et des outils permettant de mieux comprendre le rôle joué par les phénomènes de transport (cellulaire, hydraulique et chimique) dans la mise au point de stratégies thérapeutiques de réparation osseuse. Pour cela, nous avons choisi d'associer deux approches : la réalisation d'études expérimentales et la mise au point de modèles numériques. Nous avons ainsi pu, lors d'une première étude présentée dans le chapitre 2 de ce document, relier la perméabilité intrinsèque d'un milieu poreux, paramètre déterminant dans l'étude du transport de fluide en son sein, à la structure géométrique de ses pores. Nous avons également mis en évidence l'importance des interactions électrochimiques lors de la progression d'une solution ionique (telle que les fluides physiologiques) à travers le tissu osseux, en raison de la structure poreuse et de la composition chimique (présence de fibres de collagènes chargées par exemple) de ce dernier. Ces outils ont ensuite permis d'analyser, en première approche, les résultats expérimentaux obtenus lors de la réalisation de tests de perméabilité sur des échantillons de périoste fémoral ovin, dans le but d'identifier les phénomènes physico-chimiques à l'origine du comportement particulier de cette membrane (chapitre 5). Nous nous sommes par ailleurs intéressés au développement d'implants osseux associant un substrat minéral biocompatible et des cellules souches mésenchymateuses, afin de favoriser une reconstruction tissulaire en volume des lésions de grande taille. Nous avons ainsi pu mettre en place, dans le chapitre 3, un dispositif expérimental permettant de réaliser de manière reproductible un test d'ensemencement cellulaire et d'évaluer le nombre, la répartition et le taux de viabilité des cellules greffées sur le biomatériau utilisé. A partir des résultats expérimentaux issus des tests d'ensemencement cellulaire, nous avons ensuite développé un modèle numérique dans le chapitre 4, pour dégager un ensemble de critères à respecter dans l'élaboration d'un substitut osseux qui favoriserait un développement tissulaire homogène contrôlé lors des premières étapes de la culture in vitro de ce type d'implants. Ce modèle constitue une première étape dans la détermination d'un cahier des charges géométrique de tels substratsThis study aims to set up methods and tools to improve our understanding of the role played by transport phenomena (transport of cells, fluid and chemical species) in the development of new therapeutic protocols for bone reconstruction, using a double approach: experimental studies and numerical simulations. Hence, in the second chapter of this document, we have been able to link the intrinsic permeability of a porous medium – a key parameter regarding fluid transport through porous media – to the geometric structure of its pores. We have also highlighted the influence of electrochemical interactions on the flow of an ionic solution (such as physiologic fluids) through cortical bone, due to its porous structure and its chemical composition (presence of electrically charged fibers). These tools have then enabled us to analyze, at first glance, the experimental results of permeability tests conducted on ovin femoral periosteum, to identify the chemical-physical phenomena responsible for the specific behavior of this membrane (chapter 5). We also focused on the development of large bone implants coupling a mineral substitute and mesenchymal stem cells to enhance a volumic reconstruction of critical-sized bone defects. We have therefore designed, in chapter 3, a custom experimental set up that allows one to perform a reproducible cell seeding test on a porous scaffold and quantify the number of seeded cells as well as their viability rate. The experimental results provided by these tests have then initiated the numerical model exposed in chapter 4, that aims to highlight criteria to meet regarding the design of new bone substitutes that would enhance a homogeneous volumic tissue growth during the first stages of the extit [in vitro} development of coupled implants
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Lachance, Luc. "Observation de procédés basée sur des sous-modèles : applications au traitement et au transport de la matière." Thesis, Université Laval, 2007. http://www.theses.ulaval.ca/2007/24632/24632.pdf.
Full text
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Tellez, Sanchez Oscar Augusto. "Optimizing the daily transport for people with disabilities." Thesis, Lyon, 2019. http://www.theses.fr/2019LYSEI059.
Full textAbstract:
En France, le coût du transport médico-social est estimé à 500 millions en 2018 avec une augmentation de 40% entre 2006 et 2014. Pour un établissement médico-social (ESMS), ce coût représente souvent la deuxième dépense en importance après celle du personnel. Dans ce contexte, cette thèse appartenant au projet «Numérique et Optimisation pour une Mobilité Adaptée» (NOMAd) vise à améliorer le transport quotidien des personnes handicapées entre leur domicile et les ESMS. Pour cela, nous proposons la mutualisation du transport entre plusieurs ESMS ainsi qu’une stratégie d'optimisation globale de la planification annuelle de transport. La construction de la planification annuelle des transports est un problème complexe encore non complètement résolu dans la littérature scientifique. Conformément à la pratique actuelle, nous supposons que le plan de transport annuel est composé d’horaires hebdomadaires identiques divisés en demi-journées. Le problème d’optimisation sur une demi-journée, appelé “fleet size and mix dial-a-ride problem” considère plusieurs types de passagers et un parc hétérogène de véhicules reconfigurables qui peuvent être modifiés en route. La matheuristique LNS-RSCP est développée pour ce problème. L’optimisation du problème hebdomadaire, nommé time-consistent DARP, comprend simultanément des exigences de régularité de service et des objectifs de coût de transport. La matheuristique MSPP est développée pour ce problème. Actuellement, la gestion du transport est principalement réalisée intra-établissements, sans mutualisation. La mutualisation du transport, en plus de l’augmentation de la complexité du problème, suppose d’avoir un intérêt économique et un mécanisme commun de gestion et communication efficace entre les parties. Au niveau stratégique cette étude vise à évaluer l’impact de la mutualisation sur les coûts et temps de trajet. Opérationnellement, ce problème correspond au problème de clustering pour la résolution des problèmes de grande tailleIn most of the developed countries, transport for people with disabilities (PWD) is subsidized with public funds. In France, the number of transported people increased by 18% from 2006 to 2008. In 2017, the cost of this transport was around 500 M€ representing 10% of the total medical transportation cost. Between 2006 and 2014, this cost has increased by 40%. For Medico-Social Institutions (MSI), transport costs often represent the second-largest expense after that of the staff. This thesis is part of the project "Numérique et Optimisation pour une Mobilité Adaptée" (NOMAd). This project aims to improve the daily transport service for people with disabilities between their homes and MSIs. To this end, we suggest the transport pooling between several MSIs on one side and a global optimization strategy for building the annual transport planning on the other side. Following the current practice, we can assume that the annual transport plan is composed of a pattern of identical weekly schedules. To solve the weekly problem, we first work on the planning of the half-day transport problem. This problem is called the fleet size and mix dial-a-ride problem. In this new variant of the dial-a-ride problem, en-route modifications of the vehicle's inner configuration are allowed. Vehicle reconfiguration is a lever to efficiently reduce transport costs, but the number of passengers and vehicle fleet setting make this problem intractable for exact solution methods. A large neighborhood search matheuristic combined with a set covering component and a reactive mechanism to automatically adjust its parameters is proposed. The simple juxtaposition of half-day transport schedules give cost-efficient transport planning but a very inconsistent service time for passengers. This situation is uncomfortable for PWD and even unacceptable for some people with mental disabilities. Time consistency together with traditional route planning defines a new variant of the multi-period dial-a-ride problem that we denote the time-consistent DARP. This problem is modeled as a route based mathematical program with two objectives: the transport cost and the service time consistency. The problem is solved with a matheuristic framework based on a master set partitioning problem and routes generated from a large neighborhood search procedure. The transport pooling between MSIs is both a research challenge and a managerial challenge. Currently, transport management is mainly carried out independently in each MSI. The pooling of transport increases the size of the problem and therefore its complexity. The objective of this study is to evaluate the impact of transport pooling on the costs and the riding time of the users. The solving approach is clustering first route second. A comparison is made between a scenario without transport pooling and other scenarios allowing transport pooling shows that up to 30% of transport costs can be saved
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Chabanon, Morgan. "Multiscale study of a perfusion bioreactor for bone tissue engineering." Thesis, Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris, 2015. http://www.theses.fr/2015ECAP0003/document.
Full textAbstract:
L'ingénierie tissulaire représente une solution prometteuse pour la production de substituts osseux. L'utilisation de bioréacteurs à perfusion pour cultiver des cellules ostéo-compétentes sur des matrices poreuses, permet de résoudre les limitations dues au transfert de masse, et d'apporter des stimuli physiques améliorant la prolifération et la différenciation cellulaire. Malgré les récents et importants développements des bioréacteurs en ingénierie tissulaire, les mécanismes menant à la production de substituts osseux en bioréacteurs restent mal compris.Le but de cette thèse est d'améliorer la compréhension de l'influence des phénomènes de transport, sur la croissance cellulaire et tissulaire dans un bioréacteur à perfusion. Dans cet objectif, une approche combinant modélisation et expérimentation est proposée.Dans un premier temps, un cadre théorique rigoureux est développé afin d'étudier les propriétés de transport du bioréacteur. Etant donné la nature hiérarchique du système, l'aspect multi-échelle du problème doit être pris en compte. En se basant sur la méthode de prise de moyenne volumique avec fermeture, les processus de transport d'espèce et de quantité de mouvement sont homogénéisés à partir de l'échelle de la matrice extracellulaire, jusqu'à l'échelle du bioréacteur. Les propriétés effectives des différentes structures rencontrées sont évaluées, et l'influence des dépendances inter-échelles sont mises en valeur. Le model macroscopique obtenu inclus des termes non-conventionnels, dont les contributions sont évaluées pour les conditions de fonctionnement du bioréacteur.Dans un second temps, la prolifération cellulaire et la production de tissu sont étudiées d'un point de vue expérimentale et théorique. Premièrement, des cellules de type fibroblaste, sont cultivées jusqu'à trois semaines sur des billes de verre, dans un bioréacteur perfusé à 10mL/min. Un protocole combinant des techniques d'histologie et d'analyse d'image, permet de quantifier la croissance de cellules et de tissu en fonction du temps et de l'espace. Deuxièmement, une cinétique de production de tissu est introduite dans le modèle de transport multiéchelle développé plus tôt. Finalement, la résolution à l'échelle du bioréacteur permet de discuter les résultats expérimentaux et théoriques au regard des phénomènes de transport ayant lieux dans le bioréacteur à perfusionTissue engineering represents a promising approach for the production of bone substitutes. The use of perfusion bioreactors for the culture of bone-forming cells on a three-dimensional porous scaffold material, resolves mass transport limitations and provides physical stimuli, increasing the overall proliferation and differentiation of cells. Despite the recent and important development of bioreactors for tissue engineering, the underlying mechanisms leading to the production of bone substitutes remain poorly understood. The aim of this thesis is to gain insight on the influence of transport phenomena, on cell and tissue growth within a perfusion bioreactor. To this purpose, a combined modeling and experimental approach is followed.To start with, a rigorous theoretical framework is developed in order to study the transport properties of the bioreactor. Given the hierarchical nature of the system, the multiscale aspect of the problem must be taken into account. Based on the volume averaging theory with closure, mass and momentum transport processes are upscaled from the extracellular matrix scale, to the bioreactor scale. The effective properties of the encountered structures are evaluated, and the influence of the interscale dependencies are emphasized. The resulting macroscopic model includes non-conventional terms, which contributions are evaluated in the case of the bioreactor culture conditions.Then, cell proliferation and tissue growth are studied both, from an experimental and modeling point of view. First, fibroblast cells are cultured on glass beads in a bioreactor, perfused with culture medium at 10mL/min, for up to three weeks. A protocol combining histological techniques and image analysis allows the quantification of cell and tissue growth as a function of space and time. Second, a theoretical tissue production kinetic is introduced in the multiscale transport model previously developed. Finally, the resolution at the bioreactor scale allows to discuss the theoretical and experimental results in regard to the transport phenomena taking place in the perfusion bioreactor
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Damarnegara, Anak. "Scour at the foot of seawalls." Thesis, Lyon, 2019. http://www.theses.fr/2019LYSEC008.
