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Dissertationen zum Thema „Effets fluides“
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Mohamad, Sawsan. „Effets de taille sur des membranes fluides d'étendue finie“. Phd thesis, Université du Maine, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00658790.
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La technique de microscopie SEEC (Surface Enhanced Ellipsometric Contrast) permet l'observation directe de couches moléculaires. Notre objectif global est d'exploiter cette possibilité pour étudier la structure d'équilibre de domaines amphiphiles d'épaisseur nanométrique et d'étendue finie (quelques microns) déposés sur une surface solide. Ces domaines subissent une pression de Laplace importante, qui dépend de leur rayon R comme 1/R. Cette pression agit sur ces systèmes 2D comme une contrainte externe qu'on peut moduler en faisant varier la taille des domaines. La mesure de leur épaisseur en fonction de leur taille est donc une façon d'explorer les isothermes de ces systèmes, ce qui est le pendant pour des systèmes supportés des études effectuées au moyen d'une cuve de Langmuir sur les monocouches à la surface de l'eau. Idéalement, ces domaines se réduisent à une simple monoou bicouche. En pratique, ils adoptent souvent la forme de ziggourats constitués de plusieurs étages (gouttes terrassées). Le travail présenté dans cette thèse est une première étape dans la démarche évoquée ci-dessus. Il a permis de mettre en évidence pour la première fois les effets de la tension de Laplace sur la structure de domaines bicouches. L'étude est réalisée à l'aide de molécules amphiphiles de natures très différentes : 1) des copolymères à blocs symétriques, 2) des phospholipides. Elle exige la maîtrise du dépôt, de l'environnement et de l'évolution de nano-gouttes smectiques sur une surface, et le développement d'outils d'analyse adaptés. Elle implique principalement deux techniques : la Microscopie à Force Atomique (AFM) et la microscopie optique en contraste SEEC.
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Bour, Olivier. „Transferts de fluides dans les milieux fracturés : Effets d'echelle“. Phd thesis, Université Rennes 1, 1996. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00619329.
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A la suite d'une demande de divers secteurs en développement, comme !'-enfouissement des déchets (nucléaires, industriels et ménagers), et l'amélioration des ressources géothermiques, pétrolières ou en eau souterraine, la recherche sur les circulations de fluides dans les milieux fracturés a connu un essor croissant ces dernières années. Malheureusement, la modélisation des écoulements dans ces milieux se heurte à la complexité géométrique des champs de failles qui présentent une large gamme de longueurs et d'ouvertures, ainsi qu'une distribution spatiale non-homogène. La superposition de ces paramètres géométriques conduit en particulier à des effets d'échelles sur les coefficients de transport qui restent encore mal définis. Après avoir entrepris une analyse statistique bi-dimensionnelle de la géométrie de plusieurs réseaux de failles naturels, nous avons développé une approche fondée sur la théorie de la percolation, dans le but de déterminer les principaux paramètres géométriques gouvernant les propriétés de transport des milieux fracturés. La description géométrique d'une faille nécessite au moins trois paramètres géométriques, que l'on peut supposer a priori indépendants : sa position dans l'espace, sa longueur et son orientation. Pourtant, en analysant séparément leurs distributions spatiales nous avons montré qu'entre les différents paramètres géométriques, il existe des corrélations nettes qui résultent probablement des interactions mécaniques inteNenant lors de la croissance des champs de failles. En particulier, nos résultats suggèrent l'existence d'une relation entre la dimension fractale des barycentres de failles et l'exposant de la loi d'échelle de la distribution des longueurs de failles. L'adaptation de la théorie de la percolation à la géométrie spécifique des milieux fracturés en général, et à leur très large distribution de longueurs, en particulier, a permis de décrire leurs propriétés de connectivité. Cette analyse théorique a pu être vérifiée en deux et trois dimensions, grâce à un .modèle numérique. Les implications de cette analyse reposent en grande partie sur une quantification du rôle des "grandes" et des "petites" failles, qui permet de définir l'obseNable pertinent. La géométrie des chemins de connection (amas percolant) et des chemins d'écoulement (backbone) au seuil de percolation est décrite sous la forme de lois d'échelles. Il est également montré comment certaines distributions de longueurs, fréquentes dans la nature, impliquent nécessairement l'existence d'une échelle au-dessus de laquelle les réseaux de failles sont bien connectés (longueur de corrélation finie). L'application de notre analyse à plusieurs réseaux de failles naturels a permis de montrer l'adéquation de l'approche théorique développée. Ce travail définit un cadre théorique qui permettra de fournir les bases d'une modélisation originale des propriétés de transport des systèmes fracturés. Cette proposition de modèle s'appuie à la fois sur l'éventuelle dépendance d'échelle des coefficients de transport, qui a par ailleurs été obseNée grâce à une étude expérimentale menée sur le site de Ploemeur (Morbihan), et sur l'utilisation de distributions géométriques appropriées aux systèmes fracturés.
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Bour, Olivier. „Transferts de fluides dans les milieux fractures : effets d'echelle“. Rennes 1, 1996. http://www.theses.fr/1996REN10112.
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La modelisation des ecoulements de fluides dans les milieux fractures se heurte a la complexite geometrique des reseaux de failles dont les effets d'echelle sont encore mal maitrises. Afin de determiner les implications de la geometrie des reseaux de failles sur les proprietes d'ecoulement, nous avons developpe une approche basee sur la theorie de la percolation. Cette approche a necessite: i) la caracterisation geometrique des reseaux de failles a l'aide de distributions statistiques ; ii) la determination des principaux parametres gouvernant les proprietes de connectivite des milieux fractures ; iii) la confrontation de nos resultats au milieu naturel. Nos resultats montrent que la distribution spatiale des positions de failles est fractale. En revanche, la distribution spatiale des traces de failles est uniforme. Nous montrons egalement qu'il existe des correlations entre les differents parametres geometriques (position, longueur). L'adaptation de la theorie de la percolation a la geometrie des milieux fractures a permis de decrire leurs proprietes de connectivite. Cette analyse theorique a pu etre verifiee en 2 et 3 dimensions a l'aide d'un modele numerique. La geometrie de l'amas percolant et du backbone au seuil de percolation sont decrites. Il est notamment montre comment certaines distributions de longueurs, frequentes dans la nature, impliquent necessairement une longueur de correlation finie des systemes fractures. Ce travail jette les bases d'une modelisation originale des proprietes de transport des systemes fractures a l'aide d'un modele conceptuel baptise milieu heterogene equivalent. Il s'appuie a la fois sur la dependance eventuelle des coefficients de transport avec l'echelle de mesure qui a, par ailleurs, ete observee grace a une etude experimentale et sur l'utilisation de distributions geometriques appropriees aux systemes fractures
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Mohamad, Sawsan. „Effets de taille sur des membranes fluides d’étendue finie“. Thesis, Le Mans, 2011. http://www.theses.fr/2011LEMA1013/document.
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La technique de microscopie SEEC (Surface Enhanced Ellipsometric Contrast) permet l’observation directe de couches moléculaires. Notre objectif global est d’exploiter cette possibilité pour étudier la structure d’équilibre de domaines amphiphiles d’épaisseur nanométrique et d’étendue finie (quelques microns) déposés sur une surface solide. Ces domaines subissent une pression de Laplace importante, qui dépend de leur rayon R comme 1/R. Cette pression agit sur ces systèmes 2D comme une contrainte externe qu’on peut moduler en faisant varier la taille des domaines. La mesure de leur épaisseur en fonction de leur taille est donc une façon d’explorer les isothermes de ces systèmes, ce qui est le pendant pour des systèmes supportés des études effectuées au moyen d’une cuve de Langmuir sur les monocouches à la surface de l’eau. Idéalement, ces domaines se réduisent à une simple monoou bicouche. En pratique, ils adoptent souvent la forme de ziggourats constitués de plusieurs étages (gouttes terrassées). Le travail présenté dans cette thèse est une première étape dans la démarche évoquée ci-dessus. Il a permis de mettre en évidence pour la première fois les effets de la tension de Laplace sur la structure de domaines bicouches. L’étude est réalisée à l’aide de molécules amphiphiles de natures très différentes : 1) des copolymères à blocs symétriques, 2) des phospholipides. Elle exige la maîtrise du dépôt, de l’environnement et de l’évolution de nano-gouttes smectiques sur une surface, et le développement d’outils d’analyse adaptés. Elle implique principalement deux techniques : la Microscopie à Force Atomique (AFM) et la microscopie optique en contraste SEECLa technique de microscopie SEEC (Surface Enhanced Ellipsometric Contrast) permet l’observation directe de couches moléculaires. Notre objectif global est d’exploiter cette possibilité pour étudier la structure d’équilibre de domaines amphiphiles d’épaisseur nanométrique et d’étendue finie (quelques microns) déposés sur une surface solide. Ces domaines subissent une pression de Laplace importante, qui dépend de leur rayon R comme 1/R. Cette pression agit sur ces systèmes 2D comme une contrainte externe qu’on peut moduler en faisant varier la taille des domaines. La mesure de leur épaisseur en fonction de leur taille est donc une façon d’explorer les isothermes de ces systèmes, ce qui est le pendant pour des systèmes supportés des études effectuées au moyen d’une cuve de Langmuir sur les monocouches à la surface de l’eau. Idéalement, ces domaines se réduisent à une simple monoou bicouche. En pratique, ils adoptent souvent la forme de ziggourats constitués de plusieurs étages (gouttes terrassées). Le travail présenté dans cette thèse est une première étape dans la démarche évoquée ci-dessus. Il a permis de mettre en évidence pour la première fois les effets de la tension de Laplace sur la structure de domaines bicouches. L’étude est réalisée à l’aide de molécules amphiphiles de natures très différentes : 1) des copolymères à blocs symétriques, 2) des phospholipides. Elle exige la maîtrise du dépôt, de l’environnement et de l’évolution de nano-gouttes smectiques sur une surface, et le développement d’outils d’analyse adaptés. Elle implique principalement deux techniques : la Microscopie à Force Atomique (AFM) et la microscopie optique en contraste SEEC
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Bour, Olivier. „Transferts de fluides dans les milieux fracturés : effets d'échelle /“. Rennes : Géosciences, Université de Rennes I, 1997. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb36193356d.
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Hallez, Yannick. „Mélange gravitationnel de fluides en géométrie confinée“. Phd thesis, Toulouse, INPT, 2007. http://oatao.univ-toulouse.fr/7616/1/hallez.pdf.
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Ce travail basé sur la simulation numérique directe porte sur le mélange en géométrie confinée de deux fluides miscibles de densités différentes. Le mouvement des fluides est induit par la gravité. Différentes géométries sont étudiées : un tube cylindrique, un canal de section carrée et un écoulement purement bidimensionnel. Les simulations numériques confirment pleinement les résultats expérimentaux de Séon et al. en tube cylindrique, avec notamment la mise en évidence de trois régimes différents suivant l’inclinaison du tube. La comparaison des géométries montre que les écoulements tridimensionnels en tube et en canal inclinés présentent des comportements similaires tandis que le « modèle » bidimensionnel est incapable de donner des informations pertinentes sur un écoulement réel tridimensionnel tant au niveau quantitatif qu’au niveau phénoménologique. Une attention particulière est portée à l’analyse conjointe du champ de concentration et de la dynamique tourbillonnaire sous-jacente qui permet d’expliquer plusieurs aspects subtils de la dynamique du mélange.
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Masselon, Chloé. „Effets non locaux dans un écoulement microfluidique de micelles géantes“. Thesis, Bordeaux 1, 2008. http://www.theses.fr/2008BOR13635/document.
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L’étude des fluides complexes présente un grand intérêt de par la richesse des phénomènes que font intervenir leur écoulement. Une étude de rhéologie locale de systèmes de micelles géantes en microcanal droit est effectuée. L’expérience montre que les propriétés du fluide soumis à un fort gradient de contrainte ne peuvent être décrites que par une équation rhéologique comportant des termes non locaux. Nous montrons alors l’influence du système de micelles géantes, du confinement ainsi que de la nature des surfaces du microcanal sur ces effets non locaux. Une étude des phénomènes temporels intervenant dans ces écoulements en microcanaux est alors proposée, ainsi qu’une étude préliminaire concernant les écoulements dans des milieux poreux modèlesThe study of complex fluids flows is of great interest according to the diversity of phenomenon it involves. A study of the local rheology of wormlike micelles flowing in a simple straight microchannel is proposed. Experiments show that the properties of such a fluid undergoing a strong shear stress gradient can only be described by an equation including non local terms. We thereafter show the influence of the wormlike micelles system, of the confinement and of the nature of the microchannel walls on those non local effects. A study of the temporal phenomenon occurring in microfluidic flows of wormlike micelles is then proposed, as well as a preliminary study concerning flows in porous media
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Khodja, Mohamed. „Les fluides de forage : étude des performances et considérations environnementales“. Phd thesis, Toulouse, INPT, 2008. http://oatao.univ-toulouse.fr/7728/1/khodja.pdf.
