Dissertationen: „Approche "Hydrodynamique"“

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Josserand, Jacques, und Antoine Alemany. „Modélisation des processus de l'électrodéposition continue : approche couplée hydrodynamique et électrochimique“. Grenoble INPG, 1994. http://www.theses.fr/1994INPG0031.

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Les processus de depot electrolytique par voie humide sont utilises dans un grand nombre de secteurs industriels dans un but de protection contre la corrosion mais aussi d'amelioration du contact electrique ou de l'esthetique. Lorsque le revetement est realise en continu sur un substrat en mouvement, son homogeneite peut dependre fortement de l'hydrodynamique du bain electrolytique. Le travail presente concerne l'analyse des causes de non-uniformite du depot, liees a une distribution non homogene du courant electrique sur la cathode. Une description des phenomenes rappelle comment l'homogeneite du depot peut etre affectee soit par les chutes ohmiques du potentiel electrique dans le bain, soit par le renouvellement hydrodynamique des especes electroactives consommees a la cathode. Ces effets sont d'autant plus marques que la cinetique de la reaction electrochimique est rapide. Selon la vitesse relative de chacun de ces phenomenes, il apparait trois cas typiques de modelisation. Pour chacun de ces cas, des formulations numeriques adaptees ont ete generees sur le logiciel commercial de type elements finis flux-expert et validees. Les calculs permettent de retrouver les tendances observees lors du depot d'or sur connecteurs. L'influence de l'hydrodynamique parietale a ete prise en compte dans les cas laminaires et turbulents par determination d'une diffusivite apparente locale. Pour etendre cette approche a l'hydrodynamique complexe des cellules industrielles, une installation experimentale a ete realisee. Base sur la technique electrodiffusionnelle et l'insertion de microelectrodes a la surface d'une cathode mobile, ce dispositif permet de determiner, selon sa configuration, l'hydrodynamique parietale ou les transferts de masse a grand nombre de schmidt. Dans le travail ici presente, cette methode experimentale a ete validee dans sa premiere configuration

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Zhang, Shuheng. „Approche microfluidique polyvalente de la cristallisation“. Thesis, Aix-Marseille, 2015. http://www.theses.fr/2015AIXM4056/document.

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La cristallisation est influencée par plusieurs paramètres tels que la sursaturation, la température, le milieu et l’hydrodynamique. Pour cela le criblage rapide des conditions de cristallisation est souvent exigé lors de l’étude de la cristallisation d’une molécule. Cependant lorsqu’une faible quantité de matière est disponible, un outil expérimental adapté est indispensable.Dans notre cas, le système microfluidique dédié à la cristallisation est basé sur la génération des gouttes de volume nanométrique dans lesquels la cristallisation peut avoir lieu de façon indépendante. Des gouttes monodispersées en taille et en conditions expérimentales nous permettent de réaliser des études statistiques pour répondre à la stochasticité du phénomène de nucléation, ceci tout en consommant peu de matière.Le but de cette thèse est de créer un montage microfluidique universel, qui soit compatible à tout solvant et toute molécule. Pour cela, nous utilisons des jonctions et des capillaires microfluidiques simples résistants à de nombreux solvants. Nous cherchons d'abord à contrôler les écoulements microfluidiques et à réduire les volumes mis en jeu. Nous avons étudié les régimes de génération des gouttes et la loi d'échelle de la taille des gouttes. Dans le cadre de l’étude de la cristallisation, nous montrons la faisabilité de notre dispositif pour l’étude de la cristallisation en variant la viscosité avec l’exemple de l’urate oxydase recombinante ou rasburicase que nous avons cristallisée dans une solution aqueuse de PEG. Pour finir, nous avons intégré un module de caractérisation en ligne dans notre système microfluidique afin d'analyser la composition chimique de chaque goutte
Crystallization is influenced by several parameters such as supersaturation, temperature, environment, and hydrodynamics. Thus, a rapid screening of crystallization conditions is often required during the study of the crystallization of a molecule. But when a small amount of material is available, a suitable experimental tool is essential. In our case, the microfluidic system dedicated to crystallization is based on the generation of nanoliter droplets in which crystallization can occur independently. Forming hundreds of droplets with monodisperse sizes and experimental conditions, we can make a large number of experiments per condition for statistical studies to meet the stochasticity of the phenomenon of nucleation while consuming little material. Our goal is to create a universal microfluidic assembly which is compatible with all solvents and molecules. Thus, we are interested in simple microfluidic junctions and tubings which is resistant to many solvents. From such systems, we have first characterized the hydrodynamic properties of the set-up: we sought to control microfluidic flow and reduce the volumes put-in. We studied the droplet generation regimes and the scaling law of drop size and frequency. For crystallization study of biomolecule, we have validated our microfluidic set-up for crystallization studies in a viscous media, on the recombinant urate oxidase or the rasburicase in an aqueous solution of PEG. Finally, we integrated a module for on-line characterization of each droplet’s chemical composition

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Pham, Hoang Lam. „Fonctionnement des biofiltres : approche numérique de certains couplages hydrodynamique/bioflms et modélisation“. Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018GREAI073/document.

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.Le transport de soluté en présence de biofilms en milieux poreux est un problème rencontré dans de nombreuses applications industrielles (biofiltration des eaux usées et traitement de polluants atmosphériques notamment). En termes de modélisation, l'interaction entre biologie, hydrodynamique et chimie reste difficile à comprendre aux échelles les plus fines: cela a conduit à une large utilisation de modèles macroscopiques, plus simple à manipuler. Cependant, la question consiste à écrire des modèles macroscopiques suffisamment complexes pour prendre en compte les processus pertinents représentant le couplage entre développement de la biomasse et fonctionnement du système, mais suffisamment simple pour une utilisation opérationnelle. Cette thèse s’est focalisée sur certains processus qui régissent le comportement macroscopique de tels systèmes. Nous avons étudié la modélisation de la réduction de la perméabilité induite par le développement du biofilm. Un modèle incorporant deux processus caractéristiques du colmatage (réduction de la taille pores et formation de « plugs ») a été développé. Ce modèle a été évalué pour une large gamme de données expérimentales. Une autre partie porte sur les processus d’adhésion initiale de la biomasse, processus important pour caractériser l’état initial du système. Sous l’hypothèse que les cellules bactériennes peuvent être traitées comme des colloïdes non rigides, une nouvelle corrélation a été développée pour estimer l’efficacité d’attachement des bactéries. Cette corrélation est basée sur l'analyse d'un large éventail de données expérimentales pour des conditions variées en termes d'électrolyte, débit et géométrie des milieux poreux, et introduit de nouveaux paramètres adimensionnels pour représenter les effets couplés des forces de Derjaguin-Landau-Verwey-Overbeek (DLVO), des forces hydrodynamiques et prendre en compte la géométrie des milieux poreux. Ces processus ont été introduits dans un modèle 1D développé pour la simulation numérique du transport de soluté en présence de biofilm dans un milieu poreux. Une autre question importante dans ce modèle était de représenter correctement le processus détachement de biofilm. Un autre trait distinctif de notre modèle est une tentative de rendre compte du processus de «sloughing» dans la modélisation du détachement de biofilm. Le « sloughing » est un processus différent de l'érosion, phénomène continu, et qui correspond à une élimination discrète d'une grande fraction de biofilm.Dans cette étude, le phénomène de « sloughing » a été incorporé séparément etodélisé comme un processus stochastique. Des simulations numériques ont été effectuées en utilisant OpenFoam pour implémenter le modèle. Des simulations avec et sans le terme de « sloughing » ont été effectuées et discutées dans le cadre des données de la littérature disponibles
Solute transport coupled with biofilm growth in porous media is encountered in many engineered applications, for instance biofiltration of wastewater and air pollutant treatment. In terms of modelling, the interaction between biology, hydrodynamic and chemistry are still difficult to understand at the fine scale: that led to a wide dissemination of macroscopic model, simpler to handle. However, one issue consists in providing a macroscopic model complex enough to take into account the relevant processes accounting for the coupling between the biomass development and system functioning, but simple enough for operational use. This thesis focused on few selected processes that influence the macroscopic behavior of such system. First, we investigated the permeability reduction modeling accounting for biofilm development. A model including two features that result in permeability reduction (pore radius reduction and pore plugging) was developed. This model was assessed in a wide range of experimental data. Another part of the thesis focused on the initial biomass attachment that is an important feature to characterize the system initial state. Following the concept that bacterial cell can be treated as soft colloids, a new correlation equation was developed to estimate the bacteria attachment efficiency. This correlation is based on the regression analysis of a wide range of experimental data of colloid deposition in various electrolyte conditions, flowrates and geometries of porous media. New dimensionless parameters have been introduced to represent the coupled effects of Derjaguin-Landau-Verwey-Overbeek (DLVO) forces, hydrodynamic forces and to account for geometry of porous media. These features were introduced in a 1D dimensional model that have been developed for the numerical simulation of solute transport coupled with biofilm growth. An important issue in this model was to properly represent biofilm detachment. Another distinctive feature of our model is an attempt to account for the “sloughing” process in modeling biofilm detachment. Sloughing is a different process than erosion which corresponds to a discrete removal of large fraction of biofilm. In this study, biofilm sloughing has been separately accounted in the numerical modeling porous media bioclogging. Biofilm sloughing was considered as a stochastic process and quantified by random generator. So this discrete events could be incorporated into other continuous processes to determine the biomass transfer from biofilm to the liquid phase. Numerical simulations have been performed using OpenFoam to implement the model. Simulation with and without the sloughing term were performed and discussed in the frame of available literature data

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Lehmann, François. „Hydrodynamique en milieux poreux heterogenes non satures : identification des parametres par approche inverse“. Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008), 1996. http://www.theses.fr/1996STR13225.

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La premiere partie de cette etude concerne l'amelioration de la description des ecoulements d'eau en milieux poreux heterogenes non satures. Cet objectif est realise en utilisant un modele deterministe fonde sur l'equation de richards. La difficulte d'utilisation de ce type de modele est liee a la non linearite de cette equation aux derivees partielles. Dans cette etude l'equation de richards est utilisee sous la forme mixte, elle est linearisee avec la methode de newton-raphson. Cette nouvelle formulation permet d'ameliorer la description des ecoulements d'eau en milieux poreux non satures, elle necessite moins de temps de calcul que les autres formulations. Pour utiliser ce type de modele, il faut definir les parametres qui caracterisent l'hydrodynamique du milieu poreux. La deuxieme partie de ces travaux est donc consacree a l'identification de ces parametres. Cette identification de parametres hydrodynamiques est realisee en formulant le probleme inverse. Le probleme inverse est resolu en utilisant la methode des sensibilites avec l'algorithme de levenberg-marquardt. L'efficacite de cette methode permet d'identifier des parametres hydrodynamiques dans le cas d'applications theoriques et dans le cas d'exemples de terrain

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Absi, Joseph. „Les paliers à rainures : approche expérimentale et simulation numérique“. Poitiers, 1994. http://www.theses.fr/1994POIT2273.

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Les paliers a rainures sont etudies tout d'abord par une approche experimentale et puis par une modelisation numerique. Un interet particulier est porte aux paliers a rainures en chevron pour leurs performances dynamiques. Une analyse experimentale bi et tridimensionnelle du mouvement du film fluide est effectuee. Les champs d'ecoulement et de vitesse sont determines par une methode de visualisation par traceurs. Le caractere tridimensionnel de l'ecoulement est note et les profils paraboliques des champs de vitesse obtenus valident les hypotheses de l'equation de reynolds. Celle-ci est resolue numeriquement par la methode des elements finis. L'etude du comportement dynamique des paliers a chevrons permet de determiner les huit coefficients de raideur d'amortissement. Dans le cas d'un fluide compressible des fonctions de poids decentrees sont utilisees afin d'eliminer les oscillations numeriques dans les champs de pression. Une concordance des resultats est notee avec ceux obtenus par la theorie dite du nombre infini de rainures. Dans le cas d'un fluide incompressible la recherche de la zone de cavitation est assuree par l'algorithme de murty. Dans ce cas on note la possibilite de maintenir le lubrifiant dans un palier a rainures en chevron sans elements d'etancheite. Aussi bien pour les fluides compressibles que pour les fluides incompressibles l'existence d'un champ de pression en fonctionnement centre est a l'origine des valeurs elevees du coefficient de raideur kxx. Finalement, l'etude parametrique des caracteristiques statiques et dynamiques en fonction de la geometrie des rainures fournit aux ingenieurs un nouvel outil de conception des paliers a rainures en chevron

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Lafon, Philippe. „Mélange laminaire de fluides miscibles en cuve agitée : approche numérique“. Toulouse, INPT, 1989. http://www.theses.fr/1989INPT021G.

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Les operations d'agitation et de melange de liquides en cuves agitees sont frequemment presentes en genie des procedes. Longtemps etudiees a l'aide de techniques globales, comme celles basees sur les correlations adimensionnelles de resultats experimentaux obtenus parmesure de la puissance consommee, par conductimetrie ou calorimetrie, ces operations ont ete examinees a l'aide de methode plus locales, experimentales ou numeriques. Poursuivant dans cette voie, nous avons applique des methodes numeriques de modelisation a base de differences finies, d'une part pour obtenir le regime permanent hydrodynamique et d'autre part le regime transitoire de melange de deux liquides miscibles. Appliquees a une configuration bidimensionnelle a base d'agitateurs de type bipale ou ancre, ces methodes nous ont permis d'obtenir les champs de vitesses et de concentrations locales au cours du temps. Des comparaisons avec des resultats hydrodynamiques de la litterature et des visualisations experimentales du champ de concentrations ont conduit a une premiere validation

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Chastel, Thibault. „Interactions hydrodynamiques entre une sphère et une paroi texturée : approche, collision et rebond“. Thesis, Paris 6, 2015. http://www.theses.fr/2015PA066509/document.

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Nous présentons une étude expérimentale de la dynamique d'une sphère près d'une paroi texturée dans un fluide visqueux. Le déplacement de la sphère est mesuré par interférométrie laser à haute fréquence. La texture consiste en un réseau de micro-piliers, dont on fait varier les paramètres géométriques (hauteur et concentration) sur une large gamme, afin d'étudier leur influence sur la dynamique d'approche, de collision et de rebond de la sphère. A petit nombre de Reynolds, la vitesse d'approce de la sphère est augmentée comparativement au cas d'une paroi lisse, en raison de la modification de la force de lubrification par la texture. Cette modification est décrite par plusieurs modèles hydrodynamiques. Une longueur effective de glissement au-dessus du réseau de piliers est mesurée. A nombre de Stokes modéré, l'inertie de la sphère n'est pas négligeable, et elle peut se coller ou rebondir sur les piliers. La dynamique de collage présente différents régimes qui sont modélisés en tenant compte de la modification de traînée par la texture. Le nombre de Stokes critique pour la transition de rebond est modifié par la texture. La dynamique des micro-rebonds est caractérisée. Enfin, la dynamique de contact sphère-piliers est décrite par une loi de Hertz modifiée prenant en compte la géométrie de la texture
We investigate experimentally the dynamics of a sphere near a textured wall in a viscous fluid. High frequency laser interferometry is used to measure small displacements of the sphere. The texture is comprised of arrays of micro-pillars, whose geometrical parameters are systematically varied in order to study their influence of the dynamics of approach, collision and rebound of the sphere. Under creeping flow conditions, the sphere velocity near the textured wall is increased compared to the case of a smooth wall, as a result of the modification of the lubrication force due to the texture. We describe this modification using several hydrodynamic models. An effective slip length over the pillar array is measured. At moderate Stokes number the sphere inertia is non-negligible and the sphere can either stick or bounce off the wall. The sticking dynamics exhibit several regimes which can be described by taking into account the modification of the lubrication force by the texture. The micro-pillars modify the critical Stokes number for the bouncing transition. The micro-rebounds are characterized. Finally, the contact dynamics between the sphere and the pillars are described by a Hertz law modified by the texture geometry

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Sagnes, Pierre. „Morphométrie, potentiel hydrodynamique et utilisation de l'habitat lotique par les poissons : une nouvelle approche écomorphologique“. Lyon 1, 1998. http://www.theses.fr/1998LYO10023.