Full textAbstract:
L'affouillement au pied des digues est l'un des principaux facteurs de l’endommagement structurel des digues, impliqué dans 12% des cas documentés. Pour les applications pratiques, l'affouillement au pied des digues est souvent modélisé avec une approche empirique simple qui a ses limites. Bien que des observations sur le terrain et des travaux expérimentaux soient utiles, il existe des limites dans l'approche. La pertinence des expériences en laboratoire est limitée par des problèmes de similitude et les expériences en vraie grandeur coûtent cher, et ne permettent pas une maîtrise des conditions expérimentales. Les simulations numériques nous offrent une alternative intéressante mais posent aussi quelques défis. La première difficulté est la modélisation correcte de la dynamique de la surface libre, y compris le processus de déferlement de la vague. Le deuxième problème est la modélisation de l’érosion des sédiments du lit, et l’influence de l’évolution du profil du lit sur l’écoulement. Enfin, pour être utile, la méthode doit être robuste, ne nécessitant que des ressources de calcul raisonnables de calcul pour effectuer la simulation d’un domaine d’une taille pertinente.Cette thèse décrit le développement d’un modèle numérique intégré basé sur OpenFOAM – une plate-forme CFD open source – qui comprend la dynamique de surface libre, le transport des sédiments et le processus de déformation du lit. La dynamique de surface libre est modélisée à l'aide de la méthode Volume of Fluid (VOF) avec des zones de relaxation pour la génération et l’absorption de la houle. Le processus de transport des sédiments est modélisé avec un transport par charriage et un transport des sédiments en suspension et l’échange avec le lit est calculé avec la méthode des Surfaces Finies. La déformation du lit est calculée avec l'équation de continuité des sédiments, et le maillage est déformé pour tenir compte du changement de lit.Plusieurs essais d'étalonnage ont été effectués pour caractériser les capacités du modèle. Premièrement, l’influence de la résolution spatiale et des schémas numériques sur la propagation de la houle ont été étudiés. Puis, plusieurs méthodes pour éliminer la réflexion de la houle ont été implémentées et comparées. La dérive de Stokes dans un canal fermé a été calculée et comparée avec les résultats théoriques et expérimentaux. Il est montré que le modèle surestime la dérive de Stokes près de la surface, parce que la pression à la surface libre n’est pas calculée correctement, et ceci induit une vitesse négative trop importante à l’intérieure du fluide. Quatrièmement, le calcul de la contrainte de cisaillement du lit a été testé avec le cas d’une couche limite oscillatoire. Deux méthodes pour le calcul de la contrainte de cisaillement au lit ont été testées avec différentes résolutions spatiales. Enfin, tous ces éléments ont été testés ensemble, dans la simulation d’une rupture de barrage sur fond mobile, avec comparaison des résultats avec une expérience en laboratoire. Le transport solide est créé principalement par un écoulement de type ‘sheet flow’, et un nouveau modèle est proposé pour la prise en compte de ce phénomène, basé sur la modélisation des lits fluidisés. Cette approche est une adaptation du modèle standard pour le transport des sédiments en suspension, avec l’avantage de ne pas nécessiter un modèle propre au phénomène. Enfin, le modèle est utilisé pour simuler l’impact de la houle sur une digue, avec un lit horizontal et une plage inclinée, sans déformation du lit. Puis l’affouillement et la déformation du lit sont inclus pour les deux casScour at the foot of the seawalls (toe-scour) is one of the major causes of structural damage to sea-walls, involved in 12% of directly-observed damages. For engineering purposes, simple empirical approaches are often used to predict toe-scour but these are often limited. And whilst data from field observations and experimental studies are both very valuable, they both suffer from practical limitations. Experimental work for example is limited by similarity constraints and full scale experiments are expensive, without allowing detailed control of individual parameters. Numerical simulations therefore offer an interesting alternative but they are not without challenges. The first problem is the correct modelling of free surface dynamics including wave breaking processes. The second is modelling the scour development process and its feedback on the flow pattern. Finally, to be practically useful, the method should be robust and use reasonably affordable computational resources for full-scale simulation.This thesis describes the development of an integrated numerical model is based on OpenFOAM – an open source CFD platform – which includes free surface dynamics, sediment transport and bed deformation processes. The free surface dynamics are modeled using the Volume of Fluid (VOF) method with wave generation and absorption capabilities based on the use of a relaxation zone. The sediment transport process is calculated based on the bed load and suspended load approach and solved in the bed boundary using the Finite Area Method. The bed deformation is calculated using the sediment continuity equation, and the mesh is updated to take account the bed change.Several calibration tests have been performed to determine the model capabilities. Firstly, a sensitivity analysis was performed to characterize the influence of mesh size and numerical schemes on wave propagation. Secondly, several methods were compared for eliminating unwanted wave reflection. The model was then used to compute the wave-induced mass transport velocity in a closed flume, and the results compared with the theoretical solution and experimental data. It is shown that the failure to model correctly the pressure condition at the free surface leads to an overestimate of the drift close to the surface, which has to be compensated by an excessive negative drift in the body of the fluid. Fourth, the bed shear stress calculation is tested by studying the case of an oscillatory flow boundary layer. Two methods for computing the bed shear stress have been devised and tested with different mesh sizes. Finally, a simulation is carried out using all of these developments, to simulate the problem of erosion induced by the unsteady flow resulting from a dam-break, and the results are compared with an experimental test case. The sediment transport occurs mainly in the form of sheet flow, and a new method of simulating sheet flow has been devised, based on an analogy with dispersion in a fluidized bed. This approach has the advantage over previous models that it does not require any ad-hoc modification of existing sediment transport models. Finally, the complete model is applied to the case of waves impacting on a sea wall, first for horizontal bed case and second for the case of a sloped beach. The hydrodynamic properties of the flow are analyzed for both cases without using the bed deformation module. Then the scour model with movable bed is included in the simulation, for both cases
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Buyer, Marc. "Transport de flux en réseau d'assainissement : Modèle 1D pour l'hydraulique des collecteurs et déservoirs avec prise en compte des discontinuités." Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008), 2002. http://www.theses.fr/2002STR13116.
Full textAbstract:
La complexite structurelle du reseau d'assainissement ainsi que la forte variabilite des flux qui y transitent sont a l'origine de problemes de simulation numerique tant de la ligne d'eau que des debits transportes. Nous avons modelise son comportement hydraulique en tenant compte de phenomenes et ouvrages particuliers tels que, ressaut hydraulique, influence aval ou encore passage sous pression. Inclusivement, nous avons voulu traduire l'influence hydraulique de la diversite des geometries de canalisation, de changements de section et de la survenue de derivations (confluences et defluences). Pour l'aspect ouvrage, nous avons integre a notre etude le deversoir d'orage dont le role est de premunir contre les debordements du reseau et de proteger la station de traitement des eaux usees d'une charge hydraulique trop importante en cas de pluie. Ainsi, nous avons mis en Œuvre plusieurs modeles numeriques unidimensionnels bases sur le systeme d'equations de barre de saint-venant. Celui-ci est exprime sous forme conservative et resolu en utilisant des schemas numeriques a capture de chocs capables de gerer de fortes variations sur les variables etudiees (hauteurs d'eau et debits). Ces methodes numeriques sont d'un ordre de precision au moins egal a deux et de type tvd, c'est a dire, non oscillatoire. La phase de verification experimentale a ete menee en trois etapes. Premierement, nous avons valide les modeles visant a reproduire les courbes de remous pouvant apparaitre dans un collecteur grace a un canal experimental. Les resultats obtenus, tres satisfaisants, nous ont permis de selectionner la plus precise des quatre methodes etudiees. Dans un second temps, nous avons valide l'aptitude de notre modele a representer le fonctionnement du changement de section grace a l'etude d'un canal a venturi. Pour finir, nous avons teste notre modele de deversoir a crete haute et basse grace a un banc d'essai physiqueTHE STRUCTURAL COMPLEXITY OF THE SEWER NETWORK AS WELL AS THE STRONG VARIABILITY OF THE CARRIED FLUXES ARE ANSWERABLE FOR NUMERICAL SIMULATION PROBLEMS OF THE WATER DEPTHS AND THE FLOW RATES. WE modelled the hydraulic behaviour of the system by TAKING INTO ACCOUNT PHENOMENA LIKE HYDRAULIC JUMP, BACKWATER EFFECT AND TRANSITION FROM FREE SURFACE TO PRESSURISED FLOW. WE ALSO delt with the geometrical diversity of the pipes, the presence of width variations and the appearence of JUNCTIONS. FINALLY, WE described OVERFALL STRUCTURES LIKE SEWER SIDE WEIR WHICH RULE is TO AVOID OVERFLOWS OF THE SEWER NETWORK AND TO PROTECT THE WASTEWATER TREATMENT PLANT FROM OVERLOAD IN RAINY WEATHER. SO, WE BUILt A ONE DIMENSIONAL NUMERICAL TOOL BASED ON the resolution of THE SHALLOW WATER SYSTEM OF EQUATIONS EXPRESSED UNDER IT'S CONSERVATIVE FORM BY USING SHOCK CAPTURING NUMERICAL SCHEMES WHICH ARE ABLE TO DEAL WITH STRONG VARIATIONS ON THE STUDIED VARIABLES (WATER DEPTH AND FLOW RATE). THE NUMERICAL METHODS implemented ARE AT LEAST SECOND ORDER ACCURATE AND OF TVD TYPE, which means, NON-OSCILLATORY. THIS NUMERICAL MODEL IS ABLE TO Estimate WITH PRECISION THE poured FLOW RATEs poured by the SIDE WEIR. THE EXPERIMENTAL VERIFICATION PHASE OF THE NUMERICAL MODELS WAS REALISED IN THREE STEPS. FIRST, WE VALIDATED THE MODELS COMPUTED WITH FOUR DIFFERENT NUMERICAL SCHEMES IN ORDER TO REPRODUCE THE BACKWATER CURVES THANKS TO AN EXPERIMENTAL CHANNEL. THE RESULTS OBTAINED, VERY SATISFYING, PERMIT US TO SELECT THE MOST ACCURATE NUMERICAL MODEL CHOOSEN BETWEEN THE FOUR COMPUTED. SECONDLY, WE VERIFIED THE ABILITY OF THE SELECTED MODEL TO REPRODUCE THE BEHAVIOUR OF THE CHANNEL EXPANSION OR CONTRACTION BY THE USE OF A VENTURI FLUME. FINALLY, WE TESTED THE ACCURACY OF OUR HIGH AND LOW CRESTED SIDE WEIR NUMERICAL TOOL THANKS TO A PHYSICAL TEST BENCH
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Laliberté, Mathieu. "Modélisation et simulation d'un véhicule servant à l'étude de l'arrimage direct dans le transport d'équipements hors normes." Thesis, Université Laval, 2004. http://www.theses.ulaval.ca/2004/22068/22068.pdf.