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Lors des forages pétroliers, la traversée des formations argileuses pose des problèmes dont la résolution est étroitement liée à la compréhension des interactions argile - fluide de forage. Vu les imperfections des fluides à base d'eau (WBM) face aux problèmes des argiles, les systèmes de fluides émulsionnés à base d'huile (OBM) ont apporté des améliorations significatives. Cependant, la pollution qu’ils engendrent rend indispensable un traitement des boues usagées. Au cours de ce travail, nous avons voulu confronter le maximum de données de laboratoire à des données effectives de chantier et ce, dans l’espoir d’apporter une contribution à la résolution des problèmes réels. Trois systèmes modèles de fluides du type WBM on été sélectionnés : ils contiennent, en plus des polymères conventionnels (xanthane et cellulose polyanionique), des inhibiteurs de gonflement et de dispersion des argiles (polyacrylamide partiellement hydrolysé, silicates de sodium, polyalkylèneglycols). La comparaison de leurs perfo rmances, grâce à l'utilisation d'une nouvelle méthode basée sur la filtration sur pastilles compactées, a été discutée : - du point de vue macroscopique par l'analyse de leurs caractéristiques rhéologiques et de filtration, le suivi des interactions argile -fluide par l'étude des propriétés électrocinétiques, granulométriques et de rétention des polymères, - et à l'échelle microscopique par diffraction X in -situ (wet cell) et par diffraction de la lumière. Les caractéristiques rhéologiques et de filtration ont été corrélées aux propriétés électrocinétiques et complétées par l'étude des propriétés interfaciales et de mouillage. Le système aux silicates présente les meilleures performances en termes d'inhibition. L'étude de la stabilité des systèmes émulsionnés (OBM) a porté sur l'influence du type et de la concentration des tensioactifs, de la proportion de phase dispersée et de la présence d’autres additifs. La concentration optimale est celle donnant un compromis entre une stabilité électrique acceptable, un p ourcentage d’émulsion élevé et une meilleure résistance à la centrifugation. Le suivi de la variation de la phase émulsionnée, de la stabilité électrique et de la distribution granulométrique a permis de classer les différents émulsifiants. Parallèlement aux mesures rhéologiques, l'analyse des structures formées (émulsion-argile organophile) par diffusion des neutrons aux petits angles (SANS) a permis d'expliquer les mécanismes de stabilisation. Une nouvelle formulation d'émulsifiants, proposée pour un essa i sur chantier, a donné des résultats encourageants par rapport aux formulations commerciales. Au niveau du réservoir, l’impact des fluides de forage est appréhendé par l’étude des processus d’endommagement de la roche. Un de nos objectifs était de corrél er les résultats globaux obtenus pour la formulation complète avec l'endommagement induit par les additifs seuls. Les essais réalisés ont montré l'influence de la nature, de la composition chimique, et de la granulométrie des additifs. Vu la complexité des phénomènes mis en jeu, la prévision de l'endommagement par une tentative de modélisation a décelé des liens entre les propriétés des fluides utilisés, les caractéristiques de la roche et l'importance de l'endommagement induit. La filtration statique favor ise la formation du "cake" alors que la filtration dynamique contribue à l'invasion du filtrat. Sur le plan environnemental, en plus des pertes de circulation des fluides pendant et après le forage, le bourbier, en tant que collecteur des produits liquide s et solides issus du forage, représente une grande source de pollution et de danger. Le diagnostic des techniques de traitement utilisées a montré des imperfections majeures pouvant induire des nuisances pour la santé humaine, l'écosystème et l'environnement. Le présent travail s’est focalisé sur quelques éléments de réponse à l'équation performance -coûtenvironnement, en proposant un traitement biologique.
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Géraud, Baudouin. „Mouillage et dynamique confinée de fluides complexes“. Thesis, Lyon 1, 2013. http://www.theses.fr/2013LYO10170.
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Les fluides complexes tels que les gels, les pâtes ou les émulsions présentent une large gamme d'applications, tant dans la vie quotidienne que dans l'industrie. Parmi ces fluides, les fluides dits ”à seuil” se comportent soit comme des solides élastiques, soit comme des fluides nonnewtoniens selon la contrainte qu'on leur applique. Ces propriétés sont décrites par des lois phénoménologiques (telle que la loi d'Herschel Bulkley), bien que leurs origines soient encore mal comprises. Dans cette thèse, nous nous intéressons à la question des petites échelles, où la structure et les phénomènes interfaciaux jouent des rôles prépondérants dans les écoulements. Ce travail expérimental a été essentiellement mené sur du carbopol, un microgel de polymères et un fluide à seuil modèle. L'étude se concentre essentiellement sur trois points : – La caractérisation rhéologique et structurale des échantillons. L'accent est porté sur l'influence du protocole de préparation sur les propriétés des gels.– Le cas des écoulements confinés de fluides complexes. Ce travail met en évidence l'existence d'effets non-locaux aux échelles micrométriques, faisant intervenir une taille caractéristique interprétée dans le cadre du modèle de fluidité. – Les ascensions capillaires de fluides complexes, aux échelles millimétriques. En revisitant l'expérience classique des ascensions capillaires dans le cas des fluides complexes, cette étude propose une extension de la loi de Jurin au cas des fluides à seuil. Il est montré que cette expérience simple permet de mesurer la tension de surface et quelques paramètres rhéologiques de fluides complexes tels que le seuil et l'exposant d'Herschel-BulkleyComplex fluids such as gels, pastes or emulsions have a wide range of applications, both in everyday life and in the industry. Among them, Yield Stress Fluids (YSF) behave either as solids or as non-Newtonian fluids depending on the shear stress applied. These features are modeled by phenomenological laws ( such as the Herschel-Bulkley one ) although their origins are still poorly understood. In this thesis, we focus on the issue of small lengthscales where the structure and interfacial phenomena play predominant roles in the flows. This experimental work was essentially carried out on carbopol, a polymer microgel and a model YSF. The study mainly focuses on three points : – The rheological and structural characterization of the samples. The emphasis is put on the influence of the preparation protocol on the microgel properties. – The case of confined flows of complex fluids. This work highlights the existence of nonlocal effects at the micrometer scales, involving a characteristic length, interpreted in the frame of the fluidity model. – Capillary ascents of complex fluids, involving millimeter scales. This work suggests an extension of Jurin’s law to the case of YSFs. It is shown that this simple experiment allows to measure the surface tension and some rheological parameters of complex fluids such as the yield stress and the Herschel-Bulkley exponent
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Huber, Grégory. „Modélisation des effets d'interpénétration entre fluides au travers d'une interface instable“. Phd thesis, Aix-Marseille Université, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00833037.
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Les explosions sphériques entraînent des perturbations importantes de l'interface entre les produits de détonation et l'air. Ces instabilités jouent un rôle dominant dans la détermination du volume de la "boule de feu". Un calcul sphérique unidimensionnel classique conduit un volume de sphère très inférieur à celui mesuré expérimentalement. De plus, des réactions de post-combustion peuvent avoir lieu dans la zone de mélange, libérant une énergie deux fois supérieur à celle de la détonation, déjà considérable. À une échelle suffisamment petite, on distingue les longueurs d'onde des instabilités et les tailles de jets, mais à une échelle plus globale, on observe une couche de mélange où la forme précise de l'interface n'est plus visible. Les deux phases (produits détonation et de l'air) s'interpénètrent, et par conséquent, l'interface devient une zone de mélange. Pour calculer correctement chacune des instabilités, une approche multidimensionnelle semble s'imposer. Cependant, un grand nombre de cellules est nécessaire pour calculer une structure unique de la zone de mélange. En outre, pour une instabilité isolé, le maillage entraînent des instabilités parasites qui dépendent fortement de la viscosité numérique du schéma utilisé. L'approche multidimensionnelle, basée sur la simulation numérique directe, présente donc des difficultés. En réalité, nous ne voulons pas calculer la forme exacte des instabilités de l'interface, mais seulement l'épaisseur de la couche de mélange et les champs de concentrations des phases dans celle-ci. Ainsi, une approche unidimensionnelle peut être suffisante. L'objectif est d'écrire un modèle unidimensionnel décrivant le phénomène d'interpénétration. Trois modèles ont alors été construits à partir du modèle diphasique de l'Baer et Nunziato (1986). Nous obtenons des résultats intéressants avec les deux premiers sur des problématiques d'épaississement d'interface, mais ils sont insuffisants. Le dernier modèle, qui dérive des deux premiers, a été validé sur des tests d'explosions sphériques.
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SCHULLER, DEUTSCHER DORIS. „Effets des alterations thermo-oxydatives sur les proprietes des huiles vegetales fluides“. Strasbourg 1, 1993. http://www.theses.fr/1993STR15025.
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Henner, Manuel. „Contribution à l'étude des effets d'échelle dans les accélérateurs à effet stato en mode de combustion sousdétonatif“. Poitiers, 1998. http://www.theses.fr/1998POIT2317.
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L'objectif du travail presente est de mettre en evidence les parametres regissant les lois d'echelle des lanceurs par effet stato (ramac). Une meilleure comprehension de leurs effets permettrait d'extrapoler les performances actuelles a des installations de grand calibre, dont la maitrise est subordonnee a la comprehension des phenomenes de combustion qui president a l'acceleration du projectile. Un modele thermodynamique a ete utilise pour creer un code predisant les performances d'un tel accelerateur en mode de combustion sousdetonatif. La precision est amelioree par la mise en oeuvre d'equations d'etat appropriees, et les resultats ont pu etre valides par comparaison avec des mesures experimentales. Un code de calcul aerodynamique non reactif a ete utilise afin d'etudier l'ecoulement provoquant l'amorcage de la combustion. La connaissance des zones de hautes pressions et hautes temperatures a servi a optimiser la forme du projectile, selon des criteres aero-thermo-cinetiques. Une installation a ete mise en oeuvre pour realiser des essais comparatifs en deux calibres distincts. Le nouveau lanceur de calibre 30 mm, a ete utilise en parallele avec l'installation existante de calibre 90 mm. Les experiences ont montre leurs performances respectives, pour differents projectiles et differents melanges gazeux. Certains facteurs ont ete mis en evidence, concernant les techniques d'amorcage, les materiaux du projectile ainsi que les effets des ailettes et de la detente sur l'arriere corps. Finalement, les limitations concernant le dimensionnement d'un lanceur de ce type semblent provenir les difficultes d'initiation du melange en mode de combustion sousdetonatif. Le passage en grand calibre necessite l'etude d'une technique specifique d'introduction du projectile dans le melange reactif, puis l'elimination de toutes les zones d'induction pouvant initier prematurement la combustion.
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Montagne, Jean-Eucher. „Laser à exciplexes KrF impulsionnel de grande énergie : effets du rayonnement ultra-violet sur matériaux“. Aix-Marseille 2, 1992. http://www.theses.fr/1992AIX22099.
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Les systemes laser krf, grace a leur courte longueur d'onde (248 nm) et a leur capacite a fournir de grandes energies, offrent de nombreuses potentialites, notamment dans le domaine de l'interaction laser-matiere. Ce memoire, dans une premiere partie, apporte une contribution a la mise au point d'un laser krf (kir) dont les performances se caracterisent par une grande energie (200 j), delivree au cours d'une longue impulsion (400 ns). Les trois elements principaux du laser, systeme de pompage a canons a electrons, milieu actif (cinetique chimique) et systeme d'extraction optique, sont analyses et modelises. Des solutions optimales sont proposees. Les differents modeles presentes sont en bonne coincidence avec les resultats experimentaux. Dans une seconde partie sont rapportes les premiers resultats d'interaction rayonnement ultraviolet-materiaux obtenus avec le laser kir sur un alliage de titane (ti-6al-4v) et un alliage d'aluminium (al 2017a) dans la gamme d'intensite de 1 a 400 mw/cm#2 (tau=300 ns). L'evolution du coefficient de couplage mecanique est mesuree et comparee a trois modeles pour ces deux materiaux places dans le vide et en atmosphere a pression variable. Un coefficient de couplage mecanique maximal est trouve egal a 4 dyne. S/j a 50 j/cm#2 pour le ti-6al-4v et a 3 dyne. S/j a 40 j/cm#2 pour l'al 2017a, apres decapage prealable de la couche d'oxyde. La pression induite a la surface de l'echantillon est evaluee a 100 mpa a 400 mw/cm#2 pour les deux materiaux etudies. La densite et la temperature electroniques sont mesurees, dans l'hypothese d'un equilibre thermodynamique local, par spectroscopie d'emission large bande et par absorption d'un faisceau laser sonde a 514. 5 nm. Une densite de 2. 10#1#9 electrons par cm#3 est mesuree a une intensite de 400 mw/cm#2 pour le ti-6al-4v et pour l'al 2017a. A cette intensite, la temperature electronique atteint 50000 k
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Barsu, Sylvie. „Effets collectifs dans une canopée modèle immergée : reconfiguration et oscillation“. Thesis, Lyon, 2016. http://www.theses.fr/2016LYSE1222/document.