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Predire la composition d'une communaute d'apres des traits ecologiques et les caracteristiques de l'habitat est une preoccupation majeure en ecologie. Pour les poissons lotiques, a une echelle locale, les modeles predictifs reliant une description physique de l'habitat avec les preferences connues de certaines especes ne sont pas transposables a d'autres especes. Pour cela (mais egalement pour ameliorer la qualite predictive de modeles a plus grande echelle, tels que les modeles regionaux), il est necessaire d'integrer a la modelisation des traits biologiques universels facilement generalisables. Cette these se propose donc : (1) de quantifier le potentiel hydrodynamique passif de poissons soumis a differentes conditions d'ecoulement, (2) de determiner l'existence d'une eventuelle relation entre celui-ci et les strategies d'utilisation de l'habitat physique, et (3) d'evaluer le pouvoir predictif de differentes variables morphologiques sur ce potentiel pour eventuellement definir un trait biologique general. J'ai montre que le coefficient de trainee (coefficient de penetration dans l'eau) des poissons a des vitesses de courant elevees etait inversement proportionnel aux vitesses maximales qu'ils utilisent dans leur habitat. Cette relation a ete verifiee au niveau intraspecifique (sur 5 groupes ontogeniques d'ombre commun) et au niveau interspecifique (sur 27 especes francaises). Trois variables morphologiques (hauteur et largeur maximales du corps, longueur standard) ont permis d'estimer (1) la force subie par un poisson a une vitesse de courant donnee, et (2) le coefficient de trainee du poisson a des vitesses de courant elevees. Il existe donc un lien fort entre morphologie, potentiel hydrodynamique et utilisation de l'habitat physique, et le coefficient de trainee peut etre considere comme un trait biologique global reliant ces trois composantes. L'estimation d'une contrainte subie par un poisson dans son habitat sera utile pour de futures etudes reliant energetique et utilisation de l'habitat. L'utilisation du coefficient de trainee comme trait biologique general ouvre des perspectives pour predire le maintien des communautes de poissons et de leur diversite apres des alterations naturelles ou anthropiques de l'habitat physique.

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Angulo-Jaramillo, Rafael. „Caractérisation hydrodynamique de sols déformables partiellement saturés : étude expérimentale à l'aide de la spectrométrie gamma double-sources“. Phd thesis, Grenoble INPG, 1989. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00688064.

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Une méthode est proposée pour determiner la conductivité hydraulique, en fonction de la concentration en eau, de milieux poreux partiellement saturés susceptibles de se déformer. Elle est fondée sur la description eulerienne des transferts d'eau et de particules solides. elle s'appuie sur l'analyse en régime transitoire des profils d'humidité et de masse volumique séche obtenus par spectrométrie gamma double-sources, specialement developpée à cet effet, couplée à des mesures de pression capillaire par tensiométrie. les résultats présentés sont relatifs à des expériences d'infiltration verticale d'eau dans des matériaux poreux compactes et gonflant librement. le bon accord, entre les valeurs déterminées par l'approche lagrangienne, également mise en oeuvre, et celles obtenues dans le cadre de la description eulerienne confirme la pertinence des hypothèses sous-tendant cette dernière. de plus, elle apparait séduisante dans la mesure où elle peut constituer une formulation générale des écoulements d'eau, incluant les milieux déformables et rigides.

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Mesbahi, Amine. „Effets hydrodynamiques dans un réacteur à plasma de croissance de diamant : approche numérique et expérimentale“. Paris 13, 2013. http://scbd-sto.univ-paris13.fr/secure/edgalilee_th_2013_mesbahi.pdf.

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Dans la modélisation des plasmas utilisés pour la croissance de diamant fonctionnant à pressions modérées et faibles débits de gaz, les effets hydrodynamiques ne sont pas pris en compte. En effet, dans ces conditions, le transport des espèces réactives dans ces réacteurs est contrôlé par la diffusion. Cependant, à forte densité de puissance (haute pression et puissance micro-ondes) et pour des débits supérieurs à 500 sccm, les vitesses de croissance dépendent du débit du gaz ainsi que de la configuration d'injection et de pompage. Dans le cadre de cette thèse, nous avons développé un modèle numérique 2D (axisymétrique) et 3D pour décrire l'écoulement hydrodynamique dans les réacteurs PECVD diamant. En raison de la grande complexité d'une modélisation complète du plasma, nous avons fortement simplifié la description du plasma d’une part en utilisant un terme source thermique mimant la distribution spatiale du gaz au sein du plasma, et d’autre part en réduisant le schéma de cinétique chimique. Une comparaison entre les résultats issus de ce code et ceux provenant des modèles plasmas préexistant au LSPM ainsi que les résultats expérimentaux a permis de valider cette approche. Le modèle conduit à une bonne représentation des processus thermochimiques se déroulant dans le plasma. Sur cette base, nous avons étudié de nouvelles configurations d'injection et de pompage à l'aide de simulations 3D et de l’expérience. Certaines configurations se sont révélées adéquates pour accroître la rentabilité du procédé de dépôt de diamant
In moderate pressure/low flow-rate diamond deposition plasma modeling, hydrodynamics effects are not taken into account. As a matter of fact, under these conditions, transport of the reactive species is mainly controlled by diffusion. However, when working at very high power density (high pressure and microwave power) and flow rates higher than 500 sccm, growth rate has been seen to be a function of the gas inlet and outlet set-up. In the context of this PhD, we have developed both a 2D axi-symmetrical and a full 3D models able to describe the hydrodynamic flow in PECVD (Enhanced Chemical Vapor Deposition) diamond reactors. Due to the complexity for developing a complete plasma model, we have strongly simplified the plasma description. On the one hand, a thermal source term able to simulate the plasma gas temperature spatial distribution has been defined, and on the other hand, the chemical kinetics scheme has been somewhat reduced. Comparisons between the results obtained by this new model with those provided by LSPM’s existing plasma models and the experimental results allowed us to validate our approach. The model correctly reproduces the thermochemical processes behavior. On this basis, new configurations for the gas inlet and outlet set-up using 3D simulations were conducted. Some were seen to be relevant for improving the diamond deposition process

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Artigue, Lise. „Cycles biogéochimiques océaniques : apports des traceurs élémentaires et isotopiques, l'aluminium et le fer couplés à une approche hydrodynamique“. Thesis, Toulouse 3, 2020. http://www.theses.fr/2020TOU30214.

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L'objectif global de cette thèse est de progresser sur la compréhension des cycles biogéochimiques océaniques (sources, cycles internes, puits) à l'aide de traceurs présents dans l'eau de mer (la concentration d'aluminium dissous et la composition isotopique du fer dissous) combinés à des outils hydrodynamiques. L'aluminium est utilisé comme traceur des sources lithogéniques à l'océan alors que les isotopes du fer nous renseignent sur le cycle du fer dans l'océan. Cette thèse se concentre en premier lieu sur l'analyse de masses d'eau d'une section longitudinale à 22ºN dans l'Atlantique Nord réalisée dans le cadre de la campagne GEOTRACES GApr08. Cette étude combine pour la première fois une analyse multiparamétrique optimale des masses d'eau (extended optimum multiparameter analysis eOMPA) à une estimation de leurs trajectoires Lagrangiennes issues d'un modèle hydrodynamique. Par ailleurs, les mesures d'aluminium dissous (dAl) effectuées ont permis de produire une première section de dAl à 22ºN et ces mêmes outils, une analyse poussée. En effet, l'utilisation conjointe du modèle 1D d'advection-dépôt de poussière en surface et des résultats de l'eOMPA a mis en valeur les processus prédominants associés aux concentrations de dAl mesurées. (i) En surface, l'advection et le dépôt de poussière atmosphérique sont tous deux essentiels pour expliquer les concentrations de dAl observées bien que dans l'ouest, une source externe supplémentaire est nécessaire. Cette source pourrait provenir soit du fleuve Amazone, soit de l'érosion des petites Antilles. (ii) Entre 200 et 800 m, alors qu'on se situe dans une zone de fort dépôt atmosphérique (sous le panache saharien), les fortes concentrations de dAl résultent du transport océanique. Le bilan net des interactions dissous-particules est pourtant une soustraction de dAl, probablement par adsorption sur les particules. (iii) En dessous de 800 m, l'effet des interactions dissous-particules s'inverse et le scavenging réversible est une source nette de dAl. (iv) En dessous de 3340 m, la source hydrothermale Snakepit s'avère être une source locale importante de dAl. Contrairement à l'aluminium, le fer (Fe) est un micronutriment essentiel à la production primaire. Ce micronutriment limite la production primaire dans 30 à 40 % de l'océan. Dans le cadre des campagnes GEOTRACES KEOPS 1 et 2, nos mesures d'isotopes de Fe présentées dans cette thèse permettent l'étude des sources de micronutriments dans une zone naturellement fertilisée de l'océan Austral, les îles Kerguelen. Nos mesures d'isotopes de Fe révèlent plusieurs éléments sur son cycle. (i) En l'absence d'apport externe, les signatures isotopiques de Fe des masses d'eau sont conservées sur plus de 4500 kilomètres, ce qui permet d'utiliser ce traceur pour suivre l'origine du Fe dans l'océan. (ii) Une source sédimentaire réductrice de Fe dissous provenant de la marge des îles Kerguelen alimente la production primaire en aval. (iii) Une source sédimentaire locale non réductrice de Fe dissous impacte les eaux de fond des stations situées au niveau du plateau des Kerguelen, mais ne semble pas contribuer significativement aux eaux moins profondes. Ce résultat est identifié pour la première fois directement dans une région HNLC. L'ensemble de ces travaux souligne le caractère essentiel 1) de la prise en compte des transports horizontaux, si possible de manière quantitative, dans l'interprétation des distributions d'éléments traces et d'isotopes, 2) des interactions dissous particules, notamment le processus dit de scavenging réversible (adsorption-désorption), sur les cycles des éléments traces et isotopes
The overall objective of this thesis is to further our understanding of ocean biogeochemical cycles (sources, internal cycles, sinks) using tracers present in seawater (the concentration of dissolved aluminium and the isotopic composition of dissolved iron) combined with hydrodynamic tools. Aluminum is used as a tracer from lithogenic sources to the ocean, while iron isotopes tell us about the iron cycle in the ocean. This thesis focuses first on the analysis of water masses of the 22ºN longitudinal section in the North Atlantic carried out in the framework of the GEOTRACES GApr08 campaign. This study combines for the first time an extended optimum multiparameter analysis (eOMPA) of water masses with an estimation of their Lagrangian trajectories from a hydrodynamic model. In addition, the dissolved aluminium (dAl) measurements carried out have made it possible to produce a first section of dAl at 22ºN and these same tools have enabled an advanced analysis. The joint use of the 1D model of surface dust advection-deposition and the eOMPA results highlighted the predominant processes associated with the measured dAl concentrations. (i) At the surface, both advection and deposition of atmospheric dust are essential to explain the observed dAl concentrations, although in the west, an additional external source is required. This source could come either from the Amazon River or from erosion in the Petites Antilles. (ii) Between 200 and 800m, in an area of strong atmospheric deposition (below the Saharan plume), high dAl concentrations result from oceanic transport. The net balance of dissolved-particle interactions, however, is a subtraction of dAl, probably by adsorption onto particles. (iii) Below 800 m, the effect of dissolved-particle interactions is reversed and reversible scavenging results in a net source of dAl. (iv) Below 3340 m, the Snakepit hydrothermal source is found to be a significant local source of dAl. Unlike aluminium, iron (Fe) is an essential micronutrient for primary production. This micronutrient limits the primary production in 30-40% of the ocean. In the framework of the GEOTRACES KEOPS 1 and 2 campaigns, the Fe isotope measurements presented in this thesis allow the study of micronutrient sources in a naturally fertilized area of the Southern Ocean, the Kerguelen Islands. Our Fe isotope measurements reveal several elements on its cycle. (i) In the absence of external input, the Fe isotope signatures of water masses are preserved over 4500 kilometers, which allows us to use this tracer to follow the origin of Fe in the ocean. (ii) A reducing sedimentary source of dissolved Fe from the Kerguelen Island margin feeds primary production downstream. (iii) A local non-reducing sedimentary source of dissolved Fe impacts the bottom waters of the Kerguelen Plateau stations, but does not appear to contribute significantly to the shallower waters. This result is identified for the first time directly in an HNLC region. This PhD work highlights the key importance of 1) taking into account horizontal transport, if possible quantitatively, in the interpretation of trace element and isotope distributions, and 2) the interactions of dissolved particles, in particular the so-called reversible scavenging process (adsorption-desorption), on the cycles of trace elements and isotopes

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Manciati, Carla J. „Modélisation de l'interaction surface – souterrain du système aquifère Tumbaco - Cumbayá en Equateur, avec une approche hydrodynamique et géochimique“. Thesis, Montpellier 2, 2014. http://www.theses.fr/2014MON20086/document.