Full textAbstract:
Ce mémoire traite de la modélisation et la simulation dynamique d’un système d’arrimage utilisé dans le transport d’équipements hors normes. L’arrimage des charges dans ce type de transport s’effectue à l’aide de chaînes que l’opérateur du véhicule appose de manière à ancrer la charge directement sur la semi-remorque. Ce projet nécessite la modélisation d’un véhicule dans le but d’effectuer des manœuvres prédéterminées. Le véhicule doit effectuer ces manœuvres dans le but d’induire des accélérations critiques au chargement. Ce projet de recherche vise à étudier la performance du système d’arrimage en terme de tension induite dans les chaînes lors de manœuvres. En effet, il est important d’assurer la sécurité de l’arrimage de telle sorte que la force engendrée dans les chaînes ne dépasse pas la limite de charge nominale prescrite par les fabricants de composantes d’arrimage. De plus, la recherche permet d’étudier différentes configurations d’arrimage dans le but d’étudier l’impact de la disposition des chaînes sur la qualité de l’arrimage.
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Voyer, Erika. "Expérimentation de méthodes de mitigation de la dégradation du pergélisol sur les infrastructures de transport du Nunavik, Nord du Québec." Thesis, Université Laval, 2009. http://www.theses.ulaval.ca/2009/26000/26000.pdf.
Full textAbstract:
Selon les modèles de climat mondial présentés par le Groupe d’experts intergouvernementaux sur l’évolution du climat (GIEC), il faut s’attendre à des changements marqués du climat sous de hautes latitudes. Les impacts d’un réchauffement climatique d’importance sur les populations inuites du Nunavik et leur environnement sont nombreux. Les infrastructures du nord sont également affectées par le réchauffement climatique. Des signes de dégradations pouvant devenir critiques ont été observés sur certaines infrastructures du Nunavik. Il s’avère donc nécessaire et primordial de mettre en place et de développer des techniques pour prévenir et contrôler la dégradation des infrastructures nécessaires aux peuples inuits, afin d’assurer la qualité de vie et la sécurité de ces derniers.
Ce projet vise donc principalement à tester, en laboratoire et sur le terrain, des méthodes de stabilisation thermique du pergélisol sous les remblais routiers. L’efficacité et la faisabilité des méthodes expérimentées sont analysées selon les caractéristiques de l’environnement du Nunavik, par l’analyse de données thermiques et également par des observations faites sur le terrain et en laboratoire. Un site expérimental sur le chemin d’accès de l’aéroport de Salluit a permis la mise en place sur le terrain de trois différentes méthodes de mitigation, soit le remblai à convection, le drain thermique et la surface réfléchissante. À ce stade de l’expérimentation, il est difficile de tirer de véritables conclusions sur l’efficacité réelle des méthodes implantées, mais il est possible d’émettre des recommandations concernant la mise en place de méthodes de protection. Les travaux de laboratoire ont porté sur l’expérimentation d’un modèle réduit de remblai routier. Ils ont permis de démontrer que la mise en place d’un remblai à convection et d’un drain thermique dans l’épaulement du remblai tend à diminuer les températures, donc probablement la dégradation du pergélisol et les risques de tassements. Ultimement, le projet vise à développer une stratégie réaliste d’adaptation des infrastructures de transport du Nunavik affectées par le réchauffement climatique.
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Delsaute, Brice. "New approach for Monitoring and Modelling of the Creep and Shrinkage behaviour of Cement Pastes, Mortars and Concretes since Setting Time." Doctoral thesis, Universite Libre de Bruxelles, 2016. http://hdl.handle.net/2013/ULB-DIPOT:oai:dipot.ulb.ac.be:2013/241829.
Full textAbstract:
For usual concrete structure built in several phases, concrete deformations are restrained during the hardening process. When shrinkage is restrained, tensile stresses are induced and a cracking risk occurs. Modelling the evolution of an early age set of parameters on concrete is necessary to predict the early age behaviour of concrete structures. The difficulty lies in the fact that the modelling of concrete properties must be based on experimental data at early age and this data must be obtained automatically because the hardening process of the concrete takes place rapidly during the first hours and also the first days. The thesis deals with experimental and numerical study of the early age properties of cement based materials and more specifically the development of the autogenous deformation, the coefficient of thermal expansion, the E-modulus and the basic creep in compression and tension. For this purpose, a comprehensive work was carried out at ULB and Ifsttar involving the development of a new approach with new test procedures and the design of new testing devices to generate experimental data since the setting of the material. The methodology is based on two repeated testing methods. For the characterization of the viscoelastic behaviour of a concrete since setting, a permanent loading coupled to a test with repeated minute-long loadings is needed. Whereas, the autogenous strain, the coefficient of thermal expansion and the setting are characterized with repeated thermal variations on a concrete sample. The new approach was defined on an ordinary concrete and then extended to the study of the following parameters: the water-cement ratio, the restrained effect of aggregate on the cement paste in the development of concrete properties at early age, the substitution of cement by mineral addition and the difference of behaviour in tension and in compression. Based on these experimental results, new models were developed for the characterization of the early age properties of cement based materials since setting time. An adapted version of the Model Code 2010 for modelling of basic creep is also proposed.Doctorat en Sciences de l'ingénieur et technologie
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Ramos, Bermudez Mario Bernardo. "Optimisation des systèmes de distribution de fluides et des réseaux de chauffage urbains à l'aide d'un algorithme génétique." Thesis, Université Laval, 2007. http://www.theses.ulaval.ca/2007/24395/24395.pdf.
Full text
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Gagnon, Frédérick. "Modélisation par éléments finis du transport électrochimique des espèces ioniques dans une cuve Hall-Héroult." Thesis, Université Laval, 2012. http://www.theses.ulaval.ca/2012/28758/28758.pdf.
Full text
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Quiguer, Stéphanie. "Acceptabilité, acceptation et appropriation des Systèmes de Transport Intelligents : élaboration d'un canevas de co-conception multidimensionnelle orientée par l'activité." Phd thesis, Université Rennes 2, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00790392.
Full textAbstract:
L'investissement en matière de systèmes d'information (SI) constitue un enjeu fondamental de développement des organisations mais également un risque considérable, compte tenu des probabilités d'échecs de ce type de projet. La prise en compte du facteur humain est une composante essentielle de la réussite d'un projet SI, devant être considérée comme partie intégrante du processus d'innovation. Appliqué au domaine des Systèmes de Transport Intelligents (ITS), ce travail de recherche s'est évertué à proposer une démarche intégrant l'activité humaine et ses transformations au cœur du processus de conduite de projet SI. Son objectif était de fournir à l'association ITS Bretagne un canevas d'intervention permettant de poser un diagnostic complet des besoins d'accompagnement d'une organisation, souhaitant intégrer un ITS, et de construire, à partir des résultats de ce diagnostic, un dispositif de conduite de changement adapté. Fondamentalement intégrative, la démarche élaborée s'appuie sur une opérationnalisation du processus de genèse instrumentale (Rabardel, 1995) - c'est-à-dire la transformation mutuelle des composantes techniques et humaines d'un instrument - à des niveaux d'activités organisationnels, collectifs et individuels. Elle s'inscrit de manière transversale et continue au sein des trois temps d'analyse des usages : l'acceptabilité, l'acceptation et l'appropriation. Sa mise en œuvre dans le cadre d'un projet pilote, au sein de la chaîne logistique d'un industriel français, a permis d'en démontrer sa faisabilité et sa pertinence, tout en ouvrant des champs de recherche quant à ses applications et développements futurs
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Darquenne, Chantal. "Numerical and experimental investigation of aerosol transport and depostion in the human lung." Doctoral thesis, Universite Libre de Bruxelles, 1995. http://hdl.handle.net/2013/ULB-DIPOT:oai:dipot.ulb.ac.be:2013/212587.
Full textAbstract:
Cette thèse traite de l'étude numérique et expérimentale du transport et de la déposition d'aérosols dans les poumons. La partie numérique du travail porte sur des simulations uni-, bi- et tridimensionnelles du comportement des aérosols dans la structure pulmonaire. Les simulations unidimensionnelles (1D) sont effectuées dans des modèles trompettes et multibranche similaires à ceux utilisés dans les études de transport et de mélange gazeux dans les poumons. Le dépôt total, le profil des dépôts le long des différentes générations de l'arbre bronchique ainsi que la dispersion de boli d'aérosols sont calculés en fonction de la taille des particules et du protocole respiratoire. Un bolus consiste en un faible volume d'aérosols inhalé sous la forme d'un pic de concentration au cours d'une inspiration d'air pur. Les résultats montrent les limitations intrinsèques liées aux modèles 1D quant à la description du transport des aérosols dans les poumons et suggèrent l'utilisation d'équations multidimensionnelles pour décrire le transport de particules. Des simulations bidimensionnelles (2D) sont alors développées pour décrire le comportement des aérosols dans un modèle représentatif de la zone alvéolaire du poumon humain. Les simulations montrent que les particules ne se déposent pas uniformément sur les parois alvéolaires des conduits mais qu'elles sont principalement localisées près de l'entrée des alvéoles et ceci principalement dans le cas de petites particules (diamètre inférieure à 0.5 mm). De plus, les résultats montrent que le traditionnel coefficient de dispersion utilisé dans l'approche unidimensionnelle ne peut pas être extrapolé dans la zone alvéolaire du poumon.
Finalement, des simulations tridimensionnelles (3D) sont réalisées dans un modèle d'un conduit pulmonaire entouré d'alvéoles et confirment la déposition largement hétérogène des aérosols calculée dans l'étude bidimensionnelle suggérant que les concentrations locales et moyennes en aérosols peuvent être substantiellement différentes.