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Les canopées sont des assemblées compactes de plantes dont l'étude concerne de nombreuses problématiques environnementales. Des applications technologiques sont également envisageables. Les précédents travaux se sont principalement focalisés sur les écoulements au-dessus des canopées, considérées comme des rugosités de fond. La présence d'un point d'inflexion dans le profil de vitesses dans le fluide autorise le développement d'instabilités de type couche de mélange à l'interface. De plus, la prise en compte de la flexibilité des plantes complique le problème, car leur forme est modifiée par le courant pour réduire la traînée exercée sur elles --c'est le phénomène de reconfiguration-- mais elles ont également une dynamique propre qui peut éventuellement influencer l'écoulement. La démarche envisagée dans cette thèse est essentiellement expérimentale. Elle cherche à comprendre la réaction des tiges à différents types d'écoulements, afin d'étudier les effets collectifs inhérents à la canopée, et d'identifier les mécanismes communs qui en sont à l'origine. On utilise pour cela des tiges modèles très simples dans un canal étroit, ce qui assure une configuration quasi 2D et facilite les observations. Dans un premier temps, on étudie la réaction statique de la canopée à un écoulement établi. L'effet de la densité est très clair tant que les plantes sont assez proches, sinon elles se comportent comme si elles étaient seules. Ensuite, la canopée est soumise à un écoulement oscillant (houle), et, de la même façon, on étudie la différence de réaction entre une tige seule et une tige incluse dans une canopée. La troisième partie s'intéresse à la dynamique de la canopée soumise à un écoulement unidirectionnel, permettant le développement d'instabilités au sommet de la canopée. Le régime de grandes ondulations cohérentes de la canopée, apparenté au ‘monami' de la littérature, est caractériséVegetation in rivers is often considered as a source of water resistance which slows down the water conveyance. It is also one of the main component for river equilibrium, insofar as it prevents body erosion by providing bed stabilization, it plays a vital role during floods. It is crucial for sediment transport, water quality and also shelter to provide the necessary habitat for the biodiversity of aquatic species. It is then useful to understand the mechanical behaviour of aquatic canopies resulting from the interaction between vegetation and a water flow. From land-use planning to river management, such a knowledge would also shed light upon plant biomechanics and improve bio-inspired engineering.Traditionally, studies on aquatic vegetation explored its influence on flow properties, like velocity distribution, wake dynamics, turbulence, water conveyance and sediment transport by considering it simply as a rigid or flexible roughness element.This thesis is an experimental work which aims at understanding how a model canopy reacts to a water flow depending on the canopy geometry and the flow conditions. Three different series of experiments are performed.First, the effect of density on the canopy reconfiguration and the corresponding drag reduction is investigated. The drag acting on the canopy, and also on individual sheets, is systematically measured. A strong sheltering effect exists as long as the spacing is smaller than a critical value depending on the sheet width.Then, the canopy is submitted to a wave flow to test its sensibility to a determined frequency. Each stem is found to act like a forced oscillator with a strong resonance at natural frequency (modified by canopy density).Finally, a parallel free flow allows mixing layer instabilities to develop above the canopy. Different behaviour are observed and characterized, especially the large coherent waving called 'monami'
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Benbelkacem-Benmouffok, Ghania. „Viscoélasticité et écoulements de fluides structurés“. Thesis, Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 2009. http://www.theses.fr/2009INPL012N/document.
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Dans le cadre de cette thèse, nous nous intéressons aux différents comportements de fluides structurés (solutions aqueuses de polymères, suspensions), sous écoulements cisaillés. Dans la première partie, nous donnons une description globale des objets constituant le matériau en utilisant une modélisation structurelle, d'une part et en effectuant des mesures de biréfringence pour qualifier l'anisotropie des objets, d'autre part. A travers la loi tentio-optique, nous montrons que le comportement des objets ne dépend que de la contrainte appliquée. En outre, nous étudions les conditions de mesures objectives pour mener une caractérisation rigoureuse, en comparant des mesures de fluage et d'oscillations et en utilisant une approche analytique. Ce qui va permettre de développer une méthode d'identification des paramètres viscoélastiques et leurs évolutions sous cisaillement, dans le régime linéaire et non linéaire. La deuxième partie concerne les écoulements bidimensionnels de ces fluides dans une géométrie de cylindres coaxiaux centrés et excentrés, à grand entrefer. Le dispositif expérimental est validé par des mesures sur un fluide newtonien. L'objectif est d'étudier le comportement local de différents fluides en utilisant la technique de la PIV. Pour cela, nous réalisons un dispositif expérimental fiable et suffisamment précis pour accéder au champs de vitesse instantané dans tous l'entrefer. Les mesures nous permettent d'accéder à la loi de comportement locale de chaque matériau que nous comparons avec la loi de comportement globale donnée par le rhéomètre dans le cas de la géométrie centrée. De plus, des simulations numériques sur Fluent, ont été effectuées pour compléter notre étude. Les résultats obtenus pour des écoulements laminaires, de différents fluides: newtonien, peu rhéofluidifiant, très rhéofluidifiant, montrent qu'il est possible de décrire et prédire le comportement des fluides newtoniens et faiblement rhéofluidifiants mais les modèles classiques existants dans Fluent ne sont pas capables de décrire le comportement des fluides très rhéofluidifiant qui présentent une très forte hétérogénéité des gradients de vitesse dans l'entreferUnder this thesis, we look at the different behaviors of structured fluids (aqueous solutions of polymers, suspensions) under sheared flow. In the first part, we give a comprehensive description of the items constituting the material using a structural modeling, on the one hand and carrying out birefringence measures to qualify anisotropy objects on the other. Through the tentio-law, we show that the behavior of objects depends only on the applied stress. In addition, we study the conditions of objective measures to conduct a rigorous characterization, comparing creep and oscillations measures, and using an analytical approach. This will help develop a method for identifying viscoelastic parameters and their developments under shear, in both a linear and a no linear regime. The second part concerns the two-dimensional flows of fluids in a coaxial cylinder geometry centered and eccentred, in a wide gap. The objective is to study the local behavior of different fluids using the PIV technic. To do this, we realize an experimental reliable and accurate enough, in all the gap. The experimental device is validated by measurements on a Newtonian fluid. The measures allow to access the local law behavior of each material that we compare with the overall behavior of law given by the rheometer in the case of centered geometry . In addition, digital simulations on Fluent, were made to complement our study. The results for laminar flow, for different fluids: newtonian, little rhéofluidifiant and very rhéofluidifiant, show that it is possible to describe and predict the behavior of some fluid but the existing model in Fluent can not describe the behavior of very rheofluidifiant fluids which have a very strong heterogeneity gradients speed in the gap
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Mechaymech, Ahmad. „Effets des viscosants sur la rhéologie et la stabilité des systèmes cimentaires fluides“. Thèse, Université de Sherbrooke, 2010. http://savoirs.usherbrooke.ca/handle/11143/1953.
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Cette étude porte sur une modélisation statistique des effets de cinq paramètres intrinsèques de la composition des mélanges. L'étude selon un plan factoriel permet aussi de comprendre les effets couplés de ces cinq paramètres sur le comportement rhéologique et la stabilité. Le programme expérimental de cette thèse a été réalisé sur des bétons et sur des Mortiers de Bétons Équivalents (MBE) avec des essais de validation sur béton. Les résultats obtenus montrent que les AC [agents colloïdaux] ont effectivement permis d'améliorer la stabilité du béton car les particules de ciment utilisées, en présence d'additif polymère (SP), forment une suspension instable dans l'eau. L'étude des paramètres rhéologiques montre que l'effet de la cellulose est spécialement accentué sur la viscosité, celui des polysaccharides et de l'amidon sur le seuil de cisaillement. L'étude des performances des AC sur un système à base de CaCO[indice inférieur 3] a amélioré la compréhension de leur fonctionnement dans la matrice cimentaire. Il a été montré aussi que la stabilité et la rhéologie d'un système dépendent en partie de la réactivité de la phase solide. L'incorporation d'un AC n'affecte pas les résistances à la compression à 24 heures par rapport au mélange témoin (sans AC). Les mélanges réalisés avec le Diutan et l'amidon ont montré des résistances à la compression à 24 heures plus importantes que celles obtenues avec le Welan gum et la cellulose. Les résultats avec les AT ont montré que pour un dosage en SP et un rapport E/L fixes, l'incorporation des AT diminue la fluidité. Les fibres synthétiques ont montré une efficacité plus élevée par rapport au propylène sur la diminution de l'étalement. La bentonite n'a montré aucune influence sur la viscosité plastique, mais elle a fortement augmenté le seuil de cisaillement pour tous les dosages étudiés. Au contraire, les fibres ont eu une action importante sur la viscosité plastique. Leurs effets sur le seuil de cisaillement ont été nuls jusqu'à un dosage élevé. L'incorporation du propylène améliore les deux paramètres (la viscosité et le seuil) pour tous les dosages sélectionnés. Le comportement thixotropique des mélanges a été aussi évalué. La thixotropie est fortement reliée aux types et dosages des AV. Il a été montré que les AC à base de polysaccharide augmentent fortement la thixotropie dans les deux systèmes (ciment et CaCO[indice inférieur 3]) par rapport au Cellulose et à l'Amidon. Le Bentonite et le Propylène ont aussi montré des valeurs élevées de la thixotropie par rapport aux fibres synthétiques. L'étude de combinaisons d'AC/AT et AC/AC montre que l'utilisation des deux AV de même mode de fonctionnement (tels que les Polysaccharides) n'entraîne pas de changement considérable quant aux propriétés recherchées. La combinaison entre des AV de différents modes de fonctionnement (Polysaccharide/Cellulose) permet de modifier les propriétés des mélanges. Ceci a un effet considérable sur le rapport coût/performance. Grâce à l'utilisation du plan factoriel, il était possible d'identifier les principaux paramètres qui peuvent avoir une influence sur les propriétés des MBE. Il a permis aussi de relier les propriétés de MBE entre elles. Ces paramètres sont : le rapport E/L, le dosage en AC et en AT, le rapport S/S+G et la fluidité. Enfin, cette étude a mené à l'utilisation des AV pour stabiliser le béton de masse fluide. Ce béton est caractérisé par un étalement de 520 « 20 mm et est réalisé avec des gros granulats de taille maximale de 40 mm. Deux types de liant ont été utilisés : le premier est un ciment LH et l'autre qui est une combinaison de ciment LH avec des ajouts minéraux tels que les cendres volantes et les fillers calcaires. Les résultats à l'état durci de ces bétons ont montré des bonnes résistances vis-à-vis les essais de retrait, l'écaillage, le gel/dégel et la perméabilité aux ions chlorures."--Résumé abrégé par UMI
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Kane, Malal. „Contribution à l'étude de l'influence de la rugosité et des effets non-Newtoniens dans les contacts sévères lubrifiés“. Lyon, INSA, 2003. http://theses.insa-lyon.fr/publication/2003ISAL0008/these.pdf.
