Dissertations / Theses: 'De brouillard'

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Suard, Sylvain. "Propagation pulsatoire des flammes de brouillard." Laboratoire de modélisation et simulation numérique en mécanique et génie des procédés (Marseille), 2004. http://www.theses.fr/2004AIX22100.

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Laigneau, Claude. "Le brouillard en France : influences de l'urbanisation." Paris 4, 1996. http://www.theses.fr/1995PA040183.

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Abstract:

Le brouillard engendre une mauvaise visibilité horizontale et verticale, et par la même intervient directement sur l'activité humaine. Le développement des villes a entrainé une modification de l'environnement, en conséquence de l'évolution du brouillard. Les villes appartiennent à des ensembles climatiques et topographiques qui influencent la répartition du brouillard sur le pays. Ainsi, les villes situées en climat à "tendances continentales" en dénombreront plus qu'en climat de bordure côtière ou a tendance océanique. Il en va de même pour le relief, il en sera moins recensé sur le littoral, les plaines les plateaux ou le vallées situées à l'intérieur des plaines que dans les collines, vallées, dépressions ou montagnes. Si les conditions nécessaires à la formation du brouillard (températures, vitesse du vent, humidité relative etc. ) sont réunies, il se formera, mais il peut arriver que malgré tout, il reste rare. Les conditions anthropiques sont alors à prendre en compte. En effet, l'urbanisation augmente en France, dans les villes deux influences contraires sont en conflit par rapport à la formation du brouillard : la pollution et l'ilôt de chaleur. Ainsi, lorsque l'influence du réchauffement urbain est supérieure à celle de la pollution atmosphérique, l'importance de l'ilôt de chaleur est telle que les particules en suspension dans l'air amenées par la pollution n'engendrent pas la condensation de la vapeur d'eau et donc le brouillard. Par contre, lorsque les conditions sont inverses, la teneur des particules dans l'air est élevée, la radiation globale diminue, le brouillard augmente. Le cas le plus fréquent est la diminution du brouillard. Les stations rattrapées par l'urbanisation ont vu son évolution diminuer à ce moment. Ceci s’est retrouvé confirmé par le fait que les stations situées dans des lieux non-urbanisés ou peu voient […]
Fog generates poor horizontal and vertical visibility, thus directly intervenes on human activities. The growth of towns and cities has implied modifications in the environment, changing the frequency of fog as well. Urban areas are parts of climatic and topographic entities that influence the distribution of fog over the country. So, it is more frequent in towns situated in continental climate areas than in seaside or oceanic climate ones. The same occurs with relief: it will be observed less frequently on coastlines, plains plateaux or narrow valleys than in broad valleys and hollow, hilly or mountainous areas. If the necessary connotations for the fog to build up (temperature, wind speed, relative moisture, etc) are met, it will generally appear, though it may be exceptional in some places. Human conditions must then be taken into account. As a matter of fact, as France is getting more urbanised, two contrary influences oppose each other in towns and cities for the building up of fog: pollution and urban heat island phenomenon. So, when the influence of urban heat outweighs the one of atmospheric pollution, the importance of the urban heat island is so high that the floating particles brought by pollution hinder the condensation of water vapour and thus the build-up of fog. On the contrary, when these conditions are reversed, the amount of particles is high, global radiation is lower and fog occurrence is higher. The decrease of fog is most frequently observed, particularly in stations progressively caught up by urbanization. This has been confirmed by the fact that stations situated in little or non-urbanised areas have counted up a growing number [. . . ]

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MONERRIS, JACQUES. "Etude d'une couche de brouillard : observations et simulation numerique." Toulouse 3, 1989. http://www.theses.fr/1989TOU30046.

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Abstract:

Les moyens mis en uvre pour l'etude du brouillard de rayonnement sont de deux natures: la simulation numerique et l'experimentation. Le premier chapitre traite du modele 1d cobra que nous avons utilises pour faire une etude par simulation numerique. Cette etude fait l'objet du chapitre 2, nous montrons l'influence de certains parametres sur les caracteristiques du brouillard forme. Dans le troisieme chapitre, on presente la campagne valladolid 85 et l'elaboration a partir des donnees obtenues, d'une banque de donnees d'episodes brouillard. Enfin, grace a ces donnees, nous avons effectue des comparaisons modele-experience afin de valider les schemas physique du modele

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Vishwakarma, Pragya. "Méthodes innovantes pour la restitution des propriétés des nuages à partir du radar BASTA." Electronic Thesis or Diss., université Paris-Saclay, 2022. http://www.theses.fr/2022UPASJ009.