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L'aquifère Tumbaco – Cumbayá, sujet de la présente étude, se situe dans le contexte typique des aquifères volcano-sédimentaires. Cet aquifère se localise dans la Vallée Interandine, à 15 Km à l'Est de Quito. L'aquifère principal est la formation volcano-sédimentaire Chiche. Il est limité par la rivière Chiche et San Pedro, la faille de Quito et le volcan Pasochoa. Le volcan Ilaló se trouve au milieu de la zone d'étude. Il forme un second aquifère essentiellement volcanique soumis à un géothermalisme lié au volcan, dont la partie enterrée du cône est apparemment au-dessous de la formation Chiche. La couche géologique en surface est appelée Cangahua. Elle recouvre toute la zone et elle est imperméable. L'exploitation des aquifères Chiche et Ilaló a été théoriquement suspendue à partir de 2006, quand des teneurs en arsenic supérieures à la norme de 10 microg/l ont été détectées. Notre objectif est d'améliorer la connaissance du fonctionnement intégral de ce système aquifère en utilisant trois axes principaux de recherche : i) l'hydrodynamique, ii) la géochimie et, iii) les isotopes stables, 18O et 2H, et radioactifs, 3H et 14C.L'hydrodynamique montre que le système aquifère a une saisonnalité très faible. Par ailleurs, les aquifères sont actuellement exploités par un usage industriel et domestique, contrairement à ce qui a été pensé au début. Le volcan sépare les parties Sud et Nord de l'aquifère Chiche et il fonctionne comme une barrière hydraulique du flux. Les rivières Chiche et San Pedro sont des axes de drainage de l'aquifère, au Nord et au Sud.L'analyse des paramètres physiques de l'eau ont mis en évidence deux aquifères bien différenciés : l'aquifère Chiche avec des CE et des températures plus basses que l'aquifère Ilaló. La chimie des ions majeurs a révélé un faciès de l'eau qui évolue d'un pôle Mg-HCO3 à un pôle Na-HCO3, dans l'aquifère Chiche et aussi dans l'aquifère Ilaló, alors que l'aquifère Chiche Sud est plus Mg-HCO3. Les teneurs en As sont plus élevées dans l'aquifère Ilaló que dans l'aquifère Chiche, où les teneurs baissent au fur et à mesure que l'on s'éloigne du volcan. Cet élément est d'origine naturelle, mais aucune corrélation significative n'a pas été trouvée pour l'aquifère Chiche. Cependant, dans l'aquifère Ilaló, une corrélation de 57% a été trouvée avec le fer, suggérant une interaction avec les oxydes de fer de la formation géologique.L'isotope radioactif 3H n'a pas été détecté dans l'eau des aquifères, à exception d'une source au Nord de la zone d'étude, dans la formation Chiche. Cette infiltration probable d'eaux récentes a été confirmée par le 14C, qui a des teneurs supérieures à 100%. Le reste des points de l'aquifère Chiche ont des activités 14C entre 45,4 et 87,4 pmc. Pour l'aquifère Ilaló les activités 14C sont < 20 pmc. L'âge de l'eau a été calculé et corrigée à partir du 13C qui montrait une contamination par le CO2 profond, qui donne des âges plus anciens qu'en réalité. Malgré la correction, les âges de l'eau continuent à se montrer très élevés, pour Chiche entre 400 et 4000 ans et Ilaló entre 11000 et 44000 ans. Les isotopes stables ont été utilisés pour identifier les zones de recharge. L'eau de l'aquifère Chiche a montré un comportement isotopique en 18O et 2H sous la droite météorique locale, avec une pente de 3,5, signal d'un fractionnement isotopique d'échange avec la roche chaude qui n'a pas été observé dans l'aquifère Ilaló. Le calcul de l'altitude de recharge a montré que l'aquifère Chiche s'alimente au pied du volcan Ilaló au Nord et au pied du volcan Pasochoa au Sud, en considérant des conditions climatiques similaires aux conditions actuelles. Pour l'aquifère Ilaló, la zone de recharge se trouverait sur les flancs du volcan, en supposant des conditions climatiques de recharge plus froides que les conditions actuelles. Mais cette zone ne serait plus fonctionnelle dû au dépôt de Cangahua.Les résultats suggèrent que les eaux de l'Ilaló se mélangent avec l'aquifère Chiche
The Tumbaco – Cumbayá aquifer is found in the context of volcano-sedimentary aquifers. This aquifer is located in the Interandean Valley, 15 km to the east of Quito. The principal aquifer is the volcano-sedimentary formation Chiche. It is limited by the Chiche and San Pedro rivers, the Quito fault and the Pasochoa volcano. The Ilaló volcano is in the middle of the study zone and constitutes a second essentially volcanic aquifer, and is therefore subject to geothermal influences. This volcanic formation appears to be below the Chiche formation. The geologic layer on the surface is called Cangahua, it covers the entire zone and is impermeable. The exploitation of the Chiche and Ilaló aquifers was theoretically suspended in 2006, when arsenic concentrations > the WHO standard of 10 microg/l were found. Our objective is to improve the knowledge of the functioning of this aquifer system using three main research methods: i) hydrodynamics, ii) geochemistry and iii) stable isotopes, 18O - 2H, and radioactive isotopes, 3H - 14C.Hydrodynamics showed that the aquifer system has a low seasonality. We revealed that the aquifers are currently exploited for industrial and domestic uses, contrary to what was known at the beginning. The Ilaló volcano divides the south and north parts of the Chiche aquifer, with the volcano apparently acting as a hydraulic barrier for flows. The Chiche and San Pedro rivers are the drainage axes of the Chiche aquifer in the north and south.The analyses of the waters' physical parameters differentiated the two aquifers, Chiche aquifer having lower EC and temperature than the Ilaló aquifer. Major ions analysis revealed waters that vary between Mg-HCO3 pole and a Na-HCO3 pole in both the Chiche and Ilaló aquifers. As concentrations are higher in the Ilaló aquifer than in the Chiche aquifer. In the Chiche aquifer, As concentrations also decrease as the distance from the volcano increases. Arsenic is of natural origin, but no significant correlations were found for the Chiche aquifer. In the Ilaló aquifer a 57% correlation with Fe was found, which suggests an interaction between As and Fe oxides present in the geologic formation.Radioactive isotope 3H was not detected in groundwater from either aquifer, except in one spring in the north of the study area in the Chiche formation. The likely infiltration from recent waters was confirmed by 14C analysis this spring, which showed concentrations > 100 pmc. Other sampling points in the Chiche aquifer have 14C activities between 45.4 - 87.4 pmc. The Ilaló aquifer has 14C activities < 20 pmc. Water ages were calculated and corrected using 13C, which reveal a contamination from geogenic CO2, making water seem older than it is in reality. Despite the age correction, groundwater ages remain very old: Chiche groundwaters are between 400 - 4,000 years old and Ilaló groundwaters are between 11,000 - 44,000 years old. Stable isotopes were used to identify recharge areas. Groundwaters from Chiche aquifer show an isotopic 18O and 2H signature below the Local Meteoric Water Line (slope=3.5). This was interpreted as isotopic fractionation from hot rock and water interactions, which was not observed in the Ilaló aquifer. Recharge altitude calculations show that the Chiche aquifer is fed on the Ilaló and Pasochoa volcano piedmonts, if we consider that climatic conditions over the recharge period are close to current conditions. However, for the Ilaló aquifer, recharge areas appear to be located on the flanks of the volcano, assuming colder recharge climatic conditions than today. This recharge area should no longer be functional because of the Cangahua deposits during the last volcanic events.Results suggest that Ilaló groundwaters are being mixed with Chiche groundwaters. This research is the first to have been done with this level of detail in Ecuador on this type of aquifer and will provide new opportunities for projects in others volcano-sedimentary aquifers in the country

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Fuentes-Ruiz, Carlos. „Approche fractale des transferts hydriques dans les sols non-saturés“. Grenoble 1, 1992. http://www.theses.fr/1992GRE10147.

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Le memoire constitue une tentative d'utilisation de concepts issus de la geometrie fractale, a l'etude des transferts hydriques dans les sols partiellement satures en eau. Il a trait plus particulierement a la determination des parametres hydrodynamiques (relations pression capillaire-teneur en eau-conductivite hydraulique), a l'infiltration et au couplage ecoulements de surface et souterrain. Les resultats obtenus montrent l'interet de l'approche, tant au plan conceptuel au niveau de la generalisation de resultats fragmentaires precedemment obtenus, qu'experimental, notamment pour la description de la variabilite spatiale des proprietes hydrodynamiques des sols

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Beydoun, Hussein. „Estimation de paramètres en milieux poreux non saturés en eau : Approche expérimentale et modélisation“. Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008), 2005. http://www.theses.fr/2005STR13047.

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L’écoulement d’eau en milieu poreux non saturé est modélisé d’une manière classique par l’équation de Richards. La résolution de cette équation nécessite la connaissance des relations exprimant la variation de la teneur en eau et la conductivité hydraulique en fonction de la pression capillaire. Dans ces relations interviennent les paramètres hydrodynamiques caractérisant l’écoulement en milieu poreux. Certains d’entre eux sont physiquement mesurables alors que d’autres ne le sont pas directement. L’objectif de ce travail est d’identifier tous les paramètres hydrodynamiques (d’un sable) par approche inverse à partir d’expériences de drainage sur colonne de laboratoire. Cette identification sera réalisée en milieu homogène ainsi qu’en milieu hétérogène. Pour cela, nous cherchons à développer le protocole expérimental décrivant le système et à améliorer le modèle hydrodynamique (résolution de l’équation de Richards) ainsi que la stratégie d'inversion (algorithme de Marquardt). Il s’agit également d’estimer les incertitudes sur ces paramètres et d’analyser leurs sensibilités par rapport aux observations mesurées
Unsaturated water flow in porous media is classically modelled by Richards equation. Solving this equation requires the expression of the water content and of the hydraulic conductivity with respect to capillary pressure. These expression depend on the intrinsic hydraulic parameters of the porous medium. Some of these parameters are physically measurable whereas some others need indirect evaluation. The objective of this work is to identify all the hydraulic parameters (of a sand) using inverse modeling of a drainage experiment performed on a laboratory column. This identification is carried out for homogeneous and heterogeneous medium. To this end, experimental device and protocol are developed to depict the drainage system and to improve both the resolution of the hydrodynamic problem (Richards equation) and the inverse procedure (Marquardt algorithm). The aim is also to evaluate uncertainty on parameters and model sensitivity as regard measured observations

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Fahs, Hassane. „Identification des paramètres par approche inverse pour la simulation de l'hydrodynamique en milieux fracturés“. Strasbourg, 2010. https://publication-theses.unistra.fr/public/theses_doctorat/2010/FAHS_Hassane_2010.pdf.

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Dans ce travail un modèle numérique robuste est développé pour l’identification des paramètres pour la simulation de l’hydrodynamique en milieux fracturés. La première partie de ce travail est consacrée au problème direct qui est résolu avec la méthode des Eléments Finis Mixtes Hybrides (EFMH) et avec une technique de condensation de la masse. La méthode d’EFMH permet de réduire le problème à la résolution d’un système linéaire dont la matrice associée est symétrique, définie positive et la technique de condensation de la masse permet d’éviter les oscillations non-physiques. La deuxième partie de ce travail est consacrée à la résolution du problème inverse qui consiste à minimiser une fonction objectif définie par l’écart entre les observations mesurées et celles calculées par le problème direct. Le problème de minimisation est résolu avec l’algorithme de Marquardt–Levenberg. Cet algorithme nécessite le calcul du gradient de la fonction objectif qui est assuré par la méthode des sensibilités. La troisième partie de ce travail porte sur la paramétrisation qui consiste à minimiser le nombre des paramètres à estimer. A cause de sa simplicité, on s’intéresse ici à la paramétrisation par la méthode de zonation qui consiste à subdiviser le domaine étudié en plusieurs zones considérées comme homogène. Ainsi, l’identification des frontières entre les zones est faite avec la technique des indicateurs de raffinement. Enfin, le modèle numérique développé est validé sur quelques cas tests numériques et sur un cas test réel (le Site Expérimental Hydrogéologique « SEH » de Poitiers)
In this work a robust numerical model is developed for identification of parameters for the simulation of hydrodynamics in fractured media. The first part of this work is devoted to the direct problem that is solved with the Mixed Hybrids Finite Element method (MHFE) and with the technique of mass lumping. The MHFE method reduces the problem to solving a linear system whose associated matrix is symmetric defined positive and mass lumping technique allows avoiding non-physical oscillations. The second part of this work is devoted to solve the inverse problem which is the minimization of an objective function defined by the difference between observations measured and calculated by the direct problem. The minimization problem is solved with the algorithm of Marquardt-Levenberg. This algorithm requires computing the gradient of the objective function which is ensured by the sensitivity method. The third part of this work concerns the parameterization which is the minimization of the number of parameters to be estimated. Because of its simplicity, we focus here on the parameterization by the method of zonation which is to subdivide the area studied in several areas considered homogeneous. Thus, identification of boundaries between zones is done with the technical of refinement indicators. Finally, the numerical model is validated on some numerical test cases and a real test case (the Hydrogeological Experimental Site "HES" of Poitiers

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Toutain, Jean. „Approche maxwell-stefan couplée à un modèle de population de gouttes pour la simulation dynamique d'une colonne pulsée d'extraction liquide-liquide“. Toulouse, INPT, 1998. http://www.theses.fr/1998INPT023G.

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Un nouveau code de calcul etendu a la dynamique a ete developpe pour la simulation du transfert de matiere multi-constituant en colonne d'extraction liquide-liquide fonctionnant a contre-courant. Ce simulateur est caracterise par le couplage entre une description detaillee de l'hydrodynamique et un modele de transfert base sur l'approche maxwell-stefan. Ainsi, le transfert multi-constituant entre les phases est exprime par des equations de diffusion tenant compte de la non-idealite des liquides. L'interphase est representee par un double-film et l'equilibre a l'interface est admis. Des facteurs empiriques tels que les efficacites d'etages visant a decrire l'ecart a l'equilibre thermodynamique sont ainsi entierement supprimes. Sur le plan de l'hydrodynamique, la phase dispersee est representee a l'aide d'un bilan de population de gouttes, afin de prendre en compte le caractere polydisperse de la phase dispersee. Ainsi, le modele repose explicitement sur les mecanismes fondamentaux de transport, de rupture et de coalescence de gouttes. L'effet marangoni resultant du transfert de matiere est egalement pris en compte, notamment pour le processus de coalescence. Ce simulateur a ete valide sur quelques valeurs experimentales issues de la litterature et est capable de decrire avec precision le comportement d'une colonne d'extraction liquide-liquide. Il permet ainsi une analyse du comportement d'une colonne et une interpretation du couplage entre tous les phenomenes mis en jeu.

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Douez, Olivier. „Réponse d'un système aquifère multicouche aux variations paléoclimatiques et aux sollicitations anthropiques - Approche par modélisation couplée hydrodynamique, thermique et géochimique“. Phd thesis, Université Michel de Montaigne - Bordeaux III, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00198733.

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L'étude des paramètres hydrodynamiques et de la charge piézométrique des aquifères ne suffit pas pour appréhender le fonctionnement hydrogéologique des grands bassins sédimentaires. Il est nécessaire de tenir compte de l'ensemble des couches et de leurs comportements hydrogéologiques sur le long terme. Ces systèmes sont en effet trop souvent analysés sur le court terme avec l'hypothèse que le régime hydrodynamique était stabilisé avant l'exploitation humaine. C'est donc sous une vision nouvelle que la compréhension de l'aquifère des Sables Infra-Molassiques, et plus globalement du système multicouche sud-aquitain, est abordée avec comme objectif son intégration dans un modèle hydrodynamique.
L'interprétation des données isotopiques et géochimiques a montré que seuls des transferts verticaux en complément ou non à un écoulement horizontal étaient à même d'expliquer les résultats des analyses et a permis d'exposer l'idée d'une phase de recharge importante à la fin du Pléistocène. La reconstitution du paléoclimat local a été entreprise afin de proposer un scénario des périodes potentielles de recharge du système aquifère sud-aquitain sur les 40000 dernières années. L'ensemble de ces résultats a révélé l'instabilité des conditions d'alimentation de ce multicouche et donc son état transitoire.
Une analyse majeure des caractéristiques géologiques, hydrogéologiques et géothermiques a été engagée et les données mises en cohérence afin de proposer un modèle couplé hydrodynamique et thermique 3D permettant d'étudier l'évolution récente mais également de longue durée. Comportant onze couches, l'extension du modèle est d'environ 32000 km². L'ajustement dans le modèle des données de température a été réalisé. Le calage en transitoire court d'exploitation avec les prélèvements et l'activité de deux stockages de gaz a été effectué. La simulation des variations eustatiques sur les derniers 100000 ans a montré la faible influence de celles-ci sur la nappe des Sables Infra-Molassiques. La simulation des variations de recharge liées aux fluctuations paléoclimatiques sur 40000 ans, objectif final de ce travail, a été exécutée et a permis d'établir trois principaux axes d'écoulement en cohérence avec les contraintes géochimiques. L'importance des transferts verticaux et horizontaux a pu être approchée à l'aide de bilans de flux. Enfin, la baisse piézométrique actuellement observée serait la conséquence des prélèvements de ces trente dernières années et, dans une moindre mesure, de la vidange naturelle du système amorcé il y a 150 ans, suite à une recharge importante au cours du Petit Âge Glaciaire.
Ce travail a mis en exergue l'existence d'échanges entre les différentes couches (aquifères et formations peu perméables), la recharge par drainance verticale importante dans certains secteurs ainsi que le régime transitoire sur plusieurs centaines voire milliers d'années avec un caractère continu. Au final, la compréhension de ce type de multicouche d'extension régionale nécessite de se détacher de la vision commune d'un fonctionnement qui n'aurait débuté qu'avec l'exploitation anthropique sur un système hydrodynamiquement stabilisé.

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Anongba, Braphond. „Identification du système hydrogéologique des formations quaternaires et callovo-oxfordiennes du Marais poitevin par approche couplée minéralogique, hydrodynamique et géochimique“. Poitiers, 2007. http://www.theses.fr/2007POIT2320.