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L'étude entreprise dans cette thèse vise à mettre en place un nouveau modèle composé d'une partie analytique et d'une partie numérique utilisant de nouvelles techniques d'analyse dite d'homogénéisation et pouvant prendre en compte la géométrie locale et un comportement non Newtonien des fluides. Les diverses simulations numériques que nous avons effectuées ont permis de valider les équations homogénéisées que nous avons établies ainsi que les modèles numériques mis en œuvre. Le logiciel développé permet de traiter avec rigueur n'importe quel type de rugosité ( quelconque, anisotrope ou quelconques ) et des lois de comportement de fluide de type Maxwell ( visqueux, viscoélastique, voscoélastoplastique )The study undertaken in this thesis aims at setting up a new model made up of a digital part using of new techniques of analysis and being able to take into account the local geometry and the non-Newtonian effects. Various the digital simulations that we carried out made it possible to validate the homogenized equations which we established as well as the digital model implemented. The development software makes it possible to treat with rigour any type of roughness and the laws of behaviour of the Maxwell type
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Kane, Malal Bou-Saïd Benyebka. „Contribution à l'étude de l'influence de la rugosité et des effets non-Newtoniens dans les contacts sévères lubrifiés“. Villeurbanne : Doc'INSA, 2005. http://docinsa.insa-lyon.fr/these/pont.php?id=kane.
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Boulanger, Nicolas. „Dynamique d'un tourbillon en milieu stratifié : instabilité centrifuge et effets de l'inclinaison“. Aix-Marseille 1, 2006. http://www.theses.fr/2006AIX11058.
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Ella, Eny Geremino. „Instabilités thermiques et thermodiffusives de fluides viscoélastiques saturant un milieu poreux“. Thesis, Lille 1, 2011. http://www.theses.fr/2011LIL10156/document.
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Dans ce travail de thèse tant théorique que numérique, on étudie les différentes instabilités pouvant se développer dans un milieu poreux saturé par un fluide viscoélastique et chauffé par le bas. La formulation mathématique des équations de ce problème repose sur la loi phénoménologique de Darcy généralisée à un fluide viscoélastique vérifiant l’approximation de Boussinesq. Ce problème admet une solution de conduction, et on trouve que deux types de structures sont susceptibles d’apparaître lorsque l’état de conduction perd sa stabilité : des structures stationnaires et des structures oscillatoires. Les seuils d’apparition de ces structures sont étudiés en fonction des paramètres adimensionnés du problème, à savoir le nombre de Rayleigh, les temps de relaxation et de retardation associés à l’élasticité du fluide. Une étude linéaire et non linéaire est donc menée. Il est intéressant de noter qu’une compétition entre les structures stationnaires et oscillatoires peut exister au voisinage d’un point appelé point de codimension 2. Une analyse non linéaire est donc menée au voisinage de ce point et est confrontée aux résultats issus des simulations numériques. Enfin, s’appuyant sur les propriétés de mélanges binaires des fluides viscoélastiques, une étude théorique est réalisée et nous montrons qu’il y a une compétition entre deux régimes : un régime où la viscoélasticité est dominante et un autre où l’aspect mélange binaire l’emporte. Ce résultat permet d’expliquer certaines observations expérimentalesIn this theoretical and numerical work, we study differents instabilities which can develop in a porous media saturated by viscoelastic fluid and heated from below. The mathematical formulation of the equations of this problem is based on phenomenological Darcy law generalized to a viscoelastic fluid verifying Boussinesq estimate. This problem admits a solution of conduction, and we find that two types of structures may appear when the conduction state loses his stability : stationary and oscillatory structures.The apparition thresholds of these thermo-convectives structures are studied and depend on the non-dimensionnalized parameters of the problem, Rayleigh number, relaxation and retardation time associated to the fluid elasticity. A linear and non linear stability is also realized. It is interesting to note that it can have a competition between stationary and oscillatory structures near a point named codimension 2 point. A linear analysis is also realized near this point and is compared to the numerical simulation results.Finally, by taking into account binary mixtures properties of the viscoelastic fluids, a theoretical study is realized and we show that there is a competition between two states : a state in which viscoelasticity is dominant and another state in which binaries properties are also dominants. This result can explain experimental observations
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Jouniaux, Laurence. „Effets electriques et magnetiques lies aux circulations de fluides dans les roches sous contraintes“. Paris 6, 1994. http://www.theses.fr/1994PA066160.
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Les potentiels spontanes mesures dans la partie superieure de la croute terrestre ont souvent pour origine les phenomenes electrocinetiques. Nous avons etudie les signaux electriques lies aux circulations de fluides pour mieux comprendre les observations in situ et pour proposer des configurations optimales de mesure pour detecter ces circulations de fluides. Nous avons mesure, a l'aide d'une enceinte triaxiale permettant la circulation de fluide, la resistivite electrique, la permeabilite, et le potentiel d'electrofiltration, dans des sediments soumis a une deformation. La resistivite electrique et le potentiel d'electrofiltration sont des parametres marqueurs de la fissuration. Le coefficient de couplage electrocinetique varie fortement avec la permeabilite jusqu'a plusieurs volts par bar sur des echantillons de gres et de calcaire. Cet effet a ete interprete par la conductivite de surface, a l'aide d'un modele de milieu capillaire. Un potentiel electrique de 30 mv pourra etre mesure entre deux electrodes situees dans une formation geologique, le long d'une circulation de fluide creee par une difference de pression aussi faible que 50 mbar. La dependance du potentiel d'electrofiltration avec la permeabilite a aussi ete verifiee sur de l'argile dont la permeabilite a augmente de presque 2 ordres de grandeur pendant une deformation de 1,7%. Nous avons propose les configurations les plus appropriees pour detecter les variations de circulation de fluides dans les prismes d'accretion par mesures electriques et magnetiques
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Marchetti, Benjamin. „Sédimentation de particules : effets collectifs et filaments déformables“. Thesis, Aix-Marseille, 2018. http://www.theses.fr/2018AIXM0364/document.
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Une étude expérimentale et numérique traitant de l'influence de structures tourbillonnaires sur la sédimentation de nuage de particules sphériques sous l'effet de la gravité est présentée dans une première partie de ce manuscrit. L'écoulement est créé par électro-convection, ce qui permet de générer un réseau de vortex contrôlés en vitesse et de taille constante qui imite un écoulement tourbillonnaire. Des techniques de PIV (Particle image-velocimetry) et de suivi de particules sont utilisés pour étudier la sédimentation du nuage.Le nuage est modélisé comme un ensemble de particules ponctuelles pour lesquelles les forces d'interaction hydrodynamiques entre particules sont prépondérantes. Le comportement du nuage est comparé aux prédictions obtenues avec des modèles numériques. Dans une seconde partie est présentée une étude expérimentale et numérique concernant la sédimentation à faible nombre de Reynolds de fibres flexibles dans un fluide visqueux au repos. L'état d'équilibre atteint par la fibre flexible est étudié. Nous identifions trois régimes ayant des signatures différentes sur l'état stationnaire de la fibre flexible: un régime de faibles déformations dans lequel la force de traînée est proportionnelle à celle d'une fibre sédimentant horizontalement par rapport à la gravité; un régime de grandes déformations dans lequel la force de traînée est aussi proportionnelle à la vitesse de la fibre, mais avec un coefficient de traînée qui est celui d'une fibre chutant parallèlement à la gravité; et un régime de reconfiguration élastique où le filament se déforme avec une traînée plus faible qui n'est plus proportionnelle à sa vitesse, mais à la racine carrée de celle-ciIn the first part, a jointed experimental and numerical study examining the influence of vortical structures on the settling of a cloud of solid spherical particles under the action of gravity at low Stokes numbers is presented. We use electro-convection to generate a two-dimensional array of controlled vortices which mimics a simplified vortical flow. Particle image-velocimetry and tracking are used to examine the motion of the cloud within this vortical flow. The cloud is modeled as a set of point-particles for which the hydrodynamic interaction is preponderant. The cloud behavior (trajectory, velocity, aspect ratio, break-up time …) is compared to the predictions of a two-way-coupling numerical simulation. In the second part, a jointed experimentally and numerical study on the dynamics of slender flexible filaments settling in a viscous fluid at low Reynolds number is presented. The equilibrium state of a flexible fiber settling in a viscous fluid is examined using a combination of macroscopic experiments, numerical simulations and scaling arguments. We identify three regimes having different signatures on this equilibrium configuration of the elastic filament: a weak deformation regime wherein the drag is proportional to the fiber velocity settling perpendicular to the gravity; a large deformation regime wherein the drag is proportional to the fiber velocity settling parallel to the gravity and an intermediate elastic reconfiguration regime where the filament deforms to adopt a shape with a smaller drag which is no longer linearly proportional to the velocity but to the square root of the velocity
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Andrade, Molenda Carlos Henrique de. „Influence des effets d'hysteresis sur les phénomènes de transferts couplés de chaleur et masse en milieux poreux“. Toulouse, INPT, 1991. http://www.theses.fr/1991INPT066H.
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Un modele mathematique pour les transferts couples de chaleur et masse en milieux poreux non satures permettant la prise en compte des effets de l'hysteresis capillaire est utilise pour la simulation des processus de thermomigration dans un milieu sableux ferme et dans une paroi en beton cellulaire. Les resultats numeriques, obtenus a l'aide de la methode des volumes finis, sont compares avec les resultats experimentaux obtenus pour le premier cas. L'influence de l'hysteresis capillaire et les effets de temperature sont analyses
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Darnet, Mathieu. „Caractérisation et suivi de circulations de fluides par la mesure de Potentiels Spontanés (PS)“. Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008), 2003. https://publication-theses.unistra.fr/public/theses_doctorat/2003/DARNET_Mathieu_2003.pdf.
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Masselon, Chloe. „Effets non locaux dans un écoulement microfluidique de micelles géantes“. Phd thesis, Université Sciences et Technologies - Bordeaux I, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00454577.
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L'étude des fluides complexes présente un grand intérêt de par la richesse des phénomènes que font intervenir leur écoulement. Une étude de rhéologie locale de systèmes de micelles géantes en microcanal droit est effectuée. L'expérience montre que les propriétés du fluide soumis à un fort gradient de contrainte ne peuvent être décrites que par une équation rhéologique comportant des termes non locaux. Nous montrons alors l'influence du système de micelles géantes, du confinement ainsi que de la nature des surfaces du microcanal sur ces effets non locaux. Une étude des phénomènes temporels intervenant dans ces écoulements en microcanaux est alors proposée, ainsi qu'une étude préliminaire concernant les écoulements dans des milieux poreux modèles.
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Braconnier, Benjamin. „Modélisation numérique d'écoulements multiphasiques pour des fluides compressibles, non miscibles et soumis aux effets capillaires“. Bordeaux 1, 2007. http://www.theses.fr/2007BOR13381.
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Ce travail porte sur la modélisation numérique d'écoulement faisant intervenir plusieurs fluides faiblement ou fortement compressibles. Les applications concernent les écoulements à poches pour lesquels les fluides sont séparés d'interfaces et les écoulements dispersés pour lesquels les interfaces, trop nombreuses, ne peuvent être décrites. L'objectif est de développer des méthodes numériques traitant indifféremment ces deux classes d'écoulement. Dans ce contexte, nous considérons des modèles d'interfaces diffuses. L'interface n'est pas déterminée de manière explicite, elle est modélisée à l'aide d'une zone de mélange artificielle permettant de respecter les échanges qui y ont lieu. En particulier, les effets capillaires seront reformulés à l'aide d'une force volumique suivant la méthode CSF. Une difficulté majeure dans ce travail est liée à la nécessité de résoudre des systèmes hyperboliques non conservatifs. Leurs résolution sera approchée et basée sur des solveurs hyperconsistants. Nous exposerons également une technique originale de préconditionnement pour les régimes faible Mach et une formulation implicite des méthodes. Des expériences numériques avec des physiques variées seront proposées : des remontées de bulle, des interactions choc bulle et la chute d'une goutte d'eau.
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Lambert, Eloi. „Analyse des effets de proximité dans l'action de la houle sur un couple de cylindres horizontaux“. Le Havre, 1994. http://www.theses.fr/1994LEHA0005.
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Cette étude traite des effets de la houle sur une paire de cylindres horizontaux d'axes parallèles aux lignes de crêtes. Les conditions choisies correspondent à un nombre de Keulegan-Carpenter de 5,7 et un Reynolds de 2400. Une étude préliminaire concernant un cylindre unique place dans les mêmes conditions fait apparaitre, tant au niveau des cartes de vitesses que des visualisations, une circulation importante autour du cylindre. Cette circulation peut expliquer les écarts trouvés par rapport aux mesures d'efforts concernant un cylindre vertical. Les visualisations autour de deux cylindres dans diverses configurations géométriques montrent plusieurs types de comportement tourbillonnaires. Pour mettre en évidence cette activité tourbillonnaire à partir du champ cinématique mesure pour la position tandem d'extraxe deux diamètres, on a soustrait au champ mesure le champ de vitesses correspondant à l'écoulement de fluide parfait. Les efforts mesures sont fortement dépendants des conditions géométriques. Leur variation s'explique à partir de l'activité tourbillonnaire et de la circulation autour de chaque cylindre.