Parallèlement, des données expérimentales de déposition totale et de dispersion de boli d'aérosols sont obtenues et comparées aux résultats numériques. Des indices tels que la dispersion du bolus expiré, la déposition totale ou le déplacement du mode entre les courbes de concentration des boli inspiré et expiré mesurés au niveau de la bouche ont été évalués. Des simulations numériques similaire aux tests expérimentaux sont également effectuées. Bien qu'une approche relativement simplifiée soit utilisée, il apparaît que les simulations décrivent raisonnablement bien les résultats expérimentaux.
Doctorat en sciences appliquées
info:eu-repo/semantics/nonPublished
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Bringaud, Frédéric. "Caractérisation et étude d'une famille de gènes codant pour un ou plusieurs transporteurs de glucose chez Trypanosoma brucei brucei." Bordeaux 2, 1992. http://www.theses.fr/1992BOR28199.
Full text
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Balayn, Pierre. "Contribution à la modélisation numérique de l'évolution morphologique des cours d'eau aménagés lors de crues." Lyon 1, 2001. http://www.theses.fr/2001LYO10111.
Full textAbstract:
La modification du lit des cours d'eau lors des crues perturbe les activités humaines. Elle peut favoriser les inondations, menacer la ressource en eau (drainage de la nappe phrééatique, comblement des retenues),déstabiliser les ouvrages (ponts, digues, seuils) et de manière plus large perturber leur exploitation (sédimentation dans les canaux d'irrigation ou les collecteurs d'assainissement). Pour mieux comprendre les mécanismes et prévoir leurs effets, un modèle conceptuel d'évolution de la forme et de la composition du lit est proposé. Son originalité réside dans la représentation synthétique des caractéristiques sédimentaires par deux descripteurs : un diamètre et un paramètre d'étendue granulométrique. Sur ce principe, la notion de compartiment sédimentaire est définie et utilisée dans le modèle de bilan solide. Cette modélisation a l'avantage d'éviter un découpage arbitraire de l'étendue granulométrique en fractions et permet en outre un calcul intrinsèque de l'épaisseur de la couche de mélange. Le modèle est mis en oeuvre dans un code monodimensionnel. Il est testé à la fois sur des cas théoriques et sur des mesures de laboratoire. Dans l'ensemble des situations modélisées, son comportement géomorphologique est satisfaisant. Trois applications à des cas réels sont considérées. Elles illustrent des situations extrêmement variées : chasses hydrauliques en collecteur d'assainissement, sédimentation de particules fines en canal d'rrigation et passage de crues dans un bief de rivière. Les résultats du calcul montrent la pertinence du modèle d'évolution de la forme du lit et de sa composition. Les prédictions qualitatives sont conformes aux attentes et les prévisions quantitatives largement acceptables. Le recours à une méthode de lissage des paramètres géométriques pourrait encore améliorer les résultats.
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Yang, Rong Wei. "Contributions to micromechanical modelling of transport and freezing phenomena within unsaturated porous media." Thesis, Paris Est, 2013. http://www.theses.fr/2013PEST1146/document.
Full textAbstract:
Approche micromécanique est utilisée pour étudier le transport et la congélation dans les milieux poreux non saturés. Dans les milieux poreux non saturés, film d'eau ainsi que la pression de disjonction sont introduits dans le transport et les problèmes de gel. Dans la modélisation, il est constaté que, couche capillaire avec l'eau interstitielle dominent le transport au degré de saturation élevé (Sr> 10%). Cependant, le film d'eau jouera un rôle important dans le transport à degré de saturation basse (Sr <10%), et le coefficient de diffusion sera faible que 3 à 4 ordres de grandeur à celle à degré de saturation élevé. Un modèle micromécanique de gel dans les milieux poreux non saturés est établi. Modèle micromécanique de congélation est plus physique basée dans la nature. En effet, différent du modèle poromécanique du milieu de congélation, dans lequel la pression de cristaux de glace est introduit, la pression de disjonction du film d'eau non gelée à la place de la pression de cristaux de glace est introduite dans le modèle micromécanique de congélationMicromechanical approach is employed to investigate the transport and freezing within unsaturated porous media. In unsaturated porous media, water film as well as disjoining pressure are introduced in the transport and freezing problems. In the modeling, it is found that, capillary layer along with pore water dominate the transport at high saturation degree (Sr>10%). However, water film will play a significant role in transport at low saturation degree (Sr<10%), and the diffusion coefficient will be lower than 3 to 4 orders of magnitude than that at higher saturation degree. A micromechanical model of freezing in unsaturated porous media is established. Micromechanical model of freezing is more physical based in nature. That is because different from poromechanical model of freezing media in which ice crystal pressure is introduced, the disjoining pressure of unfrozen water film instead of ice crystal pressure is introduced in the micromechanical model of freezing
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Stitou, Driss. "Transformation, Conversion, Stockage, Transport de l'énergie thermique par procédés thermochimiques et thermo-hydrauliques." Habilitation à diriger des recherches, Université de Perpignan, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00841655.
Full textAbstract:
Les travaux de recherche présentés visent, de manière générale, à répondre aux enjeux majeurs de gestion rationnelle et de maîtrise de l'énergie (transport et stockage de l'énergie thermique), à développer des solutions pertinentes et proposer des outils d'analyse thermodynamique pour la minimisation des impacts environnementaux induits par la transformation ou la conversion de l'énergie thermique. Les différentes thématiques développées s'articulent selon trois axes. Le premier volet concerne le développement d'outils d'analyse thermodynamique pour l'évaluation, la conception et l'optimisation de la qualité thermodynamique des procédés de transformation/conversion de l'énergie thermique. Le second volet est lié aux problématiques spécifiques des transformateurs thermochimiques, basés sur la gestion de la thermicité de réactions solide/gaz, en tenant compte des interactions existantes aux diverses échelles du procédé en fonction d'objectifs applicatifs fixés : choix et mise en œuvre du solide réactif, configuration optimale du réacteur S/G et sa gestion dynamique au cours du cycle. Cette approche est illustrée à travers diverses applications de finalité énergétique différente : la production pseudo-continue de chaleur et/ou de froid, la production de chaleur ou de froid de forte puissance instantanée, le rafraîchissement solaire pour l'habitat, la congélation solaire, le stockage de chaleur solaire de forte densité énergétique et de longue durée, le transport de chaleur ou de froid à longue distance. Le dernier volet de ces travaux concerne le développement de nouveaux procédés thermo-hydrauliques plus spécifiquement adaptés à la conversion énergie thermique/travail et dont le potentiel semble prometteur pour des applications de production d'électricité à partir d'énergie solaire ou de l'énergie thermique des mers, ou la production performante de froid/chaleur dans les véhicules automobiles.
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Almeras, Xavier. "Optimisation de la tenue au feu d'une formulation intumescente du polypropylène pour applications dans les transports terrestres." Lille 1, 2003. https://pepite-depot.univ-lille.fr/RESTREINT/Th_Num/2003/50376-2003-159.pdf.
Full textAbstract:
Dans une première partie, le mélange polypropylène/polyamide-6/polyphosphate d'ammonium (PP/PA-6/APP) est optimisé. L'efficacité du mélange PA-6/APP dans le PP est mise en évidence. La présence d'un agent interfacial indispensable pour prévenir les phénomènes de rejet est démontrée. Une forte influence des conditions de mise en oeuvre (température, cisaillement, temps de résidence) par les différents procédés d'élaboration (malaxage, extrusion) apparaît au cours de cette étude. Le rôle de l'agent interfacial et la recherche d'un effet de synergie complètent cette partie pour répondre à un cahier des charges précis. Les possibilités de mise en oeuvre par extrusion puis injection-moulage du mélange sont vérifiées. La seconde partie de l'étude est consacrée à l'étude de l'évolution des propriétés du matériau lorsqu'il est soumis à un vieillissement accéléré. Les résultats obtenus sont comparés à l'influence d'extrusions successives. La dégradation des performances est expliquée par une analyse morphologique et une analyse élémentaire. Le mécanisme d'oxydation du PP est abordé. La troisième partie de ce travail porte sur l'influence de l'ajout de charges minérales comme renfort sur les propriétés mécaniques et la tenue au feu du mélange. L'influence des caractéristiques physico-chimiques du talc et du carbonate de calcium est mise en évidence. Le rôle du procédé de mise en oeuvre, notamment du nombre d'extrusion sur le comportement du mélange lorsqu'il est soumis à différents tests feu complète la troisième partie.
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Ubertini, Martin. "Déterminisme de la remise en suspension des diatomées benthiques au travers du couplage benthos-pelagos." Caen, 2012. http://www.theses.fr/2012CAEN2056.
Full textAbstract:
La remise en suspension du microphytobenthos est un processus clé du couplage benthos-pelagos dans de nombreux écosystèmes marins côtiers. Si les facteurs physiques comme l’hydrodynamisme ou le vent participent largement à cette remise en suspension, la macrofaune benthique joue également un rôle primordial par les processus de bioturbation. De plus, les diatomées benthiques, constituant la communauté la plus importante du microphytobenthos, sont capables de modifier leur propre remise en suspension par l’excrétion de substances exopolymériques limitant l’érosion du sédiment. La complexité de la remise en suspension réside donc dans la multiplicité des variables physiques, chimiques et biologiques associées. L’objectif de cette étude était donc de mieux comprendre la remise en suspension des diatomées benthiques à l’échelle de l’écosystème, par l’étude du couplage benthos-pelagos au niveau de deux écosystèmes côtiers contrastés comme à l’échelle des processus impliqués par l’étude de la remise en suspension en érodimètre. La remise en suspension joue un rôle primordial dans les écosystèmes estuariens et modifie l’équilibre des systèmes de façon saisonnière. Les caractéristiques sédimentaires des écosystèmes conditionnent la remise en suspension par l’interaction de l’état physiologique du biofilm et de la structure des mélanges sablo-vaseux. La présence de faune rajoute un degré d’interaction, à l’exemple de la coque Cerastoderma edule qui se révèle être un acteur majeur du couplage benthos-pelagosLa remise en suspension du microphytobenthos est un processus clé du couplage benthos-pelagos dans de nombreux écosystèmes marins côtiers. Si les facteurs physiques comme l’hydrodynamisme ou le vent participent largement à cette remise en suspension, la macrofaune benthique joue également un rôle primordial par les processus de bioturbation. De plus, les diatomées benthiques, constituant la communauté la plus importante du microphytobenthos, sont capables de modifier leur propre remise en suspension par l’excrétion de substances exopolymériques limitant l’érosion du sédiment. La complexité de la remise en suspension réside donc dans la multiplicité des variables physiques, chimiques et biologiques associées. L’objectif de cette étude était donc de mieux comprendre la remise en suspension des diatomées benthiques à l’échelle de l’écosystème, par l’étude du couplage benthos-pelagos au niveau de deux écosystèmes côtiers contrastés comme à l’échelle des processus impliqués par l’étude de la remise en suspension en érodimètre. La remise en suspension joue un rôle primordial dans les écosystèmes estuariens et modifie l’équilibre des systèmes de façon saisonnière. Les caractéristiques sédimentaires des écosystèmes conditionnent la remise en suspension par l’interaction de l’état physiologique du biofilm et de la structure des mélanges sablo-vaseux. La présence de faune rajoute un degré d’interaction, à l’exemple de la coque Cerastoderma edule qui se révèle être un acteur majeur du couplage benthos-pelagos
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Zhou, Lu. "Numerical modelling of scour in steady flows." Thesis, Lyon, 2017. http://www.theses.fr/2017LYSEC015/document.