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Le Marais Poitevin est un exemple typique de l'influence des activités anthropiques sur les zones humides. Un des problèmes à résoudre, avant d'envisager des solutions de préservation de ce territoire, concerne les transferts hydriques existant entre le marais et le substratum carbonaté du Jurassique. Dans cette optique, une approche multidisciplinaire a été privilégiée. Les études sur les sols, les sédiments et les eaux du marais ont permis de proposer des hypothèses de circulations des eaux souterraines. Les sédiments de la dépression du Marais poitevin sont limoneux avec toutefois des transitions verticales de texture. On enregistre ainsi des transitions limono-sableuses à sablo-argileuses voire argilo-limoneuses. Ces variations de faciès s'accompagnent de variations de perméabilité depuis des valeurs moyennes de 10-6 m/s dans les faciès argileux jusqu'à des valeurs supérieures à 10-4 m/s dans les horizons sableux. Par ailleurs, les eaux souterraines se singularisent par une grande dispersion de leurs âges en fonction de la position géographique qu'elles occupent. Ainsi, au sein de l'aquifère quaternaire, les eaux sont actuelles à l'Est et subactuelles à anciennes à l'Ouest (> 2500 ans BP) de la dépression. En revanche, dans les formations de l'Oxfordien, confinées sous le Quaternaire, elles sont anciennes (> 7000 ans BP). Les pompages d'essai et les différences d'âges entre les eaux souterraines du Quaternaire et celles des marno-calcaires de l'Oxfordien permettent de conclure que les transferts de masse entre les formations du bri et le substratum jurassique sont limités et ont préférentiellement lieu à la périphérie du marais
Poitevin marsh is an example of human influence on wetlands. Before getting solutions to safeguard this territory, we had to study hydrological interactions between Poitevin marsh and its underlying aquifers. In this outlook, multivariate approaches are used. On the one hand, sediments of two aquifers are analysed by granulometry and mineralogy, and on the other hand water is analysed by classical and isotopic geochemistry. The granulometrical and mineralogical characteristics show that sedimentary textures of the Poitevin marsh are very heterogeneous. The presence of clays, silts and sands are evidenced in various proportions with permeability range from 10-6 m/s in silty-clay deposits to 10-4 m/s in sand deposits. The isotopic characteristics suggest that Poitevin marsh groundwaters are current at the East of the basin and sub-current and sometimes old (> 2500 years BP) at the West. The confined Oxfordian groundwaters are old (> 7000 years BP). This study shows that exchanges exist in the marsh between the Quaternary and the Jurassic carbonated aquifer. However, these exchanges are limited and preferentially occur on the edge of the marsh. Indeed, the geochemical signature of the confined Oxfordian groundwaters is more chemically marked by the seawater than those of the Quaternary

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Thomazo, Jean-Baptiste. „Perception de la texture en bouche : une approche biomimétique“. Thesis, Sorbonne université, 2019. http://www.theses.fr/2019SORUS388.

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Le système langue-palais est capable de détecter de fines variations de texture en bouche là où le meilleur des rhéomètres est essentiellement aveugle. Une hypothèse pour expliquer cette remarquable sensibilité repose sur la présence de myriades de papilles filiformes sur la surface de la langue et de mécanorécepteurs à leur base. Pendant cette thèse, nous avons adopté une approche biomimétique reproduisant le fonctionnement de la cavité orale. La langue est un bloc d’élastomère décoré de cylindres assimilés à des papilles filiformes. Elle est placée sur une cellule de rhéoscope, combinaison d’un rhéomètre et d’un microscope. L’outil rotatif du rhéomètre joue le rôle du palais rigide, et impose l’écoulement du liquide testé. Nous avons imagé sous cisaillement de fluides simples la déflexion d’une papille et montré que celle-ci est proportionnelle aux contraintes visqueuses, en accord avec un modèle élastohydrodynamique récent. Nous avons sondé la déflexion d’une papille en présence de suspensions granulaires, modélisant des émulsions alimentaires. Nous avons montré que la présence de particules dans la phase continue modifie peu la déformation moyenne d’une papille, mais fortement son écart-type, surtout à cause des collisions particules/papille. Enfin, nous avons étudié l’effet des interactions entre papilles en variant leur densité surfacique. Cette déflexion diminue avec la densité. Un modèle phénoménologique, qui traite le tapis de papilles comme un milieu poreux effectif, décrit avec succès nos données sur toute la gamme de densité
The tongue-palate system is able to detect fine texture variations in the mouth where the best rheometers are essentially blind. One hypothesis to explain this remarkable sensitivity is the presence of myriads of filiform papillae on the surface of the tongue and mechanoreceptors at their base. During this thesis, we developed a biomimetic approach reproducing the functioning of the oral cavity. The tongue is an elastomer block decorated with elongated cylinders assimilated to filiform papillae. It is placed on the bottom of the cell of a rheoscope, a combination of a rheometer and a microscope. The rotating rheometer tool plays the role of the rigid palate, and imposes the flow of the tested liquid. We have imaged while shearing simple fluids the deflection of a papilla and showed that it is proportional to the viscous stresses, in perfect agreement with a recent elastohydrodynamics model. We probed the deflection of a papilla in the presence of granular suspensions as models of food emulsions. We have shown that the presence of particles in the continuous phase slightly modifies the average deformation of a papilla, but strongly changes the standard deviation around this deformation, mainly because of particle/papilla collisions. Finally, we studied the effect of papillae interactions by varying their surface density. This deflection decreases with density. A phenomenological model that treats the papillae as an effective porous medium successfully describes our data across the entire density range

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Fraisse, Stéphane. „Structure de la communauté phytoplanctonique des fleuves côtiers en réponse aux contraintes hydrodynamique : une approche basée sur les traits morpho-fonctionnels“. Phd thesis, Université Rennes 1, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00911634.

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Les traits fonctionnels sont de plus en plus utilisés en écologie pour expliquer les changements de composition et de structure de la communauté phytoplanctonique en fonction des contraintes environnementales. Ce succès tient au fait que les traits fonctionnels sont des caractéristiques reliées aux processus de croissance et de perte des organismes, et qu'ils déterminent ainsi l'occurrence, la dominance ou l'absence d'une espèce dans des conditions environnementales données. Parmi les traits fonctionnels, on distingue les traits morpho-fonctionnels qui présentent l'avantage d'être facilement observables et mesurables. Les approches basées sur les traits morpho-fonctionnels ont majoritairement été utilisées en lac mais pourraient toutefois s'avérer pertinentes en rivière où l'importance relative des contraintes environnementales agissant sur la communauté phytoplanctonique est très variable d'un système à l'autre. L'objectif de cette thèse a donc été de tester l'hypothèse selon laquelle la communauté phytoplanctonique en rivière pouvait être structurée selon les traits morpho-fonctionnels. Dans les rivières étudiées, nous avons montré que la communauté est structurée selon les traits morpho-fonctionnels reliés à la vitesse de sédimentation, en mettant en évidence le rôle clé de la forme des organismes, mais aussi de leur motilité et de leur densité via la présence de mucilage. A travers la sélection de différentes valeurs pour ces traits morpho-fonctionnels, nous avons pu mettre en évidence l'impact majeur de la turbulence sur la communauté phytoplanctonique de ces rivières. L'effet de ce paramètre a été testé expérimentalement en conditions contrôlées sur une communauté simplifiée afin de tester l'hypothèse selon laquelle sous l'effet de la turbulence, la composition de la structure de la communauté pouvait être prédite par les traits morpho-fonctionnels. Les résultats de cette approche expérimentale ont permis de réitérer le rôle clé de la forme dans la structure de la communauté corroborant ainsi les résultats de rivières et ont également souligné le rôle de la plasticité phénotypique. L'approche basée sur les traits a également été testée en estuaires, mais s'est cependant montré infructueuse. Plusieurs hypothèses ont été proposées pour expliquer ce résultat, notamment l'absence de trait identifié comme étant relié à la salinité.

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Darbani, Mohsen. „Approche sans maillage basée sur la Méthode des Eléments Naturels (NEM), pour les écoulements bidimensionnels à surface libre“. Compiègne, 2009. http://www.theses.fr/2009COMP1851.

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La résolution des équations à surface libre est souvent confrontée à des difficultés numériques liées à une trop forte distorsion du maillage, comme c’est le cas lors de rupture de barrage ou de déferlement de vagues. Dans ce travail on se propose d’appliquer une technique sans maillage basée sur la Méthode des Eléments Naturels pour simuler l’écoulement en 2D d’un fluide en présence de forts gradients. Les équations considérées sont celles de Saint-Venant transitoires où l’on tient compte des termes non-linéaires et de la force de Coriolis. Afin d’optimiser les temps de calcul et d’éviter des appels à des algorithmes de type Newton-Raphson, une technique purement Lagrangienne a été utilisée pour traiter les termes non-linéaires. Cependant la gestion des conditions aux limites demeure une difficulté majeure. Nous avons donc défini un domaine géométrique assez mince aux voisinages immédiats des frontières, et un domaine de calcul qui sera enrichi au fur et à mesure que des particules quittent le domaine de calcul
Solving equation with free surface often encounters numerical difficulties related to excessive mesh distortion as is the case of dambreak or breaking waves. In this work we explore the meshfree technique based on the Natural Element Method(NEM) to simulate the 2D fluid flow in presence of strong gradients. The equations considered here are those of Saint-Venant shallow water where we consider the full non-linear equations, with a transient flow under the Coriolis effect. The nonlinear terms are computed by using a Lagrangian technique based on the method of the characteristics. This will allow us to avoid setting up a numerical algorithm, like Newton-Raphson’s, which tend to extend the computing time. However, the management of boundary conditions remains a major difficulty in meshless methods. We have therefore defined a thin geometrical domain close to the boundaries and a domain for computing that will be submitted to nodal enrichment, when the particles leave the computational domain

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Taïar, Redha. „Vers une nouvelle approche de modélisation de la performance en papillon : évaluation de la résistance à l'avancement au cours du cycle“. Lyon 1, 2000. http://www.theses.fr/2000LYO10021.

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Garcia, Cortes Daniel Ajax. „Contribution à l'étude de l'hydrodynamique et du transfert de masse en réacteurs de type cuve agitée par une approche globale et locale en système gas-liquide“. Toulouse, INPT, 2003. http://www.theses.fr/2003INPT030G.

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L'hydrodynamique dans un bioréacteur à turbine à quate pales par Vélocimètre Laser à effet Dopler (LDV) a tout d'abord été étudiée en systèmes monophasique et biphasique ; les paramètres adimensionnels caractéristiques et obtenus ont été comparés à ceux de cuve standard. Ensuite nous avons caractérisé par LDV l'hydrodynamique dans un bioréacteur à fond hémisphérique équipé de deux turbines à six pales plates soit de dimensions égales, soit de dimensions différentes en systèmes monophasique et biphasique. Le système à deux turbines de dimensions différentes permet de diminuer la puissance consommée par rapport à deux turbines de dimensions égales pour un flux de liquide induit semblable. Enfin, le transfert d'oxygène (Kla) et son efficacité ont été modélisés en prenant en fonction de la géométrie agitateur-diffuseur et des conditions opératoires. Finalement, nous avons modélisé l'hydrodinamique des systèmes d'agitation monophasique étudiés par l'analyse dur réseau de zones et estimé un des paramètres du modèle par comparaison avec les données expérimentales des vitesses locales obtenues avec LDV.

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Mbaye, Serigne. „Couplage hydrodynamique-biomasse dans les procédés de dépollution. Approche locale des mécanismes de croissance et d'adhésion/détachement de micro-organismes sur substrats solides“. Phd thesis, Université de Grenoble, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00769936.

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Cette thèse a pour objectif d'apporter une meilleure compréhension des mécanismes qui gouvernent le bon fonctionnement et les performances des procédés de dépollution à biomasse fixée et d'en développer leur modélisation. Ces procédés pourraient voir leur efficacité intensifiée si les couplages entre les divers mécanismes locaux qui les gouvernent étaient mieux compris. L'interaction forte écoulement / biofilm dans ces procédés rend très difficile leur modélisation sans des progrès drastiques dans la compréhension de phénomènes intervenant à diverses échelles (biofilm, pore, bioréacteur). En conséquence, un des premiers verrous à lever est d'apporter une meilleure compréhension des mécanismes locaux responsables de l'adhésion, du détachement et de la croissance de micro-organismes sous écoulement. Dans ce but une chambre d'écoulement a été mise au point pour permettre l'observation microscopique et la caractérisation in-situ de ces phénomènes sous conditions hydrodynamiques contrôlées. Le système étudié est une bactérie de Pseudomonas putida et le polluant modèle est du phénol. En conditions non limitantes, nous montrons que les paramètres de la loi de Monod, pour les instants initiaux de croissance du biofilm et les conditions hydrodynamiques en régime très diffusif, sont dépendants du cisaillement imposé, ce qui n'est pas pris en compte dans la plupart des modèles. Des expériences mettant en œuvre l'observation de la croissance du biofilm sous écoulement (à bas Reynolds) ont ensuite permis de montrer la nature hétérogène de la structure du biofilm (structures filamenteuses, distribution de protubérances sur le support solide). Ces structures pourraient entre autre expliquer comment la croissance du biofilm influence le frottement. Pour étudier l'influence de la microstructure sur cette quantité, une technique de reconstruction 3D du biofilm a été développée et mise en œuvre en complément de la microscopie optique directe. La simulation de l'écoulement dans la microstructure ainsi reconstituée et l'ordre de grandeur des perméabilités calculées montrent bien l'importance de la distribution locale de la biomasse sur ce paramètre.

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Gouin, Jérôme. „Etude du comportement hydrodynamique des terrains carbonatés karstifiés lors d'un essai par pompage, à partir de 100 cas réels approche comparative et statistique /“. Grenoble 2 : ANRT, 1987. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb37605533x.

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Bonnieux, Marc. „Etude du procédé "lit bactérien à ruissellement". Approche hydrodynamique du réacteur et capacité d'élimination des diverses fractions organiques. Application au traitement d'eau usée urbaine“. Montpellier 2, 1999. http://www.theses.fr/1999MON20116.

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Ce travail a permis une etude du procede lit bacterien incluant une approche hydrodynamique du reacteur sous diverses contraintes hydrauliques et l'evaluation de ses capacites d'elimination des fractions organiques par une biomasse epuratrice. Les essais ont ete realises sur diverses unites, de la taille pilote (3 m 3) a la semi-industrielle de 120 m 3. Les resultats obtenus sont compares a ceux observes sur unites industrielles (3500 m 3). Sur le plan hydrodynamique, les experimentations ont permis de differencier retention statique et dynamique ainsi que le role d'un garnissage dispersif. Sur le plan reactionnel, les resultats ont montre des capacites d'epuration importantes par biosorption et metabolisation des diverses fractions organiques qui se traduisent par une cinetique reactionnelle apparente d'ordre 2 par rapport a la concentration en carbone assimilable.

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Epelbaum, Thomas. „approche de l'équilibre dans les collisions hadroniques à haute énergie“. Phd thesis, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2014. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01010346.