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Gutiérrez-Matus, Pablo. „Effets induits en surface par un écoulement turbulent“. Phd thesis, Ecole Polytechnique X, 2013. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00921954.
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Nous nous intéressons aux effets en surface induits par un écoulement turbulent, en utilisant une approche expérimentale. Nous étudions un écoulement turbulent de faible épaisseur avec une surface libre. L'écoulement est produit dans un métal liquide à l'aide d'une force électromagnétique. Il présente des tourbillons, des bandes de cisaillement et des ondes, dépendent des conditions de forçage. Trois aspects ont été considérées: la déformation de surface engendré par la turbulence; les effets de la turbulence sur la propagation des ondes; et les effets de la turbulence sur des particules qui flottent à la surface. Concernant la déformation de surface : à mesure que l'on augmente l'intensité du forçage, l'écart type de la déformation augmente de façon linéaire, jusqu'à atteindre le 10% de l'épaisseur du fluide. Les déformations extrêmes peuvent atteindre la moitié de l'épaisseur. A faible forçage, la déformation de surface est principalement liée à la présence des tourbillons, impliquant une distribution de l'hauteur avec un facteur d'asymétrie négatif. Cette observation contraste avec la turbulence d'onde, où une asymétrie est aussi observée, mais avec un facteur d'asymétrie positif, notamment à cause des crêtes pointues dans les ondes de gravité. Le spectre en fréquence de la déformation présente une loi de puissance avec un exposant -5, similaire au spectre de singularité de Phillips. Ainsi, nous avons présenté les empreintes statistiques des tourbillons. Deuxièmement, nous avons considéré un autre aspect de la relation onde-écoulement turbulent : nous avons induit mécaniquement des ondes monochromatiques à la surface de l'écoulement. Lorsque l'écoulement deviens plus intense, nous avons mesure la décroissance et l'élargissement du mode associé à l'onde. Nous avons calculé une moyenne cohérente que souligne l'onde para rapport aux fluctuations turbulentes. Ceci nous permet d'observer la décroissance spatial de l'onde lorsque l'écoulement deviens plus intense. Ces analyses nous ont permit de quantifier une augmentation de l'atténuation des ondes à cause de la turbulence. Si l'on considère des particules qui flottent à la surface du liquide, on s'aperçoit qu'elles ont tendance à former des amas. Ce phénomène est confirmé par une analyse statistique des aires définies par la position des trois particules voisines. Ce faisant, on peut identifier clairement les particules qui appartiennent aux amas. De plus, ces particules présentent une corrélation très forte des vitesses et d'orientation angulaire. Plusieurs mécanismes physiques peuvent induire cette formation des amas: (i) l'inertie des particules ; (ii) des mouvements verticaux secondaires et ; (iii) la déformation de surface. Nous avons construit des quantités pour corréler les effets de concentration de particules avec ses mécanismes. Les corrélations plus importantes sont celles que concernent les mouvements verticaux secondaires, qui l'on interprète comme le mécanisme responsable des effets de concentration.
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Waymel, Frédéric. „Modélisation des effets thermiques et aérauliques dans les stations de métro“. Valenciennes, 2002. https://ged.uphf.fr/nuxeo/site/esupversions/9c3955a2-0548-4c67-bf18-7a7972b46b3f.
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Ce travail porte sur la modélisation physique et numérique des écoulements d'air et des échanges de chaleur dans les stations de métro. L'étude se base sur une description des écoulements par les équations d'Euler tridimensionnelles instationnaires auxquelles sont ajoutés des termes source. Ces équations sont discrétisées par une formulation de volumes finis et résolues par un algorithme de type SIMPLE couplé à un schéma de Van Leer. La description de la géométrie du domaine de calcul est assurée par un maillage cartésien. Afin de prendre en compte le déplacement des rames dans la station, une technique de maillage glissant est élaborée. Le modèle est validé sur des écoulements générés par convection mixte dans un canal de section rectangulaire contenant une plaque chauffante dans sa partie centrale. L'étude se termine par quelques applications du code de calcul dans une station de métro type du métro parisienThis work aims at the physical and the numerical modelling of air motion and heat transport phenomena in subway stations. The study is based on an approach described by the unsteady three-dimensional Euler's equations completed by source terms. These equations are discretized with a finite volume method and solved by a SIMPLE algorithm coupled with a scheme as proposed by Van Leer. The spatial discretization is made by a cartesian grid. In order to take the relative motions of the coaches inside the station into account, a sliding grid method is implemented. To validate the model, calculations are compared to measurements of the flow generated by mixed convection in a rectangular open duct equipped with an heated plate in its central part. The study ends by some applications of the numerical code in the case of a typical Parisian subway station
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Frackowiak, Bruno. „Approche expérimentale et simulation numérique des effets d'interactions entre gouttes en évaporation“. Toulouse, ENSAE, 2007. http://www.theses.fr/2007ESAE0003.
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Cette thèse a pour objectif la modélisation des phénomènes d'évaporation autour des gouttes de carburant dans les chambres de combustion, phénomènes fortement influencés non seulement par les conditions ambiantes (pression, température, vitesse de l’air. . . ) mais aussi par la présence d’autre gouttes de carburant à proximité de la goutte considérée. La thèse s’appuie sur une mesure de la concentration de vapeur autour de jets de gouttes monodisperses par la technique de Fluorescence Induite par Laser (FIL) et sur une simulation numérique directe de l'évaporation des gouttes pour des configurations élémentaires telles la goutte isolée, le jet monodisperse et trois gouttes disposées en triangle. Cette simulation numérique, associée aux mesures expérimentales, permettra de valider des corrélations fines destinées à être introduites dans les simulations globales des chambres de combustion.
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Cheng, Li. „Etude vibro acoustique d'une structure couplée à une cavité : étude des effets de dissipation“. Lyon, INSA, 1989. http://www.theses.fr/1989ISAL0042.
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Ce travail porte sur l’étude de comportement vibro-acoustique d'une structure soumise à des excitations externes de nature mécanique et acoustique, et couplée à une cavité. Les objectifs poursuivis. Sont, d'une part la compréhension des phénomènes importants du couplage fluide-structure d'autre part l'influence des effets de dissipation (tels que l'amortissement interne de chaque sous système et l'absorption due aux matériaux absorbants places sur les parois de la cavité) sur la réponse vibra-acoustique. La recherche de lois de similitude vibro-acoustique constitue une autre partie importante de ce travail. On propose une méthode d'analyse générale en vue d'obtenir·les lois de similitude, qui permet d'obtenir les relations exactes entre le comportement d'un prototype et celui d'une maquette. Des lois approchées sont proposées pour tenir compte des effets de dissipation et d'absorption.
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Shmakova, Natalia. „Ondes internes divergentes et convergentes : étude expérimentale de la marée interne“. Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2016. http://www.theses.fr/2016GREAU040/document.
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Les océans de la Terre sont stratifiés en densité par les gradients de température et de salinité.L'interaction des courants de marée avec la topographie du fond océanique entraîne donc le rayonnement des ondes de gravité interne dans l'intérieur de l'océan. Ces ondes sont appelées marées internes et leur dissipation due à le déferlement des ondes nonlinéaires joue un rôle important dans le mélange de l'océan abyssal, et donc dans la circulation océanique à la grande échelle.Dans ce contexte, nous étudions la génération des ondes internes par l’oscillation d’objet de différentes géométries simplifiées afin de modéliser le marée barotropique sur la topographie océanique et considérons les effets linéaires et nonlinéaires sur ces ondes résultant d’interactions avec l'objet et entre ces ondes.La contribution relativement nouvelle de cette thèse est l'étude des aspects de flux tridimensionnels qui étaient accessibles avec notre approche expérimentale, et sont généralement difficiles à étudier par modélisation numérique et analytique.Nous étudions d'abord la structure des ondes fundamentale et des harmoniques supérieur pour un sphéroïde oscillant, émettant des ondes divergentes. Les harmoniques supérieures sont générées par l'instabilité non linéaire à la surface de l'objet avec des effets nonlinéaires dans la zone d'intersection des faisceaux fundamentales. Ils peuvent se croiser et se concentrer, donc augmenter d'énergie, et devenir dominant sur les ondes fundamentales. On détermine les structures horizontales des ondes fundamentale et des harmoniques supérieures.Subséquemment, nous considérons les ondes générées par un tore oscillant, qui convergent vers un point focal. En dehors de cette région focale, les résultats expérimentaux et les prédictions théoriques sont en bon accord, mais dans la région focale, l'amplitude de l'onde est deux fois plus grande que près du tore, conduisant à une amplification locale nonlinéaire et à un déferlement des onde pour les grandes amplitudes d'oscillations. En conséquence, la propagation des ondes fundamentales se trouve entravée dans la région focale. L'onde stationnaire se forme alors que de nouvelles ondes sont générées et émises de cette région focale.Un tore plus grand a été testé sur la plate-forme Coriolis pour comparer la focalisation des ondes de gravité internes, inertie-gravité et des ondes inertielles dans un régime faiblement visqueux. En raison de la complexité de la zone focale, une seconde harmonique est observée même quand l'amplitude d'oscillation est faible. Le champ de vorticité verticale des ondes de gravité interne présente une structure dipolaire dans la zone focale, qui se transforme dans le cas tournant en une structure de vortex "Yin-Yang". La structure globale des faisceaux des ondes inertiels est proche de celle pour des ondes de gravité internes, bien q'elle est relativement plus intenseThe Earth's oceans are stratified in density by temperature and salinity gradients.The interaction of tidal currents with ocean bottom topography results therefore in the radiation of internal gravity waves into the ocean interior. These waves are called internal tides and their dissipation owing to nonlinear wave breaking plays an important role in the mixing of the abyssal ocean, and hence in the large-scale ocean circulation.In this context we investigate the generation of internal waves by oscillating objects of different idealized geometries as a model of barotropic flow over ocean topography, and consider linear as well as nonlinear effects on these waves resulting from interactions with the object and from wave--wave interactions.The relatively novel contribution of this thesis is the investigation of three-dimensional flow aspects that were accessible with our experimental approach, and are generally difficult to investigate by numerical and analytical modelling.First we investigate the wave structure of the first and higher harmonics for an oscillating spheroid, emitting diverging waves. Higher harmonics are generated by nonlinear instability at the surface of the object together with nonlinear effects in the zone of intersection of the primary beams. They may intersect and focus, therefore increase in energy, and become dominant over the first harmonic. The horizontal structures of both, first and higher harmonics are determined.We then consider waves generated by an oscillating torus, that are converging to a focal point. Outside this focal region experimental results and theoretical predictions are in good agreement, but in the focal region the wave amplitude is twice as large as it is close to the torus, leading to local nonlinear wave amplification and incipient wave breaking for large oscillation amplitudes. As a result, the propagation of the first harmonic waves is found to be hindered in the focal region. A standing pattern forms, while new waves are generated and emitted away from this focal region.A larger torus has been tested at the Coriolis platform to compare the focusing of internal gravity, inertia--gravity and inertial waves in a low viscous regime. Owing to the complexity of the focal region, a second harmonic is observed even at low oscillation amplitude. The vertical vorticity field of internal gravity waves exhibits a dipolar structure in the focal zone, which transforms in the rotating case into a ``Yin--Yang-shaped'' monopolar vortex structure. The overall structure of the inertial wave beams is close to that for internal gravity waves, though relatively more intense
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Diaz, Hervé. „Etude holographique des instabilités critiques et bifurcations dans des fluides soumis à un gradient thermique“. Lyon 1, 1992. http://www.theses.fr/1992LYO10250.