Full textAbstract:
Cette thèse porte sur le développement d’un modèle numérique de l’affouillement causée par des obstacles montes sur le lit, combinant les processus hydrodynamiques et morphologiques. Le modèle numérique est basé sur le solveur de champ d’écoulement polyphasique de l’outil CFD open-source OpenFOAMR qui est distribue par OpenCFD Ltd. Le module hydrodynamique du modèle résout les équations de Navier-Stokes avec moyennes de Reynolds (RANS) et les modèles des turbulences k-ε ou k-ω. Il existe deux interfaces dans le domaine de simulation: la surface libre entre l’eau et l’air, qui est suivi par la méthode de Volume de Fluide (VOF); et l’interface entre l’eau et le lit du sédiment, qui est représentée par un maillage de surface finie déformable construit à partir de la limite en bas du maillage de volume fini. En outre, un module morphologique qui a été développé dans le cadre du projet se compose de trois composantes: un modèle de transport de sédiments comprenant la charge suspendue et le charriage; l’équation d’Exner pour mesurer la déformation du lit; et un mécanisme de glissement du sable pour limiter la pente du lit à être plus petite que l’angle de repos du sédiment. Le changement morphologique est incorporé dans le modèle hydrodynamique par la déformation du maillage. Des conditions limites spéciales et des corrections nécessaires pour le calcul en parallèle sont également ajoutées au modèle. Chaque partie du modèle est validée séparément avec les tests préliminaires correspondants, y compris les fonctions de paroi rugueuse, les performances de la méthode VOF, le modèle de transport de charge suspendu et le mécanisme de glissement de sable. Le modèle numérique est ensuite appliqué pour étudier un affouillent bidimensionnelle cause par un jet immerge provenant d’une ouverture sous écluse. Comparaison des résultats de la simulation avec des données expérimentales prouve la capacité du modèle. Et les limites du modèle sont également discutées. Enfin, le modèle est appliqué à l’étude du champ d’écoulement tridimensionnel et de la formation d’affouillement autour d’un obstacle dans l’écoulement. Tout d’abord, la déformation du lit n’est pas activée. Le tourbillon en fer à cheval devant un obstacle et le champ d’écoulement turbulent autour d’un cylindre sur un lit lisse ou rugueux sont simulés. Deux types de simulation pour le module hydrodynamique sont effectués: une simulation qui utilise une surface fixe et rigide pour représenter l’interface air-eau, et une simulation incluant à la fois les domaines de l’eau et de l’air avec la surface libre suivie par la méthode VOF. Les influences de la surface libre sur le champ d’écoulement sont identifiées et discutées. La comparaison avec les données expérimentales confirme l’importance de la déformation de la surface libre sur le champ d’écoulement. Ensuite, le lit est autorisé à se déformer et le développement temporel de l’affouillement tridimensionnelle autour d’un cylindre sur le lit est simule. Le développement temporel d’affouillement et la profondeur maximale du trou calcule devant et derrière le cylindre conviennent assez bien avec les mesures expérimentales. Les influences de l’affouillement sur le champ d’écoulement sont aussi étudiées et la performance du modèle numérique développé est discutéeThis thesis describes the development of a numerical model for local scour caused by bed-mounted obstacles, combining the hydrodynamic and morphological processes. The basis of the numerical model is the multiphase flow field solver in the open-source CFD toolbox OpenFOAMR which is released by OpenCFD Ltd. The hydrodynamic module of the model solves the Reynolds Averaged Navier-Stokes (RANS) equations with either a k-ε or a k-ω model. There are two interfaces in the simulation domain: the free surface between water and air, which is tracked using the Volume of Fluid (VOF) method, and the interface between the water and the sediment, which is represented by a finite area mesh constructed from the bottom boundary of the finite volume mesh. A morphological module which has been developed as part of the project consists of three components: a sediment transport model which includes suspended load and bed load transport; the Exner equation to compute the bed deformation, and a sand-sliding mechanism to restrict the bed slope angle to be smaller than the angle of repose. The morphological changes are incorporated into the hydrodynamic field through deformation of the computational mesh. Additional boundary conditions and parallel computing corrections are also added into the model. Each individual part of the model has been validated separately with corresponding preliminary test cases including the rough wall functions, the performance of the VOF method, the suspended load transport model and the sand-sliding mechanism. The numerical model is then applied to study two-dimensional scour caused by a submerged jet issuing from an opening under sluice gate. Comparison of the simulation results with the experimental measurements proves the ability of the model for conducting two-dimensional simulations and the limitations of the model are also discussed. Finally, the model is applied to study the three-dimensional flow field and scour formation around an obstacle in flow. Initially, the bed deformation is not activated in the model. The horseshoe vortex formed in front of an obstacle in water and the turbulent flow field around a cylinder on smooth and rough beds are simulated. Two types of simulations for the hydrodynamic module are used: a rigid lid simulation with a slip boundary condition to represent the air-water interface, and a free surface simulation including both the water and air domains with the free surface tracked by the VOF method. The influences of the variation of the water depth on the flow field are identified and discussed. Comparison with the experimental data also confirms the importance of the water surface variation on the flow field. Next, the bed is allowed to deform in the model. The temporal development of three-dimensional scour around a cylinder on live-bed in a steady current is simulated. The development of the scour with time and the computed maximum scour depths in front of and behind the cylinder agree quite well with the experimental measurements. The influences of the scour process on the flow field are also studied and the performance of the numerical model is discussed
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Orgogozo, Laurent. "Transport de soluté biologiquement actif en milieu poreux incluant une phase biofilm : de la modélisation numérique aux perspectives expérimentales." Thesis, Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 2009. http://www.theses.fr/2009INPL091N/document.
Full textAbstract:
Modéliser les phénomènes de transport de solutés organiques en milieux poreux colonisés par des populations bactériennes se développant sous forme de biofilms est un domaine de recherche important pour un certain nombre d’applications environnementales, comme par exemple pour les méthodes de bioremédiation des sols et des eaux contaminés par des polluants organiques (biosparging, bio-barrières …). Les biofilms, qui sont composés principalement de bactéries et de substances polymériques extracellulaires, peuvent se développer sur les parois de grains d’un milieu poreux. Le métabolisme bactérien dégrade les solutés organiques et contribue ainsi à la diminution de la contamination. Le transport bio-réactif de composés organiques dans un milieu poreux incluant un biofilm est un problème fortement multi-échelle (depuis l’échelle de la bactérie jusqu’à l’échelle de l’aquifère) et fortement couplé (avec des phénomènes hydrodynamiques, physico-chimiques et biochimiques). Le soluté organique est transporté par convection et diffusion dans la phase fluide et diffuse dans la phase biofilm, où il est dégradé par le métabolisme bactérien. Le but de ce travail est de développer des modèles de transport bio-réactif définis à l’échelle de Darcy à partir des données disponibles à l’échelle du pore, en adoptant la méthode de changement d’échelle dite de prise de moyenne volumique. Dans le cas général, une telle approche conduit à un modèle macroscopique de transport à deux équations couplées (une équation par phase de transport). En considérant les relations entre les concentrations moyennées dans chaque phase, plusieurs régimes de transport permettant de dégénérer ce modèle en modèle à une seule équation peuvent être identifiés. L’hypothèse d’équilibre de masse local conduit à un tel modèle simplifié. En condition de non-équilibre, deux cas limites permettent également de développer des modèles de transport à une équation : le cas où le taux de biodégradation est contrôlé par le transfert de masse externe et le cas ou il est contrôlé par la cinétique de réaction. L’utilisation de ces quatre modèles implique la résolution numérique de problèmes de fermeture, afin d’évaluer les paramètres macroscopiques de transports (tenseur de dispersion, taux de dégradation …). Des calculs de coefficients effectifs ont été effectués dans différentes conditions de transport afin d’étudier leur comportement. Les résultats de ces modèles ont été comparés avec ceux obtenus par simulations directe à l’échelle microscopique pour une géométrie de pore bidimensionnelle stratifiée. À partir de ces comparaisons, les domaines de validité de chaque modèle ont été identifiés en termes de conditions hydrodynamique et biochimique de transport. (i.e. le nombre de Péclet et le nombre de Damköhler). Le développement d’un modèle expérimental de transport en milieux poreux incluant un biofilm a également été entamé, afin d’une part d’effectuer une validation expérimentale des modèles numériques préalablement développés et d’autre part de fournir un outil supplémentaire pour l’étude des phénomènes considérésModeling transport in porous media of organic chemical solute in presence of a bacterial population growing as biofilms is an important area of research for environmental applications, for example for remediation of groundwater contaminated by organic pollutants (biosparging, bio-barriers …). Biofilms, which are composed of bacteria and extracellular organic substances, grow on the pore walls of the porous medium. Bacteria degrade the organic solute by their metabolism and thus may contribute to pollution decrease. Bio-reactive transport of an organic solute in a porous medium including a biofilm phase is a strongly multi-scale (from the bacteria scale to the heterogeneity scale of the aquifer) and coupled (involving hydrodynamic, physicochemical and biochemical phenomena) process. The organic solute is transported by convection and diffusion in the fluid phase and diffuses into the biofilm phase, where it is degraded by bacterial metabolism. The goal of this work is to develop macroscopic models of bio-reactive transport at the Darcy-scale through volume averaging based on the data available at pore-scale. In the general case, the macroscopic system obtained by averaging pore-scale equations is a two coupled equations system (one equation for each phase), called two-equation model. By considering the relation between averaged concentration in the fluid phase and averaged concentration in the biofilm phase, several regimes of transport can be found which allow simplifying this system into a one equation system. The local mass equilibrium assumption leads to such a simplified model. When an equilibrium relationship between phases cannot be considered, a one equation model may though be developed if the biodegration rate is limited by external mass transfer or by the kinetics of bacterial metabolism. The use of these models implies the numerical solving of closure problems, in order to set up the values of the macroscopic transport parameters (dispersion tensor, interfacial flux …). Computations of these effective coefficients have been performed in different situations of mass transport in porous medium in order to study their behaviour. The results of these models have then been compared with direct simulations performed on a simplified geometry representative of a two-dimensional porous medium including a biofilm phase. Based on these comparisons, the validity domain of this model has been identified in terms of hydrodynamic and biochemical conditions of transport (i.e. the Péclet number and the Damköhler number). The set up of an experimental model of transport in a porous media including a biofilm phase has also been started, in order to make experimental validations of the previously developed numerical models and to build up an additional tool to study the considered phenomena
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Devaux, Yann. "Influence des caractéristiques turbulentes d'un écoulement sur l'érosion, la déformation et le transport d'un lit sédimentaire." Thesis, Poitiers, 2018. http://www.theses.fr/2018POIT2315/document.