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Cette thèse étudie les premiers instants d'une collision d'ions lourds. Juste après cette collision, il a été démontré que la matière produite -- appelée Plasma de Quarks et de Gluons (PQG) -- est très loin de l'équilibre thermique. On voudrait donc savoir si le PQG thermalise, et quelle est l'échelle de temps caractéristique pour cela. Le manuscrit expose l'étude de ces questions dans deux sortes de théories. Dans un premier temps, on étudie une théorie scalaire. En initialisant cette dernière dans un état hors équilibre, on peut étudier l'approche de l'équilibre pour un système de volume fixe ou un système en expansion unidimensionnelle. Dans les deux cas, des preuves d'une possible thermalisation peuvent être observées : une équation d'état se forme, le tenseur des pressions devient isotrope et le nombre d'occupation tend vers une distribution d'équilibre thermique classique. Ces résultats sont obtenus à l'aide de l'approximation classique statistique (ACS), qui permet d'inclure des contributions au-delà de l'ordre dominant de la théorie des perturbations. Dans un second temps, le "Color Glass Condensate", une théorie effective basée sur la Chromodynamique quantique adaptée à l'étude des premiers instants suivant la formation du PQG, est utilisé pour étudier de manière plus réaliste l'approche de l'équilibre thermique dans les collisions d'ions lourds. Après avoir établi quelques prérequis pour l'utilisation de l'ACS, les simulations numériques effectuées avec les équations de Yang-Mills semblent indiquer que le PQG devient rapidement isotrope, tandis que son rapport viscosité sur entropie est très petit, ce qui est la caractéristique d'un fluide quasi idéal.

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Saury, Eléonore. „Turbulence et instabilité thermique du milieu interstellaire atomique neutre : une approche numérique“. Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00784196.

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En Astrophysique, la compréhension du processus de formation d'étoiles reste l'une des principales questions. Elle est directement reliée à l'évolution du gaz interstellaire dans les galaxies, et en particulier aux processus de refroidissement et de condensation pour lesquels la turbulence et l'instabilité thermique jouent un rôle dominant. Ce travail se concentre sur l'évolution du gaz atomique et diffus qui fournit les conditions initiales à la formation des nuages moléculaires et se base sur une comparaison étroite entre observations à 21 cm et simulations numériques hydrodynamiques. Pour comprendre les rôles de l'instabilité thermique et de la turbulence dans la transition du gaz chaud (WNM, T ~ 8000 K, n = 0.5 cm-³) vers le gaz froid (CNM, T ~ 80 K, n = 50 cm-³), j'ai produit 90 simulations à basse résolution qui ont permis d'étudier l'influence de la densité initiale du WNM et de la compressibilité du forçage de la turbulence sur l'efficacité de la production de CNM. Un résultat important permet de conclure que le gaz chaud, dans les conditions de turbulence caractéristiques de ce qui est observé, ne transite pas vers le gaz froid quelque soit l'amplitude de la turbulence. Ces simulations à basse résolution ont aussi permis de déterminer quelles conditions initiales permettent de reproduire les propriétés déduites des observations telles que le nombre de Mach, la quantité de CNM en masse ou la dispersion de vitesse turbulente. Un processus de compression, que l'on peut reproduire soit en augmentant la densité initiale du WNM (n ≥ 1.5 cm-³) soit en appliquant un champ de forçage compressif, est nécessaire. Ces conditions initiales ont ensuite été utilisées pour produire deux simulations à haute résolution (1024³) pour lesquelles j'ai montré que les propriétés de la turbulence et de l'instabilité du milieu atomique neutre sont bien reproduites. Les histogrammes de température portent en effet la trace d'un milieu biphasique et les distributions de pression sont semblables aux observations. D'autre part, les spectres de puissance de la densité sont caractéristiques d'un milieu fortement contrasté alors que ceux de la vitesse restent caractéristiques d'une turbulence subsonique. Finalement, les structures froides de ces deux simulations reproduisent les relations masse-échelle et dispersion de vitesse-échelle observées dans les nuages moléculaires, suggérant que la structure des nuages moléculaires pourrait être héritée de celle des nuages de HI à partir desquels ils se sont formés. Le dernier aspect de mon travail est relié à la difficulté rencontrée lors de l'interprétation des données qui n'est possible qu'à partir de grandeurs projetées en deux dimensions. J'ai donc comparé en détails les deux simulations à haute résolution à des observations de cirrus en créant des observations artificielles à 21 cm. Les spectres d'émission et les cartes de densité de colonne ainsi produits sont semblables aux observations. De plus, les simulations donnant accès à l'information en trois dimensions, j'ai étudié les effets de l'auto-absorption dans la création de cartes de densité de colonne à partir de spectres de température de brillance. J'ai conclu de cette étude que l'auto-absorption ne peut être négligée mais qu'elle ne concerne que les lignes de visée les plus brillantes et les plus denses et que la correction habituellement appliquée sur les observations est efficace. Finalement, j'ai appliqué une méthode de décomposition en gaussiennes sur les spectres synthétiques. Cette méthode a pour objectif d'étudier les propriétés de chacune des deux phases thermiques du HI. Les résultats montrent qu'elle est prometteuse pour l'analyse des données de spectro-imagerie à 21 cm, bien que nécessitant des améliorations. Elle permet en effet de bien séparer les phases chaude et froide du milieu atomique et d'en déduire la distribution massique de chacune d'elles.

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Barthelemy, Kévin. „Adsorption des anions phosphate par des composés ferriques en vue du traitement des eaux usées : approche en réacteur homogène et en mode hydrodynamique contrôlé“. Thesis, Université de Lorraine, 2012. http://www.theses.fr/2012LORR0237.

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Les travaux présentés dans ce mémoire sont consacrés à l'étude des processus d'adsorption des anions phosphate par la rouille verte ferrique carbonatée et la ferrihydrite. L'objectif final vise une application au traitement des eaux usées en milieu rural. La synthèse des deux oxydes de fer a été réalisée et leurs propriétés physico-chimiques caractérisées. Un intérêt particulier a été consacré à comparer les propriétés structurales de la rouille verte ferrique en fonction de différents paramètres de synthèse. Une étude approfondie des propriétés physico-chimiques de surface de la ferrihydrite par spectroscopie de photoélectrons X a quant à elle été réalisée. La réactivité de ces deux oxydes a ensuite été abordée en mode discontinu où l'équation cinétique du pseudo-second ordre et le modèle d'isotherme de Freundlich offrent les meilleurs ajustements. L'influence de divers paramètres a été prise en compte comme le pH, la force ionique, etc. Le mode continu a été envisagé sur un matériau de filtration constitué de l'oxyde de fer déposé sur de la pouzzolane. La méthode de fabrication ainsi que les conditions optimales de préparation du matériau de filtration ont été déterminées. Les mécanismes d'adsorption en condition de flux hydrodynamique ont alors mis en évidence des phénomènes advectifs, diffusifs et une régionalisation de l'eau régissant l'adsorption au sein de la colonne. Des informations telles que les capacités d'adsorption ou l'influence du débit sur le processus d'adsorption ont pu être également obtenues. Une expérience préliminaire sur une eau usée prétraitée met finalement en évidence une quantité adsorbée particulièrement intéressante pour une application industrielle potentielle
The Ph.D. work, presented in this manuscript, is devoted to evaluating phosphate adsorption process on carbonate ferric green rust and ferrihydrite. The main objective concerns an application for the treatment of waste water in rural areas. Both iron oxides are first synthesized and their physico-chemical properties characterized. The ferric green rust structural properties differences as a function of synthesis parameters such as aging period and addition of hydrogen peroxide solution is of particular interest. A detailed study of surface physico-chemical properties by X Photoelectron Spectroscopy is carried out in the case of ferrihydrite. The reactivity of these two iron oxides is then evaluated in batch experiments. Adsorption process follows the pseudo-second order kinetic equation and Freundlich isotherm model which give the best adjustments of experimental data. The influence of various parameters such as pH, ionic strength, etc on phosphate adsorption is also taken into account. Column experiments are afterwards carried out by using filtration material constituted of iron oxide deposited onto pozzolana. The optimal conditions to prepare this filtration material are naturally predetermined. Phosphate adsorption in hydrodynamic mode is characterized by advective and diffusive mechanisms and water regionalization which govern the adsorption process in the column. Moreover, phosphate adsorption capacity and flow rate influence on adsorption process are obtained. Finally, a preliminary experiment on a pre-treated waste water finally shows that the filtration material is potentially interesting for an industrial application

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Brisson, Olivier. „Elaboration et caractérisation de monocristaux de AgGaX₂ (X = S, Se) pour l'optique non-linéaire dans l'infrarouge : approche par simulation numérique de l'hydrodynamique dans la phase fluide“. Bordeaux 1, 1995. http://www.theses.fr/1995BOR10518.

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L'étude de la cristallogénèse de deux composés destinés à des applications optiques non linéaires dans l'infrarouge, AgGaS2 et AgGaSe2, a été entreprise. Après avoir presenté et vérifié les propriétés structurales et thermodynamiques de ces matériaux, les paramètres influant sur la qualité des cristaux ont été étudiés et la nature et la répartition des défauts intrinsèques déterminées. Des mesures de tenue au flux laser a 1. 06 m sur des monocristaux polis ont été effectuées. Deux expériences de doublage a 10. 6m ont été réalisées. Une étude numérique de la convection dans la phase fluide durant la cristallogénèse a été entreprise afin d'interpreter les défauts structuraux et/ou de composition induits par les instabilites hydrodynamiques.

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Gatt, Antoine. „Instabilité des freins aéronautiques : Approche transitoire et multi-physique“. Thesis, Lyon, 2017. http://www.theses.fr/2017LYSEC024.

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Les freins aéronautiques sont soumis à des instabilités vibratoires induites par le frottement. Il en résulte des vibrations qui présentent un risque pour la structure du frein et de l’atterrisseur et posent des problèmes d’intégration. Safran Landing Systems doit donc répondre à des spécifications avionneurs strictes sur les niveaux des vibrations générées par son équipement. Le respect de ces spécifications est actuellement contrôlé par la réalisation d’essais de freinage longs et coûteux. L’objectif de ces travaux de recherche est de reproduire numériquement ces phénomènes vibratoires via des outils intégrables au processus de conception d’un frein. Le crissement de frein, bien qu’il soit l’objet de recherches depuis le début du XXe siècle, demeure un phénomène assez mal compris, notamment dans l’aéronautique. Des vibrations instables apparaissent régulièrement sur l’ensemble de la plage fréquentielle 0-2 kHz. Au cours de la dernière décennie, une instabilité vibratoire vers 200 Hz dénommée whirl 2 s’est manifestée de manière récurrente et souvent critique sur la plupart des nouveaux freins développés. On cherche donc à mettre en place une méthode permettant de simuler l’apparition et les amplitudes des instabilités vibratoires, notamment du mode de whirl 2. Dans une première partie, on présente des analyses d’essais vibratoires réalisés en conditions opérationnelles et expérimentales. On décrit ensuite la modélisation par la méthode des éléments finis du frein instable au sens de Lyapunov. La stabilité du système linéarisé est étudiée et on montre une corrélation en fréquence et déformée entre le modèle et les essais. Ce modèle éléments finis est trop volumineux en l’état pour permettre la simulation d’amplitudes de vibrations non linéaires. On propose donc dans une seconde partie deux méthodes de réduction adaptées à l’architecture complexe d’un système de freinage aéronautique et permettant la prise en compte du frottement. La première est une méthode semi-analytique qui se révèle très performante jusqu’à 500 Hz. La seconde méthode de réduction mise en oeuvre est la double synthèse modale. Elle est implémentée dans sa version classique, puis une amélioration est proposée avec succès : la double synthèse modale complexe. La troisième partie est consacrée à l’étude de la dynamique non linéaire du whirl 2 par la réalisation d’intégrations temporelles. La simulation des amplitudes de vibration nécessite la prise en compte réaliste du comportement non linéaire du frein. Or, on fait d’abord le constat que, contrairement à une hypothèse communément admise, les non-linéarités de contact situées aux interfaces frottantes ne suffisent pas à expliquer à elles seules la saturation des amplitudes vibratoires constatée expérimentalement. La recherche des phénomènes physiques non linéaires influents nous amène a considérer l’interaction de la structure vibrante avec le circuit hydraulique de commande du frein. La modélisation du couplage hydrodynamique fournit alors des éléments de compréhension inédits et permet de formuler des règles de conception. Enfin on étudie l’impact du frottement sec dans les contacts périphériques des disques de freinage avec la structure. Ce phénomène, jusque là négligé, apparaît largement prépondérant. Des études d’influences, présentant une bonne corrélation avec les essais, permettent de mettre en évidence de manière robuste l’influence du design et des scénarios de freinage sur les amplitudes vibratoires
These vibrations are a threat for the brake and landing-gear structural integrity and represent an issue in terms of integration. Thus Safran Landing Systems has to comply with aircraft manufacturers’ strict requirements on the vibration amplitude its product is likely to generate. Compliance to these requirements is assessed by long and costly braking test campaigns. The objective of the research presented here is to reproduce by simulation the brake dynamic instabilities with numerical tools that could be integrated in the design process. Brake squeal has been a research topic since the early XXth century. However it remains a rather ill-understood phenomenon, especially in aeronautics. Unstable vibrations regularly appear on the whole 0-2kHz frequency spectrum. In the last decade, an instability located around 200 Hz called whirl 2 persistently appeared on the newly developed wheel and brake assemblies, sometimes exhibiting critical vibration amplitudes. Consequently, Safran Landing Systems wishes to develop numerical tools able to simulate both the occurrence and the amplitudes associated with friction-induced instabilities, especially with the whirl 2 mode. In the first part of this report, an experimental analysis of the brake is conducted, on both laboratory and in operational set-ups. The modelling of the wheel and brake assembly using the finite element method is then described. The system stability in a Lyapunov’s sense is studied and shows good correlation in both frequencies and mode shapes with the experiments. This finite element model is too big to be used to perform the transient simulation of the nonlinear amplitudes. In the second part, two reduction methods, tailored to the complex aircraft brakes architectures, are thus presented. The first method is a semi-analytical. It shows excellent performances up to 500 Hz. The second reduction method is the double modal synthesis, implemented under its classical version. It is then successfully improved and called "complex double modal synthesis". The third part is dedicated to the study of the nonlinear dynamics of the whirl 2 through transient analyses. The nonlinear amplitudes simulation requires taking into account the relevant nonlinear brake behavior. However, it is first observed that, contrary to a commonly accepted hypothesis, the contact nonlinearities located at the friction interfaces cannot single-handedly account for the vibration amplitudes saturation observed in the tests. The need to identify the relevant physical phenomena leads then to consider the interaction between the squealing brake structure and its hydraulic command circuit. The modelling of the hydro-mechanical coupling provides an unprecedented insight and allows to prescribe design rules. Finally, we study the impact of dry friction in the peripheral contacts between the braking discs and the structure. This phenomenon, neglected until now, appears to have a major influence. Sensitivity studies exhibit a good correlation with tests, allowing to highlight, in a robust manner, the impact of brake design and braking scenarii on the nonlinear vibration amplitudes

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Boutron, Olivier. „Étude de l'influence de l'hydrodynamique sur le transfert de produits phytosanitaires en fossés agricoles : approche expérimentale et numérique“. Lyon 1, 2009. http://n2t.net/ark:/47881/m6xg9p3z.