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Les etudes relatives aux materiaux a l'etat liquide et gazeux sont concernees par les processus de transport, lesquels peuvent etre, soit provoques par l'application d'une force exterieure, soit inherents a l'experience. En particulier, les mesures de diffusion sont d'une grande importance car elles apportent des informations sur les mecanismes de transport des constituants, les entites mobiles, leur mobilite, leurs interactions avec le milieu et le couplage de certaines forces et parametres. Dans les liquides ces mecanismes permettent, de plus, de comprendre le role et la nature des interactions a courte et longue portee. L'espace, associe a la microgravite, a donne un nouvel elan a ces etudes. Les premieres experiences, notamment notre mesure sur le vol d1 (challenger) de la thermodiffusion, ont montre que les manifestations des phenomenes physico-chimiques fondamentaux sont affectees serieusement par la pesanteur, en particulier, que les mouvements dans les fluides sont souvent meconnus ou tout au moins mal maitrises dans les etudes de phenomenes de transport. Sur terre, les gradients de temperature ou de concentration donnent toujours lieu a un mouvement spontane du liquide appele convection naturelle, lequel augmente considerablement les echanges de chaleur et de matiere au sein d'un fluide et masque les transports purement conductifs ou diffusifs susceptibles de se creer. Dans le cas de mesures de thermodiffusion, le role de l'acceleration de la pesanteur par rapport au gradient de temperature applique est tres important. Il est indispensable que l'angle forme entre la gravite et le gradient de temperature soit nul pour stabiliser le systeme. Dans ces conditions, le couplage entre flux de chaleur et flux de matiere n'est perturbe par aucune autre force. L'observation d'un phenomene de diffusion thermique pure n'est donc possible que si la convection est totalement absente. Nous nous proposons donc, non pas d'expliquer la physique d'un processus de thermodiffus ion, mais d'essayer d'obtenir des conditions favorables a un processus purement de thermotransport, c'est-a-dire non perturbe par la convection naturelle. Pour cela, il est necessaire de caracteriser exactement la configuration dynamique de notre systeme fluide: existence ou non de rouleaux, repartition des iso-fractions massiques, constitution du champ thermique reel. La mecanique des fluides donne un support de simulation 3d des phenomenes suivis; une technique experimentale doit etre choisie pour les visualiser. Apres une etude des possibilites de visualisation, nous avons opte pour les techniques holographiques. Notre premier travail a donc ete de les mettre au point. Une etude sur l'agregation et la stabilite de micelles a permis la mise au point de la micro-holographie qui servira a la determination de vitesses de particules dans le cas de mouvements convectifs. Des mesures de coefficients d'interdiffusions ont permis d'autre part, la maitrise des methodes d'interferometrie holographique pour la mesure des champs de concentration et de temperature. L'aspect purement optique etant acquis, nous avons etudie la stabilite d'un liquide pur soumis a un gradient de temperature dans un confinement donne. La realisation d'un dispositif cryogenique original nous a permis de definir des experiences au sol dans lesquelles on peut changer le regime d'instabilite en jouant sur la viscosite, en particulier la transition regime diffusif/regime convectif. Trois etudes quantitatives sont donnees: la premiere, ou le parametre d'ordre est le confinement pour differents types de liquide; la deuxieme, ou le parametre d'ordre est la temperature moyenne du systeme; et enfin, nous abordons le cas de la presence d'une surface libre. Les seuils d'instabilite hydrodynamiques sont alors modifies et les premiers regimes convectifs sont abordes
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Maganga, Fabrice. „Caractérisation numérique et expérimentale des effets d'interaction entre une hydrolienne et le milieu marin“. Le Havre, 2011. http://www.theses.fr/2011LEHA0019.
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Ce travail a pour objectif de caractériser par le biais de la modélisation expérimentale et numérique le comportement hydrodynamique d’une hydrolienne et les caractéristiques du sillage généré pour des conditions réalistes de fonctionnement. Les maquettes d’hydroliennes considérées sont des turbines tripales à axe horizontal de 0,7 m de diamètre. Une attention particulière est portée sur les effets des caractéristiques de l’écoulement sur les performances de la turbine, mais également sur le sillage géneré. Les essais sont menés au bassin d’essais d’Ifremer à BoulognesurMer et au canal de traction de Brest, où différents profils de courant, taux de turbulence de l’écoulement amont et conditions houle/courant ont été considérées. Les développements d’un code tridimensionnel basé sur les méthodes vortex, prenant en compte l’évolution instationnaire du sillage généré par une turbine sont présentés. Les résultats numériques obtenus sont comparés aux résultats expérimentaux, permettant de valider les outils en termes de rendement et d’évolution du sillageThis work aims to characterise by the means of experimental and numerical modeling, the behavior of marine current turbine and the characteristics of the wake generated under realistic inflow conditions. For that purpose, we used a tribladed horizontal axis turbine of 0. 7 m of diameter. Particular attention is paid to the flow characteristic effects on the efficiency of the turbine, but also on the generated wake. Tests are carried out in the Ifremer wave and current flume tank in Boulogne sur Mer and in the towing tank of Brest, taking into account current profils, upstream turbulence intensity level and disturbances generated by wave/current interaction. The development of a threedimensional software based on vortex methods, taking into account the non stationary evolution of the wake generated by a turbine is implemented. The obtained numerical results are compared to the experimental ones, making the validation of tools possible in terms of efficiency and of wake evolution
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Turbelin, Grégory. „Modelisation de la turbulence atmospherique en vue de l'etude du chargement aerodynamique des structures soumises aux effets du vent“. Evry-Val d'Essonne, 2000. http://www.theses.fr/2000EVRYA001.
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L'objectif de notre travail de these est de modeliser numeriquement la turbulence atmospherique afin d'etudier l'action aerodynamique du vent sur les ouvrages de genie civil. L'analyse developpee est bidimensionnelle et doit permettre d'identifier les principaux mecanismes qui interviennent lorsque le vent aborde transversalement une structure elancee, non profilee. L'approche consiste a assimiler le vent a un ecoulement de fluide incompressible regi, dans la couche limite atmospherique, par les equations de navier-stokes et a representer la turbulence a l'aide d'un modele du premier ordre, de type k-epsilon. Les principaux parametres pris en compte sont la rugosite des sols, la topographie, la presence d'obstacles et le developpement de grosses structures tourbillonnaires. Le probleme est traite avec le code de calcul par elements finis castem 2000, dans lequel des procedures specifiques, telles des fonctions de paroi rugueuse, ont ete implantees. Des calculs de validation montrent que le modele k-epsilon standard est incapable de modeliser des ecoulements instationnaires sur des sites non homogenes, en presence de tourbillons organises, alors que le modele rng k-epsilon, plus elabore, est adapte a ce type d'ecoulements complexes. Ce dernier modele est donc utilise pour etudier les phenomenes rencontres lorsqu'une rafale aborde une structure elancee. Pour cela, les fonctions indicielles de l'effet rafale de differentes sections sont calculees. Plusieurs comportements sont identifies. Une relation est etablie entre la forme de ces fonctions et la creation de poches de decollement ou de grosses structures tourbillonnaires dans le sillage de l'obstacle. Dans le cas des sections non profilees, les limitations de l'approche quasi-statique sont mises en evidence. Dans ce cas, on suggere de prendre en compte les effets de la turbulence generee par la structure elle-meme, au travers de fonctions d'admittance modifiees.
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Bouquain, Jérémy. „Étude numérique de l'impact des effets densitaires et inertiels sur le transport en milieu chenalisé“. Rennes 1, 2012. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00825299.
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L'écoulement et le transport dans les milieux hétérogènes a principalement lieu dans des chenaux d'écoulement préférentiels. Il est donc crucial d'y caractériser au mieux les processus de transport. Pourtant, les techniques actuelles ne permettent pas de décrire le transport à l'échelle d'un site par les équations valides à l'échelle hydrodynamique, il est donc nécessaire d'effectuer un changement d'échelle pour décrire le transport à une échelle où la complexité du milieu n'apparaît plus directement. Les principaux objectifs de cette thèse ont été de caractériser l'impact à l'échelle du chenal de deux effets négligés dans la plupart des études hydrogéologiques. (i) Le premier survient lorsque la présence du soluté modifie significativement la masse volumique du fluide. Ce contraste densitaire modifie le chemin emprunté par le nuage de soluté. Dans un chenal horizontal lisse, le régime pré-asymptotique de dispersion est modifié et le nuage de soluté subit un retard. (ii) L'autre effet classiquement négligé survient lorsque l'écoulement est rapide (ou la viscosité du fluide faible). Les effets inertiels qui entrent alors en jeu sont étudiés dans un chenal d'ouverture variable et périodique. Des zones de recirculation apparaissent dans les cavités. Un soluté peut y pénétrer par diffusion et y rester piégé durant un temps long, tandis que l'écoulement principal est réduit à un chenal central d'ouverture moins hétérogène. (iii) Enfin, la combinaison des effets (i) et (ii) est abordée. Chacune des trois études est menée à l'échelle hydrodynamique en fonction du nombre de Reynolds, du nombre de Péclet et d'un nombre adimensionnel quantifiant l'impact du contraste densitaireIn heterogeneous media, flow and transport usually take place in preferential flow channels. Thus, it is of prime interest to take the associated physical processes into account. However, we are limited by current technology and cannot compute the transport of solute at the field scale using the equations of hydrodynamic. Thus, in order to describe solute transport at the field scale, upscaling is required. In this thesis, we study at the scale of the channels the impact of two effects usually neglected. (i) The first effect occurs when a sufficiently concentrated solute is diluted so that the density of the fluid increase significantly. As the density gradient of the solute plume locally modifies the flow field, the solute transport is impacted. In a horizontal smooth channel, the pre-asymptotic regime of dispersion is impacted and the plume is delayed. (ii) Second, when flow is fast enough (or fluid viscosity low enough), inertial effects can dramatically alter the flow field. We study their impact in channels with periodically varying apertures. When the inertial effects increase, recirculation zones grow at the location of the maximum aperture. Solute can then enter by diffusion into these zones and be trapped for a significant duration. (iii) Finally, the coupling of the effects (i) and (ii) is addressed. We reproduce numerically each effect at the hydrodynamic scale and characterize their impact as a function of the Reynolds number, the Péclet number and a dimensionless number that quantify the impact of the density gradients
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Perron, Christian, und Christian Perron. „Étude CFD des effets du désalignement et du cisaillement sur les performances et le chargement des hydroliennes“. Master's thesis, Université Laval, 2015. http://hdl.handle.net/20.500.11794/26178.
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Le développement des hydroliennes se base souvent sur des conditions d'écoulement idéalisées qui ne reflètent pas entièrement le courant présent sur un site réel. Dans cette optique, ce mémoire investigue l'effet d'un écoulement non aligné ou cisaillé sur les performances et le chargement de deux types d'hydrolienne : les hydroliennes à rotor axial (HRA) et à aile oscillante (HAO). Cette étude est réalisée à l'aide de simulations numériques et les résultats démontrent que pour les deux types d'hydrolienne, le désalignement produit une réduction de la puissance et de la traînée, tandis que le cisaillement n'a qu'un effet de second ordre sur ces derniers. Le chargement additionnel sur la structure de support causé par des conditions d'écoulement non idéal est aussi similaire pour les deux technologies. Le désalignement et le cisaillement affectent cependant plus significativement le chargement en fatigue des pales de l'HRA que celui de l'aile de l'HAO.Le développement des hydroliennes se base souvent sur des conditions d'écoulement idéalisées qui ne reflètent pas entièrement le courant présent sur un site réel. Dans cette optique, ce mémoire investigue l'effet d'un écoulement non aligné ou cisaillé sur les performances et le chargement de deux types d'hydrolienne : les hydroliennes à rotor axial (HRA) et à aile oscillante (HAO). Cette étude est réalisée à l'aide de simulations numériques et les résultats démontrent que pour les deux types d'hydrolienne, le désalignement produit une réduction de la puissance et de la traînée, tandis que le cisaillement n'a qu'un effet de second ordre sur ces derniers. Le chargement additionnel sur la structure de support causé par des conditions d'écoulement non idéal est aussi similaire pour les deux technologies. Le désalignement et le cisaillement affectent cependant plus significativement le chargement en fatigue des pales de l'HRA que celui de l'aile de l'HAO.
The development of hydrokinetic turbines is often based on idealized flow conditions which do not fully refect river or tidal currents. In this regard, this thesis investigates the effect of non-aligned or sheared flows on the performances and loading of two turbine types: the axial rotor (ART) and oscillating foil (OFT) turbines. This study was conducted with unsteady numerical simulations and the obtained results show that for both turbine types, misalignment produces a reduction in power and thrust, while the shear has a limited effect on those quantities. The additional loading on the support structure caused by the non-idealized flow is also similar for both devices. However, misalignment and shear affect more severely the fatigue loading on ART blades than they do for OFT.
The development of hydrokinetic turbines is often based on idealized flow conditions which do not fully refect river or tidal currents. In this regard, this thesis investigates the effect of non-aligned or sheared flows on the performances and loading of two turbine types: the axial rotor (ART) and oscillating foil (OFT) turbines. This study was conducted with unsteady numerical simulations and the obtained results show that for both turbine types, misalignment produces a reduction in power and thrust, while the shear has a limited effect on those quantities. The additional loading on the support structure caused by the non-idealized flow is also similar for both devices. However, misalignment and shear affect more severely the fatigue loading on ART blades than they do for OFT.