Full textAbstract:
Ce travail de recherche présente une étude expérimentale de l’influence d’un écoulement tourbillonnaire sur un lit sédimentaire. Les expériences se déroulent dans un canal hydro-sédimentaire à surface libre, à l’Institut P’. Deux dispositifs permettant de générer des tourbillons isolés, d’axe vertical ou horizontal, ont été conçus lors de cette thèse. Ce travail se concentre sur le premier de ces montages : une étude paramétrique par mesures optiques (PIV, PIV stéréoscopique) est menée, notamment avec deux conditions de rugosité de paroi. Des lois de comportements sont ainsi établies. La caractérisation des écoulements tourbillonnaires révèle une forte tridimensionnalité, de même que la présence de structures turbulentes particulières, liées aux phénomènes de transport sédimentaire. Un second axe d’étude s’attache à la description de la mise en suspension de sédiments par un tourbillon d’axe vertical. Les structures turbulentes liées au transport sont étudiées, ainsi que le comportement du panache de sédiments. La reconstruction du lit sédimentaire sur un temps long, par l’utilisation d’une méthode de stéréo-corrélation, met en avant les régions d’affouillement et d’accrétion induites par le passage d’un seul tourbillon isolé. Enfin, une étude numérique basée sur OpenFOAM est proposée. La méthodologie exposée reproduit bien les comportements du fluide et des sédiments : la validation de cet outil permettrait d’aborder de nouveaux paramètres d’étude par la connaissance précise des quantités de sédiments mobilisésThis research work presents an experimental study on the influence of a vortex flow over a sediment bed. The experiments are conducted in a free-surface water channel in the Pprime Institute. Two specific apparatuses, generating isolated vortices of vertical or horizontal axis, were designed during this project. This study focuses on the vertical device. A parametric study is performed with optical measurements (PIV, stereoscopic PIV), in particular with two conditions for the wall roughness. Some behaviour laws are thus established. The characterization of those swirling flows depicts a strong three-dimensional effect, as well as the presence of specific turbulent structures related to sediment transport phenomenon. The secondary section of this work focuses on the sediment suspension caused by a vertical vortex. Turbulent structures related to transport are studied, like the sediment plume behaviour. Reconstruction of the bed over a long period of time, using a stereo-correlation method, highlights scour and accretion regions, induced by the isolated vortex. Finally, a numerical study based on OpenFOAM is proposed. The suggested methodology reproduces the observed fluid and sediment behaviours. Validation of this numerical tool could bring some new study parameters, providing an in-depth comprehension on the quantity of mobilized sediments
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Saint-Guillain, Michael. "Models and algorithms for online stochastic vehicle routing problems." Thesis, Lyon, 2019. http://www.theses.fr/2019LYSEI068.
Full textAbstract:
Quels seront les objectifs et défis des métropoles de demain ? La plupart des problèmes issus du monde réel sont sujets à l'inconnu, nécessitant de prendre de nouvelles décisions de façon dynamique, à la demande, en fonction des évènements aléatoires qui se réalisent. Dans cette thèse, nous nous attaquons à un problème majeur, du moins en perspectives: la gestion dynamique d'une flotte de véhicules en contexte urbain. Les applications pratiques des tournées de véhicules à la demande sont nombreuses, incluant les transports publics intelligents, les services de livraison, les soins et interventions à domicile, etc. Étant donnés une flotte de véhicules et un ensemble de clients, chacun pouvant potentiellement et à tout moment émettre une requête nécessitant une intervention, l'objectif de cette thèse est de fournir une réponse à la question suivante. Étant donné l'état courant à un moment donné, comment gérer notre flotte de véhicules afin de maximiser l'espérance du nombre total de requêtes satisfaites à la fin de la journée ? Ou encore, comment minimiser l'espérance du délai moyen d'intervention de nos véhicules ? Bien entendu, la difficulté réside en ce que la plupart des requêtes, avant d'apparaître dynamiquement, ne sont pas connues. Pour chaque problème, nous considérons qu'il nous est fourni une connaissance, sous forme d'information probabiliste, telle que la probabilité qu'une requête apparaisse à un certain endroit, et à un certain moment de la journée. Grâce à des techniques issues de la recherche opérationnelle et de la programmation stochastique, nous sommes en mesure de construire et résoudre des modèles calculant les actions anticipatives les plus adéquates, comme le redéploiement préventif des véhicules, minimisant le coût total espéré, ou encore maximisant la qualité de service. La question de l'optimisation sous incertitude se pose depuis déjà plusieurs décennies. Grâce aux avancées à la fois théoriques et technologiques, nous sommes chaque jour un peu plus en mesure de palier à l'inconnu. Cependant, la plupart des problèmes intéressants restent extrêmement difficiles à résoudre, si ce n'est impossible. Il reste beaucoup à faire. Cette thèse explore certains concepts fondamentaux de l'optimisation sous incertitude. En intégrant une composante stochastique aux modèles à optimiser, nous verrons ensemble comment il est en effet possible de créer de l'anticipationWhat will be tomorrow's big cities objectives and challenges? Most of the operational problems from the real world are inherently subject to uncertainty, requiring the decision system to compute new decisions dynamically, as random events occur. In this thesis, we aim at tackling an important growing problem in urban context: online dynamic vehicle routing. Applications of online vehicle routing in the society are manyfold, from intelligent on demand public transportation to sameday delivery services and responsive home healthcare. Given a fleet of vehicles and a set of customers, each being potentially able to request a service at any moment, the current thesis aims at answering the following question. Provided the current state at some moment of the day, which are the best vehicle actions such that the expected number of satisfied requests is maximized by the end of the operational day? How can we minimize the expected average intervention delays of our mobile units? Naturally, most of the requests remain unknown until they appear, hence being revealed online. We assume a stochastic knowledge on each operational problem we tackle, such as the probability that customer request arise at a given location and a given time of the day. By using techniques from operations research and stochastic programming, we are able to build and solve mathematical models that compute near-optimal anticipative actions, such as preventive vehicle relocations, in order to either minimize the overall expected costs or maximize the quality of service. Optimization under uncertainty is definitely not a recent issue. Thanks to evolution of both theoretical and technological tools, our ability to face the unknown constantly grows. However, most of the interesting problems remain extremely hard, if not impossible, to solve. There is still a lot of work. Generally speaking, this thesis explores some fundamentals of optimization under uncertainty. By integrating a stochastic component into the models to be optimized, we will see how it is in fact possible to create anticipation
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Perret, Emeline. "Transport of moderately sorted gravels at low bed shear stress : impact of bed arrangement and fine sediment infiltration." Thesis, Lyon, 2017. http://www.theses.fr/2017LYSE1223/document.
Full textAbstract:
Le but de cette thèse est de comprendre la dynamique des graviers au sein des rivières alpines à faible contrainte en utilisant des expériences en laboratoire. Ces rivières sont souvent composées d’une large gamme de sédiments, allant des argiles aux galets. Ces différentes classes sédimentaires peuvent interagir entre elles, ce qui peut rendre difficile l’estimation du transport solide. Des expériences en laboratoire ont été conduites en écoulements instationnaires dans un canal de 18m de long et 1m de large. Deux types de lits ont été étudiés : lits unimodaux et bimodaux. Une attention particulière a été portée sur la réalisation des lits de graviers dans notre canal. Ils ont été créés dans le but d’approcher au mieux la configuration des lits de rivières alpines, c’est-à-dire avec différents arrangements et degrés de colmatage du lit par des sédiments fins. Les lits unimodaux sont composés de graviers peu triés avec divers arrangements de surface. Les lits bimodaux sont composés d’une matrice de graviers peu triés dans laquelle des sédiments fins se sont infiltrés (sables ou limons). Les processus régissant le transport de graviers ont été mis en avant. Le transport de graviers est impacté par l’arrangement du lit, la concentration de sédiments fins dans la couche de charriage, et par le changement de propriétés du lit due à la présence de sédiments fins (cohésion, perméabilité du lit). Plus le lit est arrangé, plus le transport est difficile. Plus la couche de charriage est concentrée en sédiments fins, plus le transport est facile. La forme des sédiments fins est aussi un facteur important pouvant modifier le transport des graviers. La présence de sédiments fins cohésifs dans la matrice peut considérablement réduire le taux de graviers transportés. Un modèle conceptuel a été développé pour résumer les différents processus contrôlant le transport de graviers. Il décrit le comportement des graviers dans les différentes configurations étudiées. L’outil proposé peut aider à comprendre, estimer et interpréter le transport de graviers. Il a été appliqué et discuté sur un cas de terrain sur la rivière de l’Arc. Basé sur ce modèle, nous avons proposé une nouvelle analyse dimensionnelle pour la construction d’un modèle de prédiction de transport solide prenant en compte des paramètres décrivant l’arrangement du lit, les propriétés géotechniques du lit et la présence de sédiments finsThis PhD thesis aims to understand gravel dynamics in Alpine rivers at low bed shear stress using laboratory experiments. Alpine river beds are often poorly sorted and composed of sediments ranging from clay to pebble. To understand interactions between these classes is an issue for predicting bedload rate. Laboratory experiments were performed in a 18m long and 1m wide flume, under unsteady flows. Two types of bed were investigated: unimodal and bimodal beds. A particular attention was paid to the bed construction, which was conducted in order to obtain a nature-like bed 12with different bed arrangements and degrees of clogging. Unimodal beds were made of moderately sorted gravels with different bed surface arrangements. Bimodal beds were made of moderately sorted gravels in which fine sediments (sand or silt) were infiltrated. Gravel rate was found to be impacted by the bed arrangement degree, the fine sediment concentration within the bedload layer and the changes in bed properties due to fine sediment presence (bed cohesion, bed permeability). The more packed the bed is; the more difficult it is to move gravels. The more concentrated in fine sediment the bedload layer is; the easier the transport of gravels is. The shape of fine sediments can also be an important factor for modifying the gravel rate. The presence of cohesive fine sediments within the bed matrix reduces significantly the gravel rate. A conceptual model was developed to recap the different processes controlling gravel transport. It provides a phenomenological description of the overall bed responses to a hydrograph. This tool is designed to help understanding, estimating or interpreting gravel transport in Alpine rivers. The conceptual model was discussed and applied to a field case made on the Arc River. Using the model, we also suggest a new dimensionless analysis for the construction of a bedload predicting model involving parameters describing bed arrangement, bed properties and fine sediment presence
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Cabaud, Clément. "Sorption et transport réactif d'ions dans des monolithes de silice fonctionnalisés aux hexacyanoferrates pour le traitement d'effluents radioactifs." Thesis, Paris Sciences et Lettres (ComUE), 2019. http://www.theses.fr/2019PSLEM034/document.