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L'étude présentée a pour objectif de mieux comprendre l’influence de l’hydrodynamique sur le transfert de produits phytosanitaires lors d’écoulement dans les fossés agricoles. Quatre paramètres ont plus particulièrement été étudiés : i) la vitesse de l’écoulement de surface ; ii) la submergence, définie comme le rapport moyen entre la hauteur des formes du lit et la hauteur d’eau ; iii) la forme du lit et iv) le degré de saturation en eau du lit avant la contamination par les produits phytosanitaires. L’influence de ces paramètres a été étudiée en conditions semicontrôlées à travers la mise en oeuvre d’expérimentations en canal expérimental, au fond duquel a été fixé pour chaque expérimentation un substrat type constitué d’un assemblage de fibres de chanvre utilisé pour approcher de manière simplifiée un système naturel relativement complexe et hétérogène (en considération des nombreux substrats rencontrés dans le lit des fossés naturels : herbes, feuilles mortes, végétation en décomposition, paille, sédiments, …). Les fibres de chanvre ont été choisies après une étude préliminaire en laboratoire visant à comparer les possibilités d’adsorption et de désorption des produits phytosanitaires sélectionnés sur diverses fibres couramment utilisées dans l’industrie géotextile (jute, lin, chanvre, polyamide, polypropylène et polyester). Les expérimentations en canal expérimental ont été menées de manière à tester l’influence spécifique des paramètres étudiés. La comparaison des différentes expérimentations indique qu’une augmentation de la vitesse de l’écoulement de surface augmente la quantité de produits phytosanitaires transférés de l’écoulement de surface vers le lit, ainsi que la cinétique de ce transfert. Le constat est le même lorsqu’on augmente la submergence, ou bien lorsqu’on passe d’une géométrie de petites formes en « dunes » à une géométrie de grandes formes en « créneau ». Enfin, le fait que le lit soit saturé en eau en début d’expérimentation réduit fortement le transfert de la lame d’eau vers le lit. On observe également que l’influence de chaque paramètre semble être interdépendante. Devant le coût en temps et en argent de ces expérimentations, un modèle a été sélectionné dans la littérature, codé et utilisé pour conforter et compléter l’interprétation des données expérimentales
The aim of this work was to better understand the influence of hydrodynamics on the transfer of pesticides in water flows in agricultural ditches. Special attention was given to four parameters: i) the speed of the surface water flow, ii) the submergence, defined as the mean ratio between the height of the bedforms and the water depth, iii) the shape of the bedforms and iv) the water content of the bed substrate before contamination by pesticides. The influence of these various parameters was investigated with an experimental flume, using a standard of substrate made of hemp fibres. Hemp fibres were chosen as a simplified model of natural substrates such as grass, dead leaves, decaying vegetation, straw and sediments, which are rather complex and heterogeneous. Hemp fibres were selected from preliminary laboratory studies which allowed to compare the adsorption and desorption characteristics of various pesticides for different fibres often used in the geotextile industry (jute, linen, hemp, polyamide, polypropylene and polyester). The flume experiments were designed in order to assess the influence of the four parameters mentioned above. The comparison between the different experiments shows that an increase in surface water speed results in an increase in the amount of pesticides transferred from the water to the bed substrate and the transfer kinetics. A similar result is observed when increasing the submergence, or when going from small sinusoidal bedforms to larger rectangular bedforms. In addition, the data show that the transfer of pesticides from surface water to the bed substrate is strongly decreased when the substrate was saturated with water at the beginning of the experiments. Also, it appears that there is a link between the influence of the differents parameters. When considering the long time duration and the cost of the experiments, it was decided to use a model from the literature which was adapted and used to confirm and extend the interpretation of the experimental data

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Re-Bahuaud, Jordan. „Apports d'une approche couplée physique et géochimie des eaux souterraines pour caractériser les fonctionnements hydrodynamiques transitoires. Cas de la plaine alluviale du Forez“. Phd thesis, Ecole Nationale Supérieure des Mines de Saint-Etienne, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00783984.

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Le diagnostic du SAGE Loire au niveau de la plaine du Forez (42) relate une dégradation du potentiel hydrogéologique et une pollution des nappes superficielles par les nitrates et les pesticides. Ces problèmes nécessitent une gestion durable et équilibrée de la ressource en eau. Une partie de la demande en eau est assurée par la ressource souterraine. Les eaux souterraines exploitées sont : les eaux des formations alluviales superficielles pour l'irrigation et l'AEP ; et les eaux minérales des niveaux aquifères profonds du bassin sédimentaire sous-jacents aux alluvions pour le thermalisme et de mise en bouteille.La synthèse des connaissances disponibles a révélé des insuffisances dans la description des aquifères superficiels. En effet, elles ne permettent pas d'appréhender comment fluctue la ressource dans le temps et ne prennent pas en compte l'origine de la recharge des aquifères superficiels. Ainsi, le travail de thèse se focalise sur ces deux points particuliers :- l'identification du fonctionnement transitoire des aquifères est abordée par caractérisation physique des écoulements s'appuyant sur l'analyse de 4 points de suivi piézométrique permanent et la modélisation numérique des écoulements permettant de reproduire les fluctuations piézométriques observées.- l'origine de la recharge des aquifères alluviaux est abordée par caractérisation géochimique des écoulements (analyses en ions majeurs et isotopes δ180, δ2H, δ13C et A14C). Cette approche a mis en évidence des apports d'eaux profondes alimentant localement les aquifères superficiels.La méthodologie proposée, couplée physique et géochimie, permet de mieux préciser la vulnérabilité des aquifères investigués, en vue d'une meilleure gestion future.

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Re-Bahaud, Jordan. „Apports d’une approche couplée physique et géochimie des eaux souterraines pour caractériser les fonctionnements hydrodynamiques transitoires. Cas de la plaine alluviale du Forez“. Thesis, Saint-Etienne, EMSE, 2012. http://www.theses.fr/2012EMSE0666/document.

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Le diagnostic du SAGE Loire au niveau de la plaine du Forez (42) relate une dégradation du potentiel hydrogéologique et une pollution des nappes superficielles par les nitrates et les pesticides. Ces problèmes nécessitent une gestion durable et équilibrée de la ressource en eau. Une partie de la demande en eau est assurée par la ressource souterraine. Les eaux souterraines exploitées sont : les eaux des formations alluviales superficielles pour l’irrigation et l’AEP ; et les eaux minérales des niveaux aquifères profonds du bassin sédimentaire sous-jacents aux alluvions pour le thermalisme et de mise en bouteille.La synthèse des connaissances disponibles a révélé des insuffisances dans la description des aquifères superficiels. En effet, elles ne permettent pas d’appréhender comment fluctue la ressource dans le temps et ne prennent pas en compte l’origine de la recharge des aquifères superficiels. Ainsi, le travail de thèse se focalise sur ces deux points particuliers :- l’identification du fonctionnement transitoire des aquifères est abordée par caractérisation physique des écoulements s’appuyant sur l’analyse de 4 points de suivi piézométrique permanent et la modélisation numérique des écoulements permettant de reproduire les fluctuations piézométriques observées.- l’origine de la recharge des aquifères alluviaux est abordée par caractérisation géochimique des écoulements (analyses en ions majeurs et isotopes δ180, δ2H, δ13C et A14C). Cette approche a mis en évidence des apports d’eaux profondes alimentant localement les aquifères superficiels.La méthodologie proposée, couplée physique et géochimie, permet de mieux préciser la vulnérabilité des aquifères investigués, en vue d’une meilleure gestion future
The Water Management Scheme in the Forez plain (France 42) has concluded to a degradation of the water resources and a serious pollution of the shallow aquifers by nitrogen and pesticides. These issues require a sustainable and balanced management of the water resources. A part of the water demand is met by groundwater. The exploited groundwater come from: shallow alluvial formations exploited for irrigation and drinking water and deep aquifers in sedimentary basin under the alluvium. Mineral waters from the deep aquifers are exploited for thermo-mineral activities and bottling.The analysis of the data available in the studied area revealed a lack of knowledge in the understanding of the groundwater flow in the shallow aquifers. Is not sufficient to explain how the water resource varies with time and the origin of the recharge of the shallow aquifers. As consequence, this thesis work will focus on these two main topics: - Identification of the transient functioning of the aquifers based on a physical characterization of groundwater flow. This method is based on piezometric head analysis carry out on 4 stations with continuous measurements and numerical modeling to compare with the observed piezometric fluctuations.- Identification of the origin of the recharge of the alluvial aquifers through a geochemical characterization of groundwater flow (major ions and isotopes δ180, δ2H, δ13C and A14C). This approach established the partial contribution of the deep aquifers to the groundwater flow in the shallow alluvium. This methodology based on a coupled geochemical and physical approach allows to assess the vulnerability of the studied aquifers and contributes to improve the future water resources management in this area

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Bailly-Comte, Vincent. „Interactions hydrodynamiques surface/souterrain en milieu karstique : approche descriptive, analyse fonctionnelle et modélisation hydrologique appliquées au bassin versant expérimental du Coulazou, Causse d'Aumelas, France“. Phd thesis, Montpellier 2, 2008. http://www.theses.fr/2008MON20087.

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Ce travail de thèse s'inscrit dans la problématique générale de la caractérisation de l'aléa inondation. Plus précisément, cette étude cherche à caractériser l'influence des eaux souterraines sur la genèse et la propagation des crues en surface dans les cas d'un bassin versant à forte composante karstique. Le site expérimental du bassin versant du Coulazou, rivière temporaire qui traverse le massif karstique du Causse d'Aumelas à l'Ouest de Montpellier a été retenu pour étudier de manière approfondie les interactions entre les écoulements de surface et les écoulements souterrains en situation de crue.
L'étude hydrodynamique de ce système karst/rivière s'appuie sur un dispositif expérimental adapté à l'observation des phénomènes hydrologiques (pluie, ruissellement) et hydrogéologiques (piézométrie en forage et dans les drains karstiques, suivi hydrodynamique des exutoires du système) très rapides et très intenses. La dynamique de ces écoulements est liée au contexte climatique Méditerranéen mais aussi aux structures de drainage en surface et en souterrain qui permettent un transfert et un transit très rapide des eaux au sein du système karst/rivière.
Une description hydrodynamique classique est complétée par une approche fonctionnelle des échanges karst/rivière dans le but de mieux comprendre le fonctionnement hydrodynamique d'un tel système et de mettre en avant des indicateurs utilisables dans une démarche de modélisation des échanges surface/souterrain. Un premier modèle est présenté dans la dernière partie de ce document.

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Younsi, Amina. „Simulations des effets des écoulements sur la croissance cristalline d'un mélange binaire. Approche par méthode de Boltzmann sur réseau“. Palaiseau, Ecole polytechnique, 2015. https://theses.hal.science/tel-01221833/document.

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Bailly-Comte, Vincent. „Interactions hydrodynamiques surface/souterrain en milieu karstique : approche descriptive, analyse fonctionnelle et modélisation hydrologique appliquées au bassin versant expérimental du Coulazou, Causse d'Aumelas, France“. Phd thesis, Université Montpellier II - Sciences et Techniques du Languedoc, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00319965.

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Ce travail de thèse s'inscrit dans la problématique générale de la caractérisation de l'aléa inondation. Plus précisément, cette étude cherche à caractériser l'influence des eaux souterraines sur la genèse et la propagation des crues en surface dans les cas d'un bassin versant à forte composante karstique. Le site expérimental du bassin versant du Coulazou, rivière temporaire qui traverse le massif karstique du Causse d'Aumelas à l'Ouest de Montpellier a été retenu pour étudier de manière approfondie les interactions entre les écoulements de surface et les écoulements souterrains en situation de crue.
L'étude hydrodynamique de ce système karst/rivière s'appuie sur un dispositif expérimental adapté à l'observation des phénomènes hydrologiques (pluie, ruissellement) et hydrogéologiques (piézométrie en forage et dans les drains karstiques, suivi hydrodynamique des exutoires du système) très rapides et très intenses. La dynamique de ces écoulements est liée au contexte climatique Méditerranéen mais aussi aux structures de drainage en surface et en souterrain qui permettent un transfert et un transit très rapide des eaux au sein du système karst/rivière.
Une description hydrodynamique classique est complétée par une approche fonctionnelle des échanges karst/rivière dans le but de mieux comprendre le fonctionnement hydrodynamique d'un tel système et de mettre en avant des indicateurs utilisables dans une démarche de modélisation des échanges surface/souterrain. Un premier modèle est présenté dans la dernière partie de ce document.

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Ceratti, Davide Raffaele. „Viability of nanoporous films for nanofluidic applications“. Thesis, Paris 6, 2015. http://www.theses.fr/2015PA066482/document.

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Ces travaux de thèse ont eu deux objectifs: i) le développent de systèmes nanofluidique en utilisant une méthode non-lithographique, peu chère et facilement transposable à l'échelle industrielle ii) la compréhension des phénomènes nanofluidiques au travers des études expérimentales et de modélisation. Des couches minces mesoporeuses, en particulier des structures planaires avec des nanopiliers, ont été utilisé pour des études sur l'infiltration capillaire des liquides dans espaces confiné au niveau nanométrique. En plus des premiers tests pour des applications plus complexes comme des séparations et réactions nanoconfiné. Des structures mesoporeuses non-organisés ont aussi été étudiées pour déterminer la relation entre la nanostructure et la vitesse de remplissage capillaire. A été aussi démontré que pour des porosités avec des forts rétrécissements le remplissage capillaire se produit par l'intermédiaire d'une phase vapeur. Les échantillons ont été préparés par dip-coating. Une méthode de préparation basé sur une substitution de la plus grande parte de la solution à déposer par un fluide inerte a été développé. La méthode permet de réduire fortement le cout de procédé et, par conséquence, de faire des dépôts sur plus grande surface. Un effort dans la modélisation des phénomènes nanofluidiques a aussi été fait pendant cette thèse. Une méthode de simulation qui permet de décrire adéquatement les interactions hydrodynamiques dans un système nano a été utilisée pour simuler un flux électro-osmotique. La méthode, Stochastic Rotational Dynamics, a été valide par confrontation avec des résultats connus et l'influence des certains paramètres de simulation évaluée dans le détail
This thesis had a dual purpose: i) the development of nanofluidic devices through not lithographic, cheap and scalable bottom-up approach ii) the understanding of nanofluidic phenomena both through experiments and simulations. Mesoporous thin films, in particular Pillared Planar Nanochannels (PPNs), were prepared and utilized to study the capillary infiltration of liquids in nanostructures and have been tested for future nanofluidic applications like separations and nanoconfined reactions. Non organized mesoporous films have also been studied to determine the relationship between nanostructure characteristics and infiltration speed. It has been also demonstrated that in the case of porosities with reduced bottle-necks capillary penetration is performed through a vapor mediated mechanism The samples were prepared by dip-coating. A novel method of preparation based on the substitution of a large part of the deposing solution in dip-coating with an inert fluid has been developed in order to strongly reduce the fabrication costs and allow the preparation of larger samples. Moreover advancement in control of the dip-coating technique in “acceleration-mode” to produce thickness gradients has been developed and some potential application linked to fluidics shown. Finally a part of the effort of this thesis has been placed in the modeling of the electro-osmotic phenomenon in nanostructures through a rather novel simulation method, Stochastic Rotational Dynamics, which takes into account the hydrodynamics and the other interactions inside a nanofluidic system. Validations of the method and further investigations in particular nanofluidic conditions have been performed

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Ducrozet, Guillaume. „Modélisation des processus non-linéaires de génération et de propagation d'états de mer par une approche spectrale“. Phd thesis, Université de Nantes, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00263596.

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L'analyse des processus non-linéaires de génération et de propagation de la houle a constitué le cadre de cette thèse. Afin d'améliorer la compréhension de ces phénomènes, une méthode numérique dite High-Order Spectral (HOS), résolvant le problème de façon non-linéaire, a été développée. Cette méthode, avec une formulation surfacique et résolue de manière spectrale, associe précision et efficacité.

Un traitement original de la génération de houle non-linéaire est proposé. Il permet l'accès à des simulations de champs de vagues tridimensionnels complexes, fortement cambrés, dans un bassin de houle. Diverses comparaisons avec des expériences menées dans le bassin du Laboratoire de Mécanique des Fluides de l'ECN sont présentées.

Des simulations océaniques, en milieu ouvert, sont également proposées. Un intérêt particulier est porté à l'étude de l'apparition des vagues scélérates au sein de l'océan. L'importance des effets non-linéaires est pointée ainsi que l'aptitude de la méthode à modéliser de tels phénomènes. Des comparaisons avec les méthodes classiquement employées dans ce genre de problématique indiquent l'intérêt de l'approche utilisée ici.