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Haberkorn, Marie. „Simulations des grandes échelles en canal plan turbulent : Effets de compressibilité et propagation acoustique“. Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008), 2004. https://publication-theses.unistra.fr/restreint/theses_doctorat/2004/HABERKORN_Marie_2004.pdf.
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Billiard, Nicolas Trebinjac Isabelle. „Interactions entre rangées d'aubes et effets de Clocking dans un étage et demi de turbine“. [S.l.] : [s.n.], 2006. http://bibli.ec-lyon.fr/exl-doc/nbilliard.pdf.
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Thèse de doctorat : sciences. Turbomachines : Ecully, Ecole centrale de Lyon : 2006. Thèse de doctorat : sciences. Turbomachines : Rhode-Saint-Genèse (Belgique), Institut von Karman de dynamique des fluides : 2006.158 réf.
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Pham, Minh-Vuong. „Analyse expérimentale : simulation directe et des grandes échelles d'un panache thermique tridimensionnel en rotation“. Poitiers, 2005. http://www.theses.fr/2005POIT2287.
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L'analyse et la compréhension des écoulements de panache, avec ou sans rotation de la source, constituent l'objectif principal de ce présent mémoire. Les travaux reposent à la fois sur des investigations expérimentales ainsi que des simulations directes et des grandes échelles. En considérant la source statique, des phases d'expulsion et de contraction ont été démontrés, engendré par la convection de structures cohérentes se développant en périphérie immédiate du panache thermique, l'origine de ces structures étant thermique. Les résultats DNS ont permis de valider des modèles de sous maille et un modèle lagrangien " thermique " a été proposé. Avec rotation, un cisaillement altérant alors les structures favorise la turbulence et au-delà d'une vitesse critique, les lois classiques d'un panache sont affectées. Les mécanismes d'entraînement, par l'intermédiaire des phases de contraction et d'expulsion, sont également amplifiés sous l'effet de la rotation de la sourceAnalysis of the thermal plume flows, with or without rotation of its source, constitutes the principal objective of this present report based either on experimental investigations or on direct (DNS) and large-eddy simulations (LES). Under static condition, it was shown that the movement is driven by expulsion and contraction phases in the lateral direction. These mechanisms are directly generated by convection of coherent original thermal structures which develops vicinity of the thermal plume. Several subgrid models were proposed in the LES and a lagrangian "thermal" model was proposed and the whole of the principal characteristics of a turbulent thermal plume was perfectly described. The rotation of the heated source generates a shear layer which accelerates the breaking down of coherent structures. The classical laws are still valid under rotating conditions however their characteristics are modified when the rotating velocities are above a critical value. Entrainment mechanisms, through contraction and expulsion phases, are also amplified under the influence of rotation
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Belin, de Chantemele Éric. „Effets d'un exercice en résistance sur les fluides de l'organisme et les propriétés veineuses au cours d'une simulation d'impesanteur“. Lyon 1, 2004. http://www.theses.fr/2004LYO10182.
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Afin d'évaluer l'efficacité d'un exercie physique en résistance (Flywheel) pour la prévention du déconditionnement cardiovasculaire (DCV) et d'identifier des variables permettant de prédire, à titre individuel, le degré de ce syndrome, une simulation d'impesanteur par alitement prolongé de 90 jours à été réalisée. Malgré l'absence d'effet de cet exercice sur la tolérance orthostatique, le maintien du volume plasmatique et sa régulation hormonale, cette nouvelle contremesure a permis de limiter la diminution de l'eau corporelle totale. La plus importante accumulation de fluides au niveau du mollet, observée chez les sujets ayant bénéficié de cette contremesure, a probablement été compensée par l'amélioration de l'efficacité de la pompe musculaire veineuse. Les sujets intolérants aux tests orthostatiques se différencient des sujets tolérants par une augmentation plus importante de la surface de section des veines du mollet et une majoration de l'accumulation de fluides au niveau de ce secteur. Inefficace pour la prévention du déconditionnement cardiovasculaire, cette contremesure devra être associée à d'autres types de moyen prophylactique (LBNP, exercice endurant, etc. ) dont les effets sur les DCV ont été démontrés
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Michel, Sylvie. „Effets électriques et magnétiques sur le Piton de la Fournaise (île de La Réunion) : influence des circulations des fluides“. Paris 7, 1995. http://www.theses.fr/1995PA077057.
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Localisé sur l'île de la Réunion, le Piton de la Fournaise est l'un des volcans basaltiques les plus actifs au monde. Aux signaux volcanomagnétiques engendrés par les éruptions, s'ajoutent des variations magnétiques plus inhabituelles. En certains points du volcan, apparaissent de lentes variations, irréversibles sur 9 ans, et des variations cycliques annuelles, distinctes de la variation magnétique annuelle ionosphérique. Dans cette thèse nous nous intéresserons uniquement aux variations magnétiques à long terme. Les lentes variations sont corrélées à l'activité globale de la Fournaise, tandis que les ondes annuelles évoluent au rythme des modulations saisonnières de la température atmosphérique et de la pluviosité, totalement indépendantes de l'activité éruptive. Centrée sur l'axe principal, l'amplitude des ondes annuelles est maximale sur le cône. Sur ce massif fortement fracturé et soumis à une forte pluviosité, les mécanismes envisagés pour interpréter les variations volcanomagnétiques sont basés sur les circulations des fluides et leurs perturbations sous l'effet des variations du champ de contraintes et des modulations saisonnières de paramètres climatiques. Pour argumenter cette hypothèse, une cartographie de polarisation spontanée (ps) a été réalisée en 1992. Elle montre d'intenses anomalies ps centrées sur le cône et sur l'axe principal de fractures. Cette cartographie confirme l'existence de circulations hydrothermales à l'aplomb du cône et le long de l'axe principal de fractures où l'amplitude des ondes annuelles est maximale. La comparaison des cartographies de 1981 et 1992 montre que la géométrie du système hydrothermal a évolué en moins de dix ans. Des variations temporaires de ps ont aussi été observées lors de l'éruption du 27 août 1992. L'amplitude de ces potentiels ps et leur variabilité temporelle confortent l'hypothèse d'effets électrocinétiques à l'origine des variations volcanomagnétiques observées sur la Fournaise. D'autre part, cette étude ps a également révélé l'existence d'une structure ancienne régionale à l'aplomb du volcan, orientée n 120, qui interagit sur son dynamisme éruptif actuel. (Doc Thèses)
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Qureshi, Muhammad Nauman. „Étude expérimentale de la dynamique de particules inertielles dans une turbulence de grille en soufflerie : effets de densité et de taille finie“. Grenoble 1, 2009. http://www.theses.fr/2009GRE10082.
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Les effets de taille finie et de densité de particules sur leur dynamique Lagrangienne dans un écoulement turbulent ont été étudiés, dans ce travail de recherche. L'écoulement de choix est la turbulence de grille en soufflerie. Des bulles de savon, gonflée au gaz ont été utilisés comme particules, la densité est la taille de les quelles peuvent ajuster à souhait dans une gamme réalisable. Celles-ci sont injectées dans l'écoulement, et sont suivies de manière Lagrangienne, en se basant sur l'état de l'art en Vélocimétrie Doppler Acoustique. Pour un même configuration d'écoulement, les tailles et les densités de particules ont été varié à l'intérieur d'une gamme faisable. Pour chaque série de particules, la vitesse et l'accélération statistiques Lagrangienne ont été déterminées, après avoir enregistré quelques mille signaux de vitesses. Les résultats montrent que les PDFs de vitesse Lagrangienne sont Gaussiennes et : indépendantes de la taille et de la densité des particules ; et sont similaire aux PDFs des vitesses Eulérienne de l'écoulement porteur. Aucuns effets de taille et de densité n'ont été trouvés sur la PDF d'accélération normalisée. Par contre, ces effets sont dominant dans la variance d'accélération, qui pour les particules iso densité décroit dans une façon monotone avec la taille de particule. Par contre, pour les bulles lourdes ces effets de taille finie peut traduire ni à partir des modèle limite de point particule ni du cas de particule iso densité. La dynamique de toutes les séries étudiées a été trouvé intermittente. Le temps de forçage turbulente été calculé à partir de l'auto corrélation d'accélération qui ont été trouvé de n'est pas varié beaucoup et qui reste dans l'ordre de temps de kolmogorov par rapport aux temps de réponses de particules calculé normalementN the current research work, the effects of particle's finite size and density on their Lagrangian dynamics in turbulent flow have been explored. The flow type is grid generated wind tunnel turbulence. Gas inflated soap bubbles are used as particles whose size and density can be adjusted as per requirement within an attainable range. The particles injected into the flow are tracked in a Lagrangian manner employing the state-of-the-art Ultrasonic Doppler Velocimetry. A range of particle sizes and densities were studied by systematically varying them, while keeping flow configuration the same. For each set of particle size and density their Lagrangian velocity and acceleration statistics were calculated after recording thousands of velocity signals. The Lagrangian velocity PDFs were found to be Gaussian and: independent of particle size and density; and identical to the Eulerian velocity PDFs of the carrier flow. Regarding particles Lagrangian acceleration, no effect of particle size and density was observed on the normalized acceleration PDFs. These effects were only observed upon particles acceleration variance which for neutrally buoyant particles decreases monotonically with increasing particle size. However, for heavier particles the finite size effects on particles acceleration variance can be trivially extrapolated neither from heavy point particle limit nor from neutrally buoyant case. The dynamics of all the data sets studied were found to be intermittent. The particles response to turbulent forcing, obtained from acceleration autocorrelations was found not to vary much as it remains of the order of kolmogorov's time scale for all the data sets as compared with particles response time
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Colin, Pierre-Yves. „Evaluation numérique et expérimentale des effets de la structure de la végétation sur l'écoulement de la couche de surface atmosphérique“. Aix-Marseille 2, 2005. http://theses.univ-amu.fr.lama.univ-amu.fr/2005AIX22100.pdf.
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On analyse les termes supplémentaires apparaissant lorsqu'on moyenne spatialement les équations de Reynolds. Des simulations explicites fondées sur ces équations sont effectuées sur des feuillages simplifiés. Ces calculs donnent la traînée aérodynamique, la production et la dissipation ε de l'énergie cinétique turbulente k. Des simulations implicites sont réalisées sur les mêmes feuillages représentés par l'ajout aux équations de termes fournis par les simulations explicites ou par la littérature. Dans le premier cas, le champ de la composante horizontale moyenne U est bien représenté, celui de k l'est moins bien. Dans le deuxième cas, les termes sources doivent être ajustés à l'aide de coefficients qui dépendent du feuillage. La réintroduction de l'échelle de longueur dans l'équation de ε améliore les simulations. Des mesures expérimentales sont effectuées en lisière forestière et comparées à des simulations, qui décrivent bien le champ de U mais échouent à représenter le champ de kThe additional terms appearing when one average the Reynolds equations are analysed. Explicit simulations founded on these equations are carried out on simplified foliages. These simulations give the aerodynamic drag, the production and the dissipation ε of the turbulent kinetic energy k. Implicit simulations are carried out on the same foliages represented by the addition in the equations of terms provided by explicit simulations or by the literature. In the first case, the field of the average horizontal component U is well represented, that of k is less good. In the second case, the source terms must be adjusted using coefficients which depend on the foliage. The reintroduction of the scale length in the equation of ε improve simulations. Experimental measurements are carried out in forest edge and are compared with simulations, which describe the field of U well but fail to represent the field of k
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Eyssette, Roland. „Caractérisation et modélisation des effets de surpression en champ proche et du chargement au sol du BLEVE“. Thesis, Lyon, 2018. http://www.theses.fr/2018LYSEM020/document.