Full textAbstract:
L’industrie du nucléaire produit de grandes quantités d’effluents radioactifs de sources diverses nécessitant des traitements spécifiques en fonction de leur composition chimique. Le césium 137 fait partie, avec le strontium 90, des radioéléments majoritairement présents dans ces effluents qui doivent être extraits le plus efficacement possible en produisant un minimum de déchets secondaires. Le traitement en colonne est parmi les procédés les plus adaptés pour ce type d’extraction sur support solide. Son principe repose sur la capacité de sorption du radioélément par des hexacyanoferrates (HCF) de cuivre, des échangeurs ioniques minéraux très sélectifs du césium. Des investigations sur les HCF ont permis de mettre en avant les modifications structurales intervenant lors de l’échange avec le césium, à l’origine de leur forte affinité pour cet ion. La fonctionnalisation des HCF sur des monolithes de silice à porosité hiérarchique a mis à profit les propriétés remarquables de ces supports pour une utilisation en colonne. Les cinétiques de sorption évaluées jusqu’aux concentrations traces ont montré une capture rapide du césium qui justifie l’intérêt de ce matériau pour un emploi en colonne. Par ailleurs, la compétitivité des monolithes fonctionnalisés par rapport à des lits particulaires a été démontrée. Ces matériaux ont enfin été mis en œuvre pour la décontamination simultanée du césium et du strontium par des mécanismes couplés d’échange d’ions et de coprécipitation du sulfate de baryum, rendue possible par la grande perméabilité des monolithes. Un modèle simplifié du transport réactif basé sur la morphologie du monolithe a été développé avec le code HYTEC en supposant un écoulement dispersif dans les canaux du squelette et la diffusion dans les parois du squelette et les agrégats de HCFThe nuclear industry produces high amounts of contaminated water from various sources that require specific treatments depending on their chemical composition. Cesium-137 and strontium-90 are among the most abundant radionuclides in those effluents, which have to be removed as efficiently as possible in order to generate the lowest amount of waste. The column process is one of the most suitable processes to achieve this solid-phase extraction. Its principle is based on the sorption capacity of the radionuclide by copper hexacyanoferrates (HCF), highly cesium-selective mineral ion-exchangers. Investigations on HCF pointed out the structural effects of the cesium insertion within the crystal, which were linked to the high affinity of HCF for this ion. The functionalization of HCF on silica monolith with hierarchical pore structure was carried out in order to benefit the remarkable properties of these supports used as a column. Sorption kinetics evaluated down to trace concentrations have shown a fast capture of the cesium, which proves the interest of this material for a column process purpose. In addition, the performances of functionalized silica monolith have been highlighted in comparison with those made of particulate fixed beds. Finally, those materials were implemented for a simultaneous decontamination of cesium and strontium by a double extraction mechanism of ion exchange and coprecipitation of barium sulfate, allowed by the high permeability of the monolith. A simplified model of reactive transport was built with the HYTEC code, based on the actual morphology of the monolith. To do so, a dispersive flow in the macroporous intraskeletal channels and a diffusive flow inside the walls of the structure and the HCF aggregates were assumed
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Benmezroua, Boumediene. "Etude numérique et expérimentale, à l'échelle microstructurelle, du transport granulaire dans les matériaux poreux saturés." Phd thesis, INSA de Rennes, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00790188.
Full textAbstract:
Le transport de particules solides dans un matériau poreux saturé, sujet à l'écoulement de fluide se produit dans les milieux naturels et dans diverses applications liées au génie civil. Ces particules solides peuvent colmater les interstices du matériau poreux et par conséquent réduire sa perméabilité ou au contraire se détacher du matériau poreux et provoquer son érosion. Ainsi, cette thèse s'attache à étudier à l'échelle des grains du matériau poreux les mécanismes du transport de particules en présence d'écoulement de fluide incompressible et de calculer les interactions fluide-solide pour contribuer à la connaissance des phénomènes de colmatage ou d'érosion. Le travail est réalisé principalement par la voie numérique utilisant un couplage original entre deux codes de calcul : PFC3D pour la matrice granulaire - CFD FINAS pour l'écoulement du fluide, validé par des expériences de visualisation menées sur des modèles de laboratoire.Les études numérique et expérimentale de la filtration dans un milieu poreux bidimensionnel montrent l'influence des particules sur le champ de vitesse du fluide qui se met à son tour en mouvement et accélère la filtration. L'étude des interactions particules-fluide par l'approche couplée DEM-CFD (Distinct Element Method-Computational Fluid Dynamics) a abouti à proposer une formulation de la traînée en fonction de la porosité du milieu poreux. Le couplage avec la loi de Darcy conduit à une relation pratique qui prédit la perméabilité en fonction de la porosité. L'étude est étendue à la filtration de particules solides dans un milieu poreux constitué d'un empilement désordonné de sphères dans lequel un fluide s'écoule en permanence. L'analyse à l'échelle des grains montre des zones de colmatage qui se développent dans le milieu poreux. L'étendue du colmatage est analysée en fonction de combinaisons des forces prédominantes que sont les forces de gravité et de viscosité. Des courbes de distribution des particules selon la profondeur sont trouvées.
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Bahloul, Khaled. "Optimisation combinée des coûts de transport et de stockage dans un réseau logistique dyadique, multi-produits avec demande probabiliste." Phd thesis, INSA de Lyon, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00695275.
Full textAbstract:
Le but de cette thèse est de proposer des méthodes de gestion des approvisionnements adaptées à des contextes particuliers afin de minimiser les coûts logistiques engendrés dans un réseau logistique multi produits, multi niveaux confronté à une demande probabiliste. Au cours de cette thèse, nous nous sommes attachés à : - Proposer des méthodes de gestion des stocks et du transport pour des familles de produits dans différents contextes : o Une première politique de réapprovisionnement est proposée pour une famille de produits caractérisée par une demande aléatoire et répétitive. Cette politique est définie par un niveau de commande et par un niveau de ré-complètement de stock pour chaque produit et une période de réapprovisionnement. Dès qu'un produit atteint le niveau de commande, un réapprovisionnement de tous les produits de la famille est déclenché. o Une deuxième politique de réapprovisionnement est proposée pour une famille de produits caractérisée par une demande très aléatoire et ponctuelle. Cette politique est basée sur les ruptures de stock. A chaque rupture d'un produit présent dans le stock il y a déclenchement d'un réapprovisionnement de tous les produits de la famille. - Proposer une méthode de classification multicritères afin de constituer des groupes de produits relevant d'une politique donnée, chaque classe ou famille regroupant des produits réagissant identiquement. Cette classification des produits en familles homogènes permet d'identifier les caractéristiques déterminantes dans le choix des méthodes de gestion de stock et de transport. - Analyser et comparer les performances de ces deux politiques d'approvisionnement par rapport à des politiques de référence, ainsi que leur sensibilité au regard de quelques paramètres discriminants : variabilité de la demande ; coût des produits ; coût des commandes urgentes...
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Gref, Ruxandra. "Fractionnement par pervaporation de mélanges liquides hydro-organiques partiellement miscibles : mise en évidence du rôle de la structure cristalline des membranes denses sur leurs propriétés de transport." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 1991. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/INPL_T_1991_GREF_R.pdf.
Full textAbstract:
Nous avons étudié les particularités que manifestent, en pervaporation, les mélanges binaires dont les deux constituants ne sont pas miscibles en toute proportion. Selon la nature des interactions qui s'exercent à l'intérieur du système examiné, nous avons distingué un comportement idéal auquel s'opposent quelques cas particuliers. Nous approfondissons l'étude en choisissant une membrane idéale (acétate de cellulose) et une membrane au comportement particulier (alcool polyvinylique), parmi celles qui se rapprochent le plus des matériaux utilisés à l'échelle industrielle en pervaporation. Nous montrons que l'acétate de cellulose gonfle de manière identique dans deux phases liquides en équilibre thermodynamique. La polarisation de concentration en phase liquide est l'unique raison pour laquelle les flux partiels pourraient être différents en pervaporation. L'alcool polyvinylique est, lui, un exemple typique de matériau semicristallin. Nous avons distingué trois états différents du liquide absorbe, dont les proportions respectives dépendent de la cristallinité du polymère. Apres avoir identifié l'influence de la structure fine (cristalline) sur plusieurs autres de ses propriétés, nous avons étudié la conséquence de l'absorption d'eau sur la mobilité de ses chaines. Le modèle qualitatif élaboré à partir de l'ensemble des données permet de mieux comprendre les propriétés de perméation et de gonflement dans deux phases en équilibre thermodynamique. Finalement, nous établissons un modèle quantitatif pour la pervaporation à travers des membranes semicristallines en alcool polyvinylique. Il résulte de cette étude que l'état de l'eau une fois absorbée par un polymère hydrophile détermine le comportement de ce dernier lorsqu'il est utilisé sous forme de membrane pour traiter, par pervaporation, un mélange hydro-organique à miscibilité limitée. Nous avons souligné le rôle primordial de la cristallinité des membranes en alcool polyvinylique sur leur perméabilité en pervaporation vis-à-vis de l’eau, ainsi que des alcools étudiés (éthanol, 1-butanol et 1-octanol). Les cristallites peuvent être assimilées à des centres de réticulation multichaîne ; elles réduisent la possibilité de gonflementWe have studied the pervaporation properties of different liquid mixtures presenting a miscibility gap. Depending on inner polymer interactions, we defined an “ideal” and a particular bahaviour, and we chose to focus on one membrane of each category : Cellulose Acetate (AC) and Poly(vinyl Alcohol) (PVA), among those widely used in industry. We show that AC swells the same way in both phases in thermodynamic equilibrium, whereas PVA does not. Concentration polarization is the only mean to specifically modify one of the partial fluxes. PVA is a typical semicrystalline polymer, whose structure governs the proportions of the three possible states of soaked water. After a review of the properties ruled by the amount of crystallites in the polymer, we have build a qualitative model devoted to the permeation and swelling properties in two phases in a steady thermodynamic state. We then came to a quantitative model of the pervaporation process using PVA membranes. The result of this study is the fact that soacked water of an absorbent polymer defines its behavior when used as a membrane to pervaporate a hydro-organic mixture
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Dehaye, Benjamin. "Accélération de la convergence dans le code de transport de particules Monte-Carlo TRIPOLI-4® en criticité." Thesis, Paris 11, 2014. http://www.theses.fr/2014PA112332/document.