La résolution du problème de tenue à la mer est également envisagée. L'utilisation de la méthode HOS dans les codes couplés, développés au Laboratoire de Mécanique des Fluides (potentiel, RANS, SPH), est envisagée. Elle permettra la description précise de la houle incidente ; le couplage est mis en place et validé sur un certain nombre de cas d'application.

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Jatiault, Romain. „Les émanations naturelles d'hydrocarbures lourds depuis les sédiments vers l'hydro-atmosphère : approche intégrée multiéchelle dans le bassin profond du bas-congo“. Thesis, Perpignan, 2017. http://www.theses.fr/2017PERP0047/document.

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Le bassin profond du Bas-Congo est une marge passive affectée par une forte déformation salifère. Elle présente des sorties naturelles d'hydrocarbures lourds qui ont des impacts majeurs sociétaux, biologique, écologique et économique. L'objectif de ce travail est de comprendre les modes de fonctionnement de ces systèmes, depuis la mobilisation des hydrocarbures dans les sédiments, jusqu'à l'exutoire en fond de mer, puis en surface mer. Cette étude combine des analyses de données issues de l’imagerie spatiale, de l’océanographie, de la géochimie et de la géophysique marine afin d'obtenir à une vision intégrée multi-échelle des zones d’expulsion naturelles d'hydrocarbures dans le bassin profond du Bas-Congo. L'analyse de données issues de l'imagerie spatiale montre qu'une centaine de sites sont actifs dans la zone d'étude. Un volume de 4400 m3 d’hydrocarbures est naturellement émis par an. L'intégration des données de courantométrie permet de relier les nappes d'hydrocarbures visibles à la surface de la mer avec les structures fond de mer. Celles-ci correspondent à des chapelets de dépressions localisés sur le pourtour des diapirs de sel et à des regroupements de monticules composés d'asphaltes en périphérie. Dans les sédiments, les anomalies géophysiques caractéristiques correspondent à des cheminées verticales, délimitées par le bas par le réflecteur sismique associé à la base de stabilité des hydrates de gaz. La correspondance spatiale de ces différents critères a permis d'inventorier les sites potentiellement actifs sur les données géophysiques. Seulement 40% de ces sites sont associés à des nappes d'hydrocarbures récurrentes à la surface de la mer
The Lower Congo Basin is a passive margin, affected by strong salt tectonics. Natural escapes of heavy hydrocarbons observed in the area have major impacts on the society, ecology, biology, and the economy. The aim of this work is to understand the mechanisms of these systems, from the mobilisation in the sediments towards the seafloor outlets and subsequently towards the sea surface. This study combines data analysis from spatial imagery, oceanography, geochemistry and marine geophysics in order to get a multi-scale integrated vision of the natural seepage situation in the Lower Congo Basin. The analysis of spatial imagery data shows that in the study area, the hundred active seeps sites expel a hydrocarbons volume of 4400 m3 per year, following an intermittent mechanism with miscellaneous frequencies from one site to another. We connected visible hydrocarbon slicks at the sea surface with seabed structures by integrating current measurements across the water column. Seafloor structures correspond to clustered pockmarks of high seismic amplitude located at the rim of salt diapirs and to clusters of mounds composed of highly degraded oil outwards. In sediments, geophysical anomalies form vertical chimneys, delimited by the seismic reflector associated with the base of gas hydrates stability downwards. The spatial correspondence of geophysical criteria enabled to inventory the potentially active sites on the geophysical data. Only 40% of these sites are associated with recurring oil slicks at the sea surface

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Barbel-Périneau, Aurore. „Caractérisation du fonctionnement de la zone non saturée des aquifères karstiques : Approche directe par études hydrodynamiques et hydrochimiques sur le Bassin de Recherche, d'Expérimentation et d'Observation de Fontaine de Vaucluse – Laboratoire Souterrain à Bas Bruit de Rustrel – Pays d’Apt“. Thesis, Avignon, 2013. http://www.theses.fr/2013AVIG0046/document.

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La première étude du fonctionnement de la zone non saturée (ZNS) des aquifères karstiques, par accès direct, a été réalisée dans la galerie souterraine du LSBB, sur le bassin expérimental de la Fontaine de Vaucluse. Cette galerie recoupe arbitrairement le réseau karstique et les écoulements de la ZNS. Ceux-ci sont répartis tout au long de la galerie sous différentes épaisseurs de roche calcaire (de 30 à 514 m). 45 points d’écoulements ont été prélevés au moins une fois. Les suivis hydrodynamiques et hydrochimiques sur 8 ans montrent : (i) l’organisation des écoulements en fonction de la profondeur et de la densité de fracturation, (ii) les modalités de réponses hydrodynamiques et hydrochimiques des écoulements en fonction des précipitations et de l’état initial du système, (iii) la nécessité de prendre en compte la non-linéarité des réponses impulsionnelles dans la modélisation.Trois composantes d’écoulement sont caractérisées : (i) une composante lente, pérenne et caractérisée par des longs temps de séjour, (ii) une composante rapide, active seulement en période de très forte recharge, marquée par les traceurs d’infiltration et caractérisée par de faibles temps de séjour, (iii) une composante intermédiaire, associée à des comportements hystérétiques, également marquée par les traceurs d’infiltration et caractérisée par des temps de séjour intermédiaires. Ces observations directes justifient la prise en compte du phénomène d’hystérèse dans la modélisation de la ZNS. Confirmant des modèles conceptuels existants, ce travail contribue au développement d’un modèle de fonctionnement de l’aquifère karstique, qui devra à terme être transposable aux autres systèmes méditerranéens
The first study of karst aquifers unsaturated zone (UZ) functioning, by direct access, was conducted on the experimental area of the Fontaine de Vaucluse, including the underground gallery of the LSBB. This gallery intersects arbitrarily, within the UZ, the karst network and flow paths. Observed flows are distributed throughout the gallery corresponding to different limestone thicknesses (30 to 514m). 45 flow points were observed and followed at least once. The hydrodynamic and hydrochemical monitoring over 8 years show that: (i) the flows spatial and temporal organisation is a function of depth and the fracturing density, (ii) the hydrodynamic and hydrochemical flows signatures are based on rainfall amount also as the initial state of the system (iii) in order to precise the conceptual model of karst aquifers is necessary to consider the nonlinearity of the hydrodynamic system’s responses.Three flow components are deduced: (i) a slow component, permanent, which is active regardless of hydrological conditions, and is characterized by significant residence time, (ii) a fast component, active only during strong recharge periods as marked by infiltration tracers. This component is characterized by low residence time and (iii) an intermediate component, highlighted by hysteretic behavior, as marked also by the infiltration tracers and is characterized by intermediate residence times. Considering the hysteresis phenomenon in UZ modeling by these direct observations confirms earlier conceptual models. The ultimate goal is to contribute to the development of a karst aquifer model, which could be transposed to other Mediterranean karst systems

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Tissafi, Bouchra. „Résolution couplée des équations de l'électromagnétisme et du transport en 3D pour des applications THz : modélisation et optimisation du photo-commutateur“. Paris 11, 2010. http://www.theses.fr/2010PA112313.

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Ce travail de thèse porte sur la modélisation tridimensionnelle du couplage des équations de Maxwell et de Boltzmann dans des dispositifs THz. II s'insère dans le cadre de la recherche de nouvelles sources et de nouveaux détecteurs THz utilisant des dispositifs compacts à semi-conducteurs. Le composant modélisé dans cette thèse est un photo-commutateur metal-semi-conducteur-métal sur InP qui est totalement compatible avec la technologie des circuits télecoms. Notre étude comporte trois volets principaux : 1/ Le développement d'un code maison « Maxtra3D �� pour le couplage des équations de l'électromagnétisme et du transport (modèle de la dérive-diffusion et modèle hydrodynamique). Ainsi, une étude comparative entre le logiciel de l'IRCOM qui est basé sur la FDTD à pas constant, le logiciel de LGEP basé sur la méthode des éléments finis et notre logiciel qui est basé sur la FDTD à pas variables nous a confirmé la pertinence de notre choix de modélisation. 2/ Evaluation des sources de pertes dans le guide coplanaire qui constitue l'environnement de génération et de propagation de l'onde THz. 3/ Etude paramétrique du photo-commutateur et optimisation de son rendement en fonction de sa géométrie. D'autres géométries de photo-commutateur THz ont été modélisées dans le cadre de cette optimisation
This thesis investigates the three-dimensional modelling of Maxwell equations coupled with Boltzmann equation in THz devices. This work is part of the search for new optoelectronic devices operating at THz frequency. The modelled device in this thesis is a metal-semiconductor-metal photoconductive switch (PCS) fabricated on InP which is fully compatible with the technology of telecom circuits. This thesis deals with three important topics: 1/ The dévelopment of IEF-made code "Maxtra3D" that coupled equations of electromagnetism and Transport (model drift-diffusion and hydrodynamic model). Thus, to confirm the relevance of our modelling choices, we compare our software based on the FDTD method with variable mesh with two other software: IRCOM software that is based on FDTD method with constant mesh and LGEP software based on finite element method. 2/ Evaluation of loss origins in the coplanar waveguide that provides the environment for the generation and propagation of the THz wave. 3 / Parametric study and optimization of PCS. Other PCS geometries were modelled as part of this optimization

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Dakoure, Denis. „ETUDE HYDROGEOLOGIQUE ET GEOCHIMIQUE DE LA BORDURE SUD-EST DU BASSIN SEDIMENTAIRE DE TAOUDENI (BURKINA FASO - MALI) - ESSAI DE MODELISATION“. Phd thesis, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2003. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00608860.

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La région sud-ouest du Burkina partage avec le sud du Mali un système aquifère transfrontalier, celui de la bordure sud-est de Taoudéni. A cette échelle (180.000 km2 environ) la connaissance des écoulements se heurte à l'absence de piézométrie fine indispensable pour une meilleure exploitation et gestion des eaux souterraines. Cette absence est d'autant vraie qu'il existe peu ou presque pas de nivellement topographique adapté. Une approche multicritère combinant entre autres techniques, la géochimie isotopique et l'hydrodynamique couplée à un essai de modélisation est utilisée pour comprendre le fonctionnement hydrogéologique de ce vaste bassin sédimentaire. Les études chimiques et isotopiques donnent une homogénéité de faciès qui ne dégage pas d'éléments convaincants pour envisager l'existence d'une circulation souterraine individualisée entre les différentes formations géologiques. Le bassin sud-est de Taoudenni dans sa grande partie contient des eaux qui se renouvellent lentement. Cette faiblesse de recharge est confirmée par l'esquisse de modélisation hydrogéologique. Cela hypothèque pour l'avenir le développement socio-économique de la région. Malgré la cohérence de ces différentes approches, la question de l'individualisation des aquifères demeure. L'hypothèse de base, sur laquelle a reposé notre travail, est la continuité hydraulique des différentes roches réservoirs à l'échelle de l'ensemble de la série.

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Ceratti, Davide Raffaele. „Viability of nanoporous films for nanofluidic applications“. Electronic Thesis or Diss., Paris 6, 2015. http://www.theses.fr/2015PA066482.

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Ces travaux de thèse ont eu deux objectifs: i) le développent de systèmes nanofluidique en utilisant une méthode non-lithographique, peu chère et facilement transposable à l'échelle industrielle ii) la compréhension des phénomènes nanofluidiques au travers des études expérimentales et de modélisation. Des couches minces mesoporeuses, en particulier des structures planaires avec des nanopiliers, ont été utilisé pour des études sur l'infiltration capillaire des liquides dans espaces confiné au niveau nanométrique. En plus des premiers tests pour des applications plus complexes comme des séparations et réactions nanoconfiné. Des structures mesoporeuses non-organisés ont aussi été étudiées pour déterminer la relation entre la nanostructure et la vitesse de remplissage capillaire. A été aussi démontré que pour des porosités avec des forts rétrécissements le remplissage capillaire se produit par l'intermédiaire d'une phase vapeur. Les échantillons ont été préparés par dip-coating. Une méthode de préparation basé sur une substitution de la plus grande parte de la solution à déposer par un fluide inerte a été développé. La méthode permet de réduire fortement le cout de procédé et, par conséquence, de faire des dépôts sur plus grande surface. Un effort dans la modélisation des phénomènes nanofluidiques a aussi été fait pendant cette thèse. Une méthode de simulation qui permet de décrire adéquatement les interactions hydrodynamiques dans un système nano a été utilisée pour simuler un flux électro-osmotique. La méthode, Stochastic Rotational Dynamics, a été valide par confrontation avec des résultats connus et l'influence des certains paramètres de simulation évaluée dans le détail
This thesis had a dual purpose: i) the development of nanofluidic devices through not lithographic, cheap and scalable bottom-up approach ii) the understanding of nanofluidic phenomena both through experiments and simulations. Mesoporous thin films, in particular Pillared Planar Nanochannels (PPNs), were prepared and utilized to study the capillary infiltration of liquids in nanostructures and have been tested for future nanofluidic applications like separations and nanoconfined reactions. Non organized mesoporous films have also been studied to determine the relationship between nanostructure characteristics and infiltration speed. It has been also demonstrated that in the case of porosities with reduced bottle-necks capillary penetration is performed through a vapor mediated mechanism The samples were prepared by dip-coating. A novel method of preparation based on the substitution of a large part of the deposing solution in dip-coating with an inert fluid has been developed in order to strongly reduce the fabrication costs and allow the preparation of larger samples. Moreover advancement in control of the dip-coating technique in “acceleration-mode” to produce thickness gradients has been developed and some potential application linked to fluidics shown. Finally a part of the effort of this thesis has been placed in the modeling of the electro-osmotic phenomenon in nanostructures through a rather novel simulation method, Stochastic Rotational Dynamics, which takes into account the hydrodynamics and the other interactions inside a nanofluidic system. Validations of the method and further investigations in particular nanofluidic conditions have been performed

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Bourgoin, Adrien. „Modélisation de la turbulence engendrée par la morphologie dans le Raz Blanchard : approche régionale avec TELEMAC-LES“. Thesis, Normandie, 2019. http://www.theses.fr/2019NORMC205/document.