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Le BLEVE (Boiling Liquid Exploding Vapor Explosion) est l’un des accidents les plus craints dans l’industrie. Bien qu’il soit étudié depuis plus de soixante ans, certains dangers et situations restent mal anticipés, tels que : quelles seraient les conséquences de la surpression d’un BLEVE dans un milieu urbain confiné ? Qu’adviendrait-il si un camion de transport de GPL venait exploser sur un pont ? Ces questions nécessitent d’étudier la physique du BLEVE au plus proche du conteneur. Ce travail explore les phénomènes physiques générant la surpression aérienne en champ proche de l’explosion, en essayant de comprendre la contribution des phases du contenu (liquide et vapeur) dans les dangers en champ proche du BLEVE. Un prototype expérimental petite échelle a été conçu dans le but de reproduire les BLEVE de cuves cylindriques de manière réaliste. Vingt-quatre BLEVEs de propane ont été effectués. Un large spectre de données a été collecté lors de ces tests : surpression aérienne dans de multiples directions autour du conteneur, variations de pression dans le conteneur avant et après rupture, chargement au sol dû à l’explosion, visualisations en imagerie rapide selon un certain nombre d’angles. Les résultats montrent une dépendance forte entre les caractéristiques de la phase vapeur et la suppression maximale générée par l’explosion. La reconstruction chronologique du phénomène confirme ce résultat. Cependant, la phase liquide joue un rôle capital dans la génération du chargement au sol, qui est un danger considérable, mais peu considéré jusque-làBoiling Liquid Exploding Vapor Explosion (BLEVE) is one of the most feared accident in the industry. Even though it has been studied for over 6 decades, many safety questions remain poorly answered: what happens if a BLEVE occurs in a congested urban or industrial area? What if a road tanker BLEVE happens on a bridge? These questions require to look closer to the vessel. This work focuses on understanding the physics involved in overpressure generation in the near field surrounding of the vessel, to understand the contribution of the fluid phases (liquid and vapor) in the near-field hazards of a BLEVE. For this purpose, a small scale experimental prototype was designed to reproduce realistic BLEVE failure. Twenty-four propane BLEVEs were performed. A wide range of data was recorded from these tests: blast overpressure all around the vessel, transient pressure inside the vessel, ground loading under the vessel, and high speed imaging through various angles. Results give more insight on the anisotropy of the pressure field around the cylindrical vessel. It also shows a strong dependency between vapor content and maximum overpressure from the lead shock. Moreover, the chronology of the phase change observed through transient pressure measurements show that the main contributor of the maximum overpressure is the vapor phase. The phase change is studied through pressure transient in the vessel and high speed imaging, giving a better understanding of the time scales involved with this phenomenon. Finally, ground loading measurements are analyzed to give insight on the order of magnitude involved in this hazard
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Requilé, Yoann. „Effets de la dissipation visqueuse sur la convection des écoulements de Rayleigh-Bénard-Poiseuille/Couette de fluides Newtoniens ou viscoélastiques“. Thesis, Lille 1, 2019. http://www.theses.fr/2019LIL1I083.
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L’objet de cette thèse est d’étudier l’effet de la dissipation visqueuse sur les instabilités d’écoulements parallèles pour des fluides Newtoniens ou viscoélastiques. L’intensité de la dissipation visqueuse est mesurée par le nombre de Gebhart Ge. Dans les configurations de Rayleigh-Bénard-Poiseuille/Couette (RBP/C), en plus du gradient de température imposé par les conditions aux bords, un gradient vertical de température est généré par la dissipation visqueuse. Le problème de stabilité linéaire de l’état de base est résolu numériquement par la méthode de Galerkin et la méthode de tir. Parmi toutes les possibles structures convectives, on montre que les rouleaux longitudinaux 3D sont les plus amplifiés. Le nombre de Rayleigh et le nombre d’onde au seuil de l’instabilité ont été déterminés en fonction du paramètre Lambda=Pe2Ge et du nombre de Prandtl Pr, où Pe est le nombre de Péclet. On montre qu’il existe une valeur particulière de Lambda au delà de laquelle la déstabilisation induite par la dissipation visqueuse est si forte qu’une instabilité d’origine thermique peut se développer avant l’instabilité hydrodynamique de Tollmien-Schlichting. Ce scénario est d’autant plus plausible que P r est très élevé. Une analyse énergétique est proposée afin de mieux discerner les effets de la dissipation visqueuse. L’analyse faiblement non linéaire de stabilité est effectuée pour la configuration de RBP/C dans le cas limite d’un nombre de Prandtl infini. Les effets non linéaires favorisant une bifurcation supercritique, l’influence de la dissipation visqueuse sur l’intensité de la convection et sur le transfert de chaleur a été analysée. Dans le cas des écoulements plans de Poiseuille/Couette confinés entre une paroi inférieure adiabatique et une paroi supérieure isotherme, la seule source d’instabilité est la dissipation visqueuse. Nous avons étendu le travail existant dans la littérature et qui se limite aux analyses linéaires de stabilité au domaine faiblement non linéaire. Une équation d’amplitude de type équation de Landau a été rigoureusement obtenue. Les résultats montrent que les termes non linéaires associés à la dissipation visqueuse contribuent à l’émergence d’une bifurcation sous-critique et favorisent le transfert de chaleur à la paroi supérieure, et ce d’autant plus que le nombre de Prandtl est faible. Enfin l’étude de stabilité linéaire des écoulements de convection mixte de RBP a été étendue aux fluides viscoélastiques obéissant aux lois de comportements du modèle d’Oldroyd-B. Les effets combinés de l’élasticité du fluide, du rapport des viscosités du solvant à la viscosité totale et de la dissipation visqueuse ont été analysés. Comparés aux fluides Newtoniens, des résultats nouveaux sont reportés et qui montrent notamment que le caractère viscoélastique du fluide précipite la déstabilisation du système. Les effets coopérants de la dissipation visqueuse et de l’élasticité du fluide peuvent induire une instabilité pour des nombres de Reynolds bien plus bas que ceux qui sont nécessaires au déclenchement de l’instabilité d’origine inertielleThe purpose of this thesis is to study the effect of viscous dissipation on the stability of parallel flows for Newtonian or viscoelastic fluids. The intensity of the viscous dissipation is measured the Gebhart number Ge. For Rayleigh-Bénard-Poiseuille/Couette (RBP/C) flows, in addition to the temperature gradient imposed by the boundary conditions, a vertical temperature gradient is generated by the viscous dissipation. The linear stability of the basic state is solved numerically by the Galerkin method and the shooting method. It is shown that the 3D longitudinal rolls are the most amplified mode of convection. The Rayleigh number and the wave number at the threshold of instability were determined as a function of the parameter _ = P e2Ge and Prandtl number P r, where P e is the Péclet number. It is shown that there is a particular value of _ beyond which the destabilization induced by the viscous dissipation is so strong that thermal instability maydevelop before the hydrodynamics instability of Tollmien-Schlichting. This scenario is more plausible for very high P r. An energy analysis is proposed to better discern the viscous dissipation effects. Weakly nonlinear stability analysis is carried out for the configuration of RBP/C flows in the limiting case of an infinite Prandtl number. Nonlinear effects favoring a supercritical bifurcation, the influence of viscous dissipation on the convection intensity and heat transfer has been analyzed. In the case of plane Poiseuille/Couette flows confined between an adiabatic lower wall and an isothermal upper wall, the only source of instability is viscous dissipation. We have extended the existing work in the literature, which is limited to linear stability analysis, to the weakly nonlinear regime. An amplitude equation of the Landau type has been rigorously obtained. The results show that the nonlinear terms associated to viscous dissipation contribute to the emergence of a subcritical bifurcation and promote heat transfer to the upper wall for low values of Prandtl number. Finally, the study of linear stability of RBP mixed convection flows has been extended to the Oldroyd-B viscoelastic fluids. The combined effects of the fluid elasticity, the ratio of solvent viscosity to the total viscosity and the viscous dissipation have been analyzed. Compared to Newtonian fluids, new reported results indicate in particular that the viscoelasticity of the fluid makes the system more unstable. The cooperative effects of viscous dissipation and fluid elasticity can induce instability for Reynolds numbers much lower than those required for triggering instability of inertial origin
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Billiard, Nicolas. „Interactions entre rangées d'aubes et effets de Clocking dans un étage et demi de turbine“. Ecully, Ecole centrale de Lyon, 2006. http://bibli.ec-lyon.fr/exl-doc/nbilliard.pdf.
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Ce travail de recherche, principalement expérimental, consiste en l’étude et l’analyse de l’aérodynamique et du transfert thermique dans un étage et demi de turbine. Cette turbine est testé avec des nombres de Reynolds (106) et de Mach, ainsi que des rapports de température gaz/surface et gaz/refroidissant représentatifs de ceux d’une turbine HP utilisée en aéronautique. Les mesures de pression et de flux chaleur ont été accomplies de manière à obtenir les composantes stationnaires et instationnaires de l’écoulement. Une précédente étude réalisée au sein de l’Institut von Karman s’était intéressée aux interactions entre le distributeur amont et le rotor de l’étage haute pression. La présente étude met en avant l’interaction entre l’étage haute pression et le second stator au travers de la caractérisation des effets de clocking. Les conclusions de cette étude peuvent être directement utilisées par les concepteurs pour optimiser le positionnement d’un second stator en terme de rendement et de minimisation des fluctuations des efforts ou de la charge thermique appliqués par l’écoulement sur l’aubageThe present research, mostly experimental, consists in investigating and analyzing the aerodynamic and heat transfer in a one and half stage turbine. The turbine is tested under engine representative Reynolds number (106), Mach number (0. 9), gas to wall temperature ratio (1. 5) and gas to coolant temperature ratio (2. 1). Pressure and heat flux measurements were performed in order to obtain both steady and unsteady components of the flow field. Previous investigations focused on the interaction between the inlet guide vane and the rotor of the high-pressure stage. The current work highlights the interaction between the high-pressure stage and the second stator by characterizing clocking effects. The findings of this study may be used by designers to optimiste the position of the second stator in terms of effieciency, blade force fluctuations or heat load minimization
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Jelliti, Miloud. „Transition du régime laminaire au régime turbulent : effets de la tridimensionnalité et de la compressibilité“. Toulouse, ENSAE, 1986. http://www.theses.fr/1986ESAE0005.
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On développe une méthode numérique de volumes finis. La région de transition y est modélisée à l'aide de la méthode d'intermittence. Application aux cas d'une aile flèche infinie, d'une aile effilée et d'un ellipsoide de révolution en incidence.
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Pronost, Julie. „Effets de la contamination continentale et des interactions fluides-roches sur le Platreef, Complexe Igné du Bushveld, Afrique du Sud“. Phd thesis, Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand II, 2005. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00077226.
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Le Platreef est une formation noritique contenant des minéralisations en Éléments du Groupe du Platine. Elle se situe en bordure de la partie septentrionale du complexe du Bushveld. Afin de définir les spécificités de cette unité marginale, nous avons tout d'abord étudié des échantillons pouvant servir de point de comparaison : ils proviennent d'une zone centrale de l'intrusion, le forage de Bellevue. Les données en isotopie de l'oxygène indiquent des valeurs de δ18O proches de 6,5 à 7 ‰ et homogènes à travers la pile magmatique. Ces valeurs, plus lourdes de 1 à 1,5 ‰ que celles des autres produits issus du manteau du Kaapvaal, sont l'indice d'une contamination crustale à l'échelle de tout le complexe. L'isotopie de l'hydrogène et les teneurs en eau témoignent de cumulats peu ou pas altérés. Sur la base de critères pétrographiques et géochimiques, le Platreef apparaît beaucoup plus affecté par des phénomènes d'assimilation et de circulations de fluides. Il a été échantillonné sur 4 sites, en contact avec différentes roches encaissantes : granites Archéens, dolomies, quartzites et cornéennes. Les xénolithes calco-silicatés sont omniprésents dans ces portions du Platreef. Une contamination par des liquides de fusion partielle du granite est également mise en évidence. Les cumulats les plus affectés par l'altération se trouvent au contact des granites, qui constituent l'encaissant le plus fracturé.
À l'échelle du complexe, le rapport fluide/roche des interactions est très faible : les circulations ont été confinées à des chenaux préférentiels. Les caractéristiques isotopiques et géochimiques des fluides ne correspondent pas à celles des eaux météoritiques. Ils étaient probablement originaires des formations sédimentaires proches et ont été expulsés lors de la perturbation thermique due à la mise en place des magmas du Bushveld. Ils contenaient du chlore et du CO2 leur permettant de jouer un rôle dans la distribution des PGE.
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Aachib, Mostafa. „Deplacement isotherme de deux fluides miscibles dans un milieu poreux sature : effets de densite et de viscosite, critere de stabilite“. Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008), 1987. http://www.theses.fr/1987STR13096.
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Etude de l'influence des contrastes de densite et de viscosite sur le deplacement miscible lors d'un passage du regime stable au regime instable. On propose un modele empirique pour un deplacement miscible eau douce-solution de chlorure de calcium: etude experimentale par mesure des conductivites electriques. Mise en evidence d'un critere de stabilite