Full textAbstract:
Un certain nombre de domaines tels que les études de criticité requièrent le calcul de certaines grandeurs neutroniques d'intérêt. Il existe deux types de code : les codes déterministes et les codes stochastiques. Ces derniers sont réputés simuler la physique de la configuration traitée de manière exacte. Toutefois, le temps de calcul nécessaire peut s'avérer très élevé.Le travail réalisé dans cette thèse a pour but de bâtir une stratégie d'accélération de la convergence de la criticité dans le code de calcul TRIPOLI-4®. Nous souhaitons mettre en œuvre le jeu à variance nulle. Pour ce faire, il est nécessaire de calculer le flux adjoint. L'originalité de cette thèse est de calculer directement le flux adjoint par une simulation directe Monte-Carlo sans passer par un code externe, grâce à la méthode de la matrice de fission. Ce flux adjoint est ensuite utilisé comme carte d'importance afin d'accélérer la convergence de la simulationFields such as criticality studies need to compute some values of interest in neutron physics. Two kind of codes may be used : deterministic ones and stochastic ones. The stochastic codes do not require approximation and are thus more exact. However, they may require a lot of time to converge with a sufficient precision.The work carried out during this thesis aims to build an efficient acceleration strategy in the TRIPOLI-4®. We wish to implement the zero variance game. To do so, the method requires to compute the adjoint flux. The originality of this work is to directly compute the adjoint flux directly from a Monte-Carlo simulation without using external codes thanks to the fission matrix method. This adjoint flux is then used as an importance map to bias the simulation
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Fayolle, Thomas. "Combinaison de méthodes formelles pour la spécification de systèmes industriels." Thesis, Paris Est, 2017. http://www.theses.fr/2017PESC1078/document.
Full textAbstract:
La spécification d’un système industriel nécessite la collaboration d’un ingénieur connaissant le système à modéliser et d’un ingénieur connaissant le langage de modélisation. L'utilisation d'un langage de spécification graphique, tel que les ASTD (Algebraic State Transition Diagram), permet de faciliter cette collaboration. Dans cette thèse, nous définissons une méthode de spécification graphique et formelle qui combine les ASTD avec les langages Event-B et B. L’ordonnancement des actions de la spécification est décrit par les ASTD et le modèle de données est décrit dans la spécification Event-B. La spécification B permet de vérifier la cohérence du modèle : les événements Event-B doivent pouvoir être exécutés lorsque les transitions associées doivent l’être. Un raffinement combiné des ASTD et d’Event-B permet la spécification incrémental du système. Afin de valider son apport, la méthode de spécification a été utilisée pour la spécification de cas d’étudesSpecifying industrial systems requires collaboration between an engineer that knows how the system works and an engineer that know the specification language. Graphical specification languages can help this collaboration. In this PhD Thesis a method is defined that combines ASTD (Algebraic State Transition Diagram), a formal graphical notation, with B and Event-B langagues. The ordering of actions is specified using ASTD and the data model is specified using Event-B. B specification is used to verify the consistency of the model : Event-B events have to be executed when the corresponding transitions have to be executed. A combined refinement allows to incrementaly design the system
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Ficheur, Alban. "Expérimentation de techniques de mitigation des effets de la fonte du Pergelisol sur les infrastructures de transport du Nunavik : Aéroport de Tasiujaq." Thesis, Université Laval, 2011. http://www.theses.ulaval.ca/2011/28205/28205.pdf.
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Audy, Jean-François. "Inter-firm collaboration in transportation." Thesis, Université Laval, 2013. http://www.theses.ulaval.ca/2013/29638/29638.pdf.
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Dans la littérature académique et professionnelle relative au transport de marchandise, il y a longtemps que les méthodes de planification avancées ont été identifiées comme un moyen de dégager des économies grâce à une efficacité accrue des opérations de transport. Plus récemment, la collaboration interentreprises dans la planification du transport a été étudiée comme une source de gain supplémentaire en efficacité et, par conséquent, une opportunité pour dégager de nouvelles économies pour les collaborateurs. Cependant, la mise en œuvre d'une collaboration interentreprises en transports soulève un certain nombre d’enjeux. Cette thèse aborde trois thèmes centraux de la collaboration interentreprises et démontre les contributions via des études de cas dans l’industrie forestière et du meuble. Premièrement, les moyens technologiques pour soutenir une collaboration en planification du transport sont étudiés. Un système d’aide à la décision supportant la collaboration en transport forestier est présenté. Deuxièmement, le partage entre les collaborateurs du coût commun en transport est étudié. Une méthode de répartition du coût de transport tenant compte de l'impact - l’augmentation du coût de transport - des exigences inégales entre des collaborateurs est proposée. Troisièmement, la création de groupes collaboratifs - des coalitions - dans un ensemble de collaborateurs potentiel est étudiée. Un modèle réseau pour la formation d’une coalition selon les intérêts d’un sous-ensemble de collaborateurs adoptant ou pas un comportement opportuniste est détaillé. De plus, pour soutenir l'étude des thèmes précédents, la thèse comprend deux revues de la littérature. Premièrement, une revue sur les méthodes de planification et les systèmes d’aide à la décision en transport forestier est présenté. Deuxièmement, à travers la proposition d'un cadre pour créer et gérer une collaboration en transport et, plus généralement en logistique, une revue de travaux sur le transport et la logistique collaborative est offerte.In the academic and professional literature on freight transportation, computer-based planning methods have a long time ago been identified as a means to achieve cost reduction through enhanced transportation operations efficiency. More recently, inter-firm collaboration in transportation planning has been investigated as a means to provide further gains in efficiency and, in turn, to achieve additional cost reduction for the collaborators. However, implementation of inter-firm collaboration in transportation raises a number of issues. This thesis addresses three central themes in inter-firm collaboration and exemplifies the contributions in case studies involving collaboration in furniture and forest transportation. First, technological means to enable collaboration in transportation planning are studied. Embedding a computer-based planning method for truck routing, a decision support system enabling collaborative transportation is presented. Second, sharing the common transportation cost among collaborators is studied. A cost allocation method taking into account the impact – an increase of the transportation cost – of uneven requirements among collaborators is proposed. Third, building collaborating groups (i.e. coalitions) among a set of potential collaborators is studied. A network model for coalition formation by a subset of self-interested collaborators adopting or not an opportunistic behaviour is detailed. Moreover, to support the study of the aforementioned themes, the thesis includes two literature reviews. First, a survey on planning methods and decision support systems for vehicle routing problem in forest transportation is presented. Second, through the proposition of a framework for building and managing collaboration in transportation and, more generally in logistics, a survey of works on collaborative transportation and logistics is given.
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Van, Lan Anh. "Modélisation du transport de sédiments mixtes sable-vase et application à la morphodynamique de l'estuaire de la Gironde (France)." Thesis, Paris Est, 2012. http://www.theses.fr/2012PEST1165/document.
Full textAbstract:
Cette étude tente de modéliser les taux de transport de sédiments et l'évolution du lit dans un milieu estuarien complexe : l'estuaire de la Gironde, caractérisé par une grande hétérogénéité dans la composition des sédiments de lit, avec la présence de sédiments cohésifs et non-cohésifs ainsi que des mélanges sablo-vaseux. Notre objectif principal est d'étendre un modèle morphodynamique 2D développé par Huybrechts et al. (2012b) pour les sédiments non-cohésifs, afin de tenir compte de la présence de la vase et d'établir une étape préliminaire pour un modèle morphodynamique de sédiment mixte. Notre cadre est le système Telemac (version 6.1) où l'approche bi-dimensionnelle a été sélectionnée pour des simulations à grandes échelles spatiales (150 km) et moyen terme (5 ans).La première partie de ce travail est consacrée à la compréhension des processus de sédimentation-consolidation de la vase pure, en combinant expériences et modèles 1D verticaux. Les processus du sédiment cohésif sont ensuite intégrés dans le modèle morphodynamique de l'estuaire de la Gironde. Des expériences d'érosion et de dépôt ont été réalisées au laboratoire RWTH (Université d'Aachen, Allemagne) pour calibrer les paramètres des lois d'érosion et de dépôt. En outre, l'effet de la consolidation est pris en compte à travers la mise en œuvre d'un modèle 1DV de sédimentation et consolidation basé sur la théorie de Gibson (Thiébot et al., 2011) en utilisant des équations de fermeture analytique pour la perméabilité et la contrainte effective. Une attention particulière est accordée à l'initialisation de la structure verticale du lit sédimentaire. Les mesures et les résultats du modèle sont comparés pour les concentrations des sédiments en suspension et pour l'évolution de fond en moyen terme (5 ans).Dans la deuxième partie, un nouveau modèle 1DV pour la sédimentation entravée des mélanges sablo-vaseux a été développé sur la base des modèles de bi-disperse non-cohésifs. La solution numérique a été réalisée en prenant en considération un schéma de haute précision dans l'espace par la technique de reconstruction WENO et en temps par un Discontinue de Galerkin local (DG). Le modèle est ensuite validé par rapport à une large gamme de données expérimentales (mono-disperse sable, vase, non-cohésif bi-disperse et le mélange non-cohésif/cohesif)This study attempts to model sediment transport rates and the resulting bed evolution in a complex estuarine environment: the Gironde estuary, characterized by a high hetereogeneity in the sediment bed composition, with the presence of both cohesive and non-cohesive sediments and sand/mud mixtures. Our main objective is to extend an existing 2D morphodynamic model developped by Huybrechts et al (2012b) for non-cohesive sediments, to account for the presence of mud and to draw some preliminary step for a fully mixte sediment morphodynamic model. Our framework is the finite element Telemac system (release 6.1), where the two-dimensional (depth averaged) approach has been selected for large scale and medium term simulations.The first part of this work is devoted to the understanding of sedimentation-consolidation processes for pure mud, combining laboratory experiments and 1D vertical models. Cohesive processes are then integrated in the 2D (depth-averaged) large scale morphodynamic model of the Gironde estuary developed by Huybrechts et al. (2012b). Erosion/deposition experiments were performed at the RWTH laboratory (University of Aachen, Germany) to calibrate the erosion and deposition law parameters. Moreover, the effect of consolidation is taken into account through the implementation of a 1DV Gibson-based sedimentation-consolidation model (Thiebot et al., 2011) using analytical closure equations for permeability and effective stress. Special attention is paid to the initialisation of the bed structure. Comparisons between measurements and model results are achieved on both suspended sediment concentration records and on medium term (5-year) bed evolutions.In the second part, a new 1DV model for the hindered settling of sand-mud mixtures has been developed based on the background of non-cohesive bi-disperse models. The numerical solution has been constructed by considering a high-order of accuracy in space via a Weighted Essentially Non Oscillatory (WENO) reconstruction technique and in time via a local space-time Discontinuous Galerkin (DG).The model is then validated against a large range of experimental data (mono-disperse sand, mud, non-cohesive bi-disperse and non-cohesive/cohesive mixture)
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Moussiliou, Coles Moudjib. "Collaboration et partage de coûts dans un réseau d'entreprises." Thesis, Université Laval, 2008. http://www.theses.ulaval.ca/2008/25903/25903.pdf.
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