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Les courants marins sont aujourd’hui considérés comme une source d’énergie renouvelable prometteuse. De nombreux projets internationaux consistent à installer différents types de convertisseurs d’énergie des courants marins. La caractérisation des ressources marines est alors essentielle pour optimiser cette production d’énergie. En particulier, les zones à fort potentiel hydrolien sont sujettes à une turbulence multi-échelles, allant de petits tourbillons capables de solliciter les pales en fatigue aux gros tourbillons pouvant perturber la production de la turbine. Une meilleure connaissance de la génération de ces tourbillons et de leur propagation est essentielle. C’est l’objet du projet ANR/FEM THYMOTE (Turbulence, Hydrolienne, Modélisation, Observations et TEsts en bassin) avec comme site d’étude le Raz Blanchard : l’un des sites les plus prometteurs d’Europe. L’une des questions posées concerne la capacité des grandes structures morphologiques du fond marin à produire des tourbillons. La méthode utilisée est l’emploi d’un modèle régional 3D pour couvrir la zone occupée par ces reliefs.Les modèles régionaux tels que TELEMAC-3D utilisent une fermeture turbulente de type URANS (Unsteady Reynolds Averaged Navier Stokes), avec par exemple le modèle $k-\varepsilon$. Cette approche ne permet pas une description fine des instationnarités de la turbulence. Cependant, grâce à l’augmentation des performances de calcul, la méthode Large Eddy Simulation (LES) devient envisageable. Celle-ci s’appuie sur un filtrage de l’écoulement, et consiste à simuler uniquement les plus grandes échelles de turbulence. Les plus petites, elles, sont modélisées. Le code TELEMAC-3D a été modifié durant cette thèse de manière à introduire cette fermeture turbulente. Le code développé permet de simuler des écoulements à surface libre en tenant compte d'une large gamme d'échelles allant de la turbulence à la propagation de la marée. Le code TELEMAC-LES a été validé sur la base de résultats expérimentaux issus de la littérature. Il est ensuite utilisé pour étudier les écoulements turbulents dans le Raz Blanchard grâce à une stratégie par emboîtement. La méthode LES permet alors une description fine de la turbulence de ces milieux, conduisant à l’identification de structures tourbillonnaires énergétiques, et donc la définition des zones les plus appropriées pour l’installation d'hydroliennes
Nowadays tidal currents are considered a promising renewable energy source. Many worldwide projects involve the installation of different types of marine current energy converters. The characterisation of marine resources is therefore essential to increase efficiency of energy production. Areas with high hydroturbine potential are particularly subject to multi-scale turbulence, ranging from small vortices able to cause large fatigue loads, to large vortices capable of disrupting turbine production. A better knowledge of the generation of these eddies and their propagation is essential. This is the purpose of the ANR/FEM THYMOTE project (Turbulence, Hydrolienne, Modélisation, Observations et TEsts en bassin) studying one of the most promising sites in Europe: the Alderney Race. One of the questions raised concerns the ability of large morphological structures on the seabed to produce eddies. The adopted method uses a 3D regional model to cover the area occupied by these bedforms.Regional models such as TELEMAC-3D use a turbulent URANS (Unsteady Reynolds Averaged Navier Stokes) closure, with for example the $k-\varepsilon$. This approach does not allow a detailed description of the instability of turbulence. However, thanks to the increase in computing resources, the large scale method (LES) becomes feasible. This is based on flow filtering, and consists of simulating only the largest turbulence scales, whereas the smaller ones are modeled. The TELEMAC-3D code was modified during this thesis in order to introduce this turbulent closure. The code developed allows free surface flows to be simulated over a wide range of scales from turbulence to tidal propagation. The TELEMAC-LES code has been validated on the basis of experimental results from the literature. It is then used to study turbulent flows in the Alderney Race using a nesting strategy. The LES method allows a detailed description of the turbulence of these environments. It finally leads to the identification of energetic vortex structures, and thus the definition the most appropriate zones for the installation of tidal turbines

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Lorette, Guillaume. „Fonctionnement et vulnérabilité d'un système karstique multicouche à partir d'une approche multi-traceurs et d'un suivi haute-résolution : application aux Sources du Toulon à Périgueux (Dordogne, France)“. Thesis, Bordeaux, 2019. http://www.theses.fr/2019BORD0116/document.

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Ce travail de thèse s’inscrit dans une démarche d’approfondissement des connaissances du fonctionnement des aquifères karstiques. Pour cela, le site pilote des Sources du Toulon, siège d’une alimentation multiréservoirs, a été choisi et offre une fenêtre d’observation privilégiée sur les relations hydrogéologiques entre les aquifères de la marge Nord du Bassin aquitain. Elles sont utilisées depuis 1832 pour l’alimentation en eau potable de la ville de Périgueux, et constituent actuellement son unique ressource.L’objectif de ce travail a été de tester une approche multi-traceurs et un suivi haute-résolution pour caractériser le fonctionnement et la vulnérabilité d’un aquifère karstique multicouche.L’utilisation d’une approche couplée hydrodynamique et hydrochimie a mis en évidence l’alimentation des Sources du Toulon par une ressource profonde et captive en complément d’un aquifère libre plus superficiel. Ces informations ont été intégrées dans le contexte hydrogéologique global de la zone d’étude pour proposer une nouvelle délimitation du bassin d’alimentation des Sources du Toulon.L’utilisation d’un suivi haute-résolution a permis de préciser le fonctionnement hydrogéologique du système karstique étudié. Il en ressort des fonctionnements différents suivants les crues, avec des transferts de masse pouvant s’étendre de quelques jours à quelques semaines.L’apport des isotopes des nitrates (δ15N-NO3- ; δ18O-NO3-) a permis d’identifier deux origines des nitrates mesurés dans les eaux de surface et souterraines : les fertilisants minéraux de synthèse utilisés pour l’agriculture, et les rejets d’assainissement individuels.L’évaluation temporelle de la vulnérabilité spécifique des Sources du Toulon à certains marqueurs de contamination tels que les particules, les éléments bactériologiques et les nitrates a permis de distinguer plusieurs masses d’eau superficielles et subsuperficielles participant à l’alimentation pendant les crues, et jouant un rôle différent dans le transfert des contaminants
This work is included in an approach for a better knowledge of karst aquifers. For this, the Toulon Springs pilot site was chosen, and provides the opportunity to study relationships between multilayered karst aquifers of the northern edge of the Aquitaine sedimentary basin. Toulon Springs are major regional springs and are located in Périgueux (Dordogne County, France). They have been supplying water to the metropolitan area of Périgueux since 1832.This work aim to test an innovative multitracer approach coupled with a physicochemical high-resolution auto-monitoring to characterize functioning and vulnerability of a multilayered karst aquifer.The use of a coupled hydrodynamic and hydrochemical approach has highlighted Toulon Springs supply by a deep and captive aquifer, in addition to a more subsuperficial aquifer. This information has been incorporated into the global hydrogeological situation of the study area to propose a new delineation of Toulon Springs hydrogeological cathment.The use of a high-resolution monitoring enables to specify the hydrogeological functioning of the studied karst system. The analysis performed on several flood events, identify that mass transfer can range from a few days to a few weeks.The use of nitrate isotope (δ15N-NO3- ; δ18O-NO3-) enables to identify two main nitrate sources in both surface water and groundwater: (i) inorganic fertilizer; (ii) sewage from individual house.The last part of this work was to analyse Toulon Springs temporal vulnerability during floods to marker of contamination such as particles, dissolved organic carbon, nitrate, and bacteria. Hence, several water type from surface runoff, unsaturated zone and saturated zone were identify as responsible of contaminant transfer: (i) water from saturated zone is responsible of vulnerability to mineral particles ; (ii) water from unsaturated zone is responsible of vulnerability to nitrare ; (iii) water from surface runoff is responsible of vulnerability to bacteria contamination

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Dakoure, Denis. „Etude hydrogéologique et géochimique de la bordure sud-est du bassin sédimentaire de Taoudeni (Burkina Faso - Mali) : essai de modélisation“. Paris 6, 2003. http://www.theses.fr/2003PA066521.

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ElMimouni, Abdelhadi. „Approche expérimentale de suivi de la dynamique morphosédimentaire du littoral d'Essaouira, Maroc : implications pour un aménagement raisonné“. Littoral, 2009. http://www.theses.fr/2009DUNK0251.

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La plage d'Essaouira borde une baie célèbre et fort anthropisée, caractérisée par un environnement complexe, fragile mais actuellement équilibré sur le plan géomorphologique. Les processus en jeu, sous le triple sceau du vent, de la houle, et à une moindre mesure, de la marée, varient considérablement dans le temps et dans l'espace, et peuvent être profondément modifiés dans l'avenir par la pression anthropique et par des aménagements irraisonnés. Afin de comprendre la dynamique morphosédimentaire qui anime la plage d'Essaouira, plusieurs campagnes expérimentales de mesures topométriques, hydrodynamiques et granulométriques ont été menées de 2004 à 2006. Ces mesures ont intégré des levés saisonniers, permettant de suivre l'évolution morphosédimentaire intra-annuelle de la plage d'Essaouira, et mensuels, destinés à mettre en évidence le rôle joué par l'oued Ksob sur les apports sédimentaires au niveau de cette plage, ainsi que des variations du budget sédimentaire durant les premiers mois qui suivent un événement exceptionnel de crue de l'oued. Les mesures hydrodynamiques ont donné lieu à une analyse des paramètres de la houle et des courants moyens, et ont été associées aux variations météorologiques (conditions de vent d'alizé fortement présent dans la région). L'analyse combinée de ces deux éléments a mis en valeur la dominance d'une composante longitudinale de circulation hydrodynamique qui porte tantôt vers le S et SW au nord et au sud de la ville d'Essaouira en temps calme comme en temps agité, et des courants bi-directionnels au niveau de la baie. Cette dernière composante prend plus d'importance lors des conditions de temps agité. Les résultats topométriques apportent des renseignements sur la distribution et l'évolution de la morphologie de la plage dans la baie, et un éclairage sur les contrastes morpho-sédimentaires (érosion-accrétion). La baie d'Essaouira correspond à une cellule sédimentaire très complexe qui se subdivise en plusieurs micro-cellules. L'oued Ksob joue un rôle primordial dans le fonctionnement de ce système complexe. En effet, les vents dominants du nord véhiculent, en été, une quantité importante de sable, vers le sud, sous forme de dunes barkhanoïdes. La majeure partie de cette masse de sable est piégée dans le lit de l'oued. En période de crue, ces sables sont injectés dans la baie d'Essaouira, puis redistribués sur la plage par des courants locaux résultants d'une houle complexe et d'une marée semi diurne. La construction projetée d'une station balnéaire au niveau de l'esturaire de l'oued Ksob, et du barrage Zerrar, à une trentaine de kilomètres de la ville d'Essaouira, risque, à terme, de menacer l'équilibre de l'ensemble du système littoral d'Essaouira
Essaouira beach borders a famous and densely populated bay characterised by a complex and fragile environment that is presently, however, in a state of geomorphic equilibrium. The processes prevailing in the bay, under the triple command of winds, waves, and to a lesser extent, tides, vary considerably in time and space, and could be durably modified in the future under growing human pressures and unreasonable planning. In order to understand the sedimentary morphodynamics of this beach and of the nearshore zone, several field experiments, involving topographic, hydrodynamic and grain-size monitoring, were carried out from 2004 to 2006. The experiments were aimed at highlighting seasonal, intra-annual and monthly patterns of evolution of the beach, especially under the influence of a nearby wadi, the Ksob, which is the main sediment purveyor of the beach. An additional objective of the study was also to monitor variations in the beach sedimentbudget following a major wadi flooding event. The hydrodynamics measurements involved wave and current parameters and were analysed in the light of the marked changes in wind intensity affecting the area. The currents flow dominantly alongshore to the south and southwest north and south of the bay, and exhibit bi-directional flow along the bay beach under both calm and high-energy conditions. The latter bay currents are more pronounced during high-energy conditions. The topographic data highlight longshore and cross-shore variations in beach morphology and their spatio-temporal changes. Essaouira bay comprise a complex beach sediment cell composed of several micro-cells. The Ksob plays an important role in the dynamics of these cells. The dominant winds from the north transport significant quantities of sand to the south in the form of barkhanes that are trapped in the esturary of the Ksob. During river flood events, these sands, as well as fresh inputs brought in by the wadi, are injected in the nearshore zone of Essaouira bay, and are subsequently redistributed onshore, and along the beach by tidal currents ans currents generated by refracted swell. A planned resort construction in the Ksob estuary as well as the projected new Zerrar dam 30 km upstream of the bay could result in serious disequilibrium of the fragile sedimentary system of the bay

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Drouzy, Marion. „Etude de l'impact terrigène naturel et anthropique sur un système lagonaire tropical grâce à une approche de modélisation 3D hydro-sédimentaire liée à un réseau de mesures“. Electronic Thesis or Diss., Aix-Marseille, 2019. http://www.theses.fr/2019AIXM0455.

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L'adaptation d’un modèle hydrodynamique au lagon de Nouvelle-Calédonie, potentiellement impacté par l’activité nickélifère, est ici présentée ainsi que sa mise en oeuvre comme moyen de gestion spatio temporelle des risques de pollution. Le modèle MARS3D a permis l'étude de la dispersion de matière dissoute issue des rivières et son évolution sous l’influence de différents forçages physiques. Un temps de résidence caractéristique de l’hydrodynamique, calculé au moyen du modèle et dénommé le « local e-Flushing time » a été proposé afin de déterminer les zones aux temps de résidence les plus longs, et par conséquent, la prédiction des aires de stagnation d’éventuels polluants dans la colonne d’eau, en fonction des conditions de vent et de marée. Cet indicateur constitue un outil informatif prévisionnel, facilement et rapidement exploitable dans une approche d’estimation des risques de pollution. La mise en place du couplage entre le module hydrodynamique existant et le module sédimentaire a constitué la dernière phase des travaux de thèse. Une importante phase de test des différentes options de paramétrage a été nécessaire afin de reproduire les caractéristiques sédimentaires mesurées in situ. Plusieurs informations restent manquantes ce qui rend complexe l’utilisation du module à des fins prévisionnelles. Toutefois, l’influence des apports terrigènes sur l’ensemble du domaine modélisé a été mise en évidence, soulevant les potentiels risques de pollution liés à la fixation des contaminants sur les particules déposées
This thesis presents the adaptation of a hydrodynamic model to the lagoon of New Caledonia, potentially impacted by nickel activity. Hydrodynamic modeling is a tool for estimating and managing spatiotemporal risks for downstream areas. The MARS3D model has been implemented to study the dispersion of a dissolved material (tracer) from rivers. The tracking of this tracer, under the influence of different physical forcings, made it possible to apprehend the fate of dissolved pollutants potential from the mining industry. A residence time characteristic of hydrodynamics, calculated using the model and called the local e-Flushing time (eFTs), has been proposed to determine the zones with the longest residence times, and therefore the prediction of stagnant areas of possible pollutants in the water column, depending on wind and tidal conditions. This indicator is a predictive information tool, easily and quickly exploitable in an approach to estimate pollution risks. The last phase of the thesis work was the implementation of the coupling between the existing hydrodynamic module and the sedimentary module. An important test phase of the various parameterization options was necessary to reproduce the sedimentary characteristics measured in situ. Several pieces of information remain missing, which makes it difficult to use the module for forecasting purposes. However, the influence of terrigenous inputs on the entire modeled domain has been highlighted, raising the potential pollution risks via fixation of contaminants on deposited particles

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Perineau, Aurore. „Caractérisation du fonctionnement de la zone non saturée des aquifères karstiques : Approche directe par études hydrodynamiques et hydrochimiques sur le Bassin de Recherche, d'Expérimentation et d'Observation de Fontaine de Vaucluse - Laboratoire Souterrain à Bas Bruit de Rustrel - Pays d'Apt“. Phd thesis, Université d'Avignon, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00990290.

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La première étude du fonctionnement de la zone non saturée (ZNS) des aquifères karstiques, par accès direct, a été réalisée dans la galerie souterraine du LSBB, sur le bassin expérimental de la Fontaine de Vaucluse. Cette galerie recoupe arbitrairement le réseau karstique et les écoulements de la ZNS. Ceux-ci sont répartis tout au long de la galerie sous différentes épaisseurs de roche calcaire (de 30 à 514 m). 45 points d'écoulements ont été prélevés au moins une fois. Les suivis hydrodynamiques et hydrochimiques sur 8 ans montrent : (i) l'organisation des écoulements en fonction de la profondeur et de la densité de fracturation, (ii) les modalités de réponses hydrodynamiques et hydrochimiques des écoulements en fonction des précipitations et de l'état initial du système, (iii) la nécessité de prendre en compte la non-linéarité des réponses impulsionnelles dans la modélisation.Trois composantes d'écoulement sont caractérisées : (i) une composante lente, pérenne et caractérisée par des longs temps de séjour, (ii) une composante rapide, active seulement en période de très forte recharge, marquée par les traceurs d'infiltration et caractérisée par de faibles temps de séjour, (iii) une composante intermédiaire, associée à des comportements hystérétiques, également marquée par les traceurs d'infiltration et caractérisée par des temps de séjour intermédiaires. Ces observations directes justifient la prise en compte du phénomène d'hystérèse dans la modélisation de la ZNS. Confirmant des modèles conceptuels existants, ce travail contribue au développement d'un modèle de fonctionnement de l'aquifère karstique, qui devra à terme être transposable aux autres systèmes méditerranéens.

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Dissertationen zum Thema „Approche "Hydrodynamique"“

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