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Abstract:

Les nuages sont essentiels à de nombreux aspects de l'existence humaine sur terre. Ils ont également un impact significatif sur le bilan énergétique de la Terre. Bien que l'effet des nuages sur le climat soit complexe et ne soit pas entièrement compris, une grande partie de l'incertitude concernant le réchauffement climatique est liée aux mécanismes de rétroaction des nuages sur le climat. Des études ont montré que la représentation des nuages de basse altitude est encore sous-estimée dans divers modèles climatiques. La nécessité d'examiner les propriétés des nuages à différents niveaux est devenue une priorité dans l'observation de la terre. Des observations continues et détaillées des nuages sont nécessaires pour caractériser les propriétés des nuages à l'échelle locale et mondiale. Les instruments de télédétection active et passive tels que les radars de nuages, les lidars, les radiomètres dans le visible et les micro-ondes, etc. ont l'avantage de permettre une observation continue pendant de longues périodes depuis le sol ou l'espace. Ces capteurs fournissent des observations de l'état de l'atmosphère à plusieurs longueurs d'onde du spectre électromagnétique à différentes résolutions temporelles et spatiales.Un des paramètres fondamentaux pour caractériser les propriétés microphysiques de ces nuages de basse altitude est le contenu en eau liquide (LWC). Cette thèse vise à développer un algorithme d'estimation du LWC dans les nuages de basse altitude en utilisant de manière synergique le radar de nuage et le radiomètre micro-ondes (MWR). Un radar de nuages à 95GHz mesure l'énergie rétrodiffusée par les gouttelettes nuageuses et est représentée par le facteur de réflectivité radar (Z).. Pour retrouver le LWC des nuages liquides de basse altitude, on utilise traditionnellement des relations empiriques qui suivent une loi de puissance telle que Z=aLWCb. Cependant, ces relations ne représentent pas toujours la variabilité de la distribution en taille des gouttes dans un système nuageux hétérogène et ne tiennent pas compte de l’atténuation des nuages liquides. Dans cette thèse, je propose de réutiliser le même concept, mais la contrainte sur la pré-facteur 'a' de la loi de puissance est relachée en ajoutant des informations supplémentaires telles que le contenu intégré en eau liquide (LWP).Mon algorithme de restitution est basé sur une théorie d'estimation probabiliste appelée approche variationnelle. Grâce à ce cadre flexible, lorsque l’information sur le contenu en eau liquide intégré provenant du MWR est assimilée, le pré-facteur « a » peut également être restitué. Pour tester le comportement de l'algorithme, un test de sensibilité est réalisé en utilisant des profils de brouillard synthétiques issus d’une simulation AROME. L'analyse a montré que l'algorithme est très sensible au biais appliqué à LWP car il s'agit d'une information intégrée verticalement qui va impacter l’ensemble du profil. D'autres paramètres, tels que l’exposant 'b' et des relations d'atténuation alternatives, ont moins d'impact sur les résultats de l'algorithme.Comme le test de sensibilité ne permet pas de valider les hypothèses microphysiques de la méthode, le LWC restitué est comparé aux observations in-situ recueillies pendant la campagne SOFOG-3D. Les observations d'un radar nuage et d'un radiomètre micro-ondes co-localisés sont utilisées pour restituer LWC, et la comparaison a montré une meilleure concordance avec les observations in-situ pour les stratus que pour le brouillard.. Enfin, l'algorithme est appliqué à 39 cas de nuages et de brouillard de novembre 2018 à mai 2019 à l'observatoire SIRTA afin de construire une climatologie de LWC et de valeurs de pré-facteur « a ». Puisque la méthode de restitution doit être utilisable même sans information du radiomètre, nous proposons d'utiliser cette climatologie comme connaissance a priori des valeurs du pré-facteur « a » ce dernier n’étant contraint par le LWP
Clouds are critical to the majority of aspects of human existence on earth. They also have a significant impact on the earth's energy balance. Although the effect of clouds on the climate is complex and not fully understood, much of the uncertainty about global warming is related to the cloud-climate feedback problem. Studies have shown that the representation of low-level clouds is still underestimated in various climate models. The necessity to examine the cloud properties at different levels has emerged as a priority in earth observation. Continuous and detailed observations of clouds are needed to characterize the cloud properties on a local and global scale. Active remote and passive sensing instruments like cloud radars, lidars, visible and microwave radiometers, etc., have the advantage of continuous observation for long periods from the ground or space.One of the fundamental parameters to characterize the microphysical properties of these low-level clouds is the liquid water content (LWC). This thesis aims at developing an algorithm estimating LWC in low-level clouds using cloud radar and microwave radiometer (MWR) synergy when the latter is available. A 95GHz cloud radar measures the backscattered energy from cloud droplets in terms of radar reflectivity factor (Z). In the Rayleigh regime, Z is considered proportional to the sixth moment of droplet size. Traditionally, empirical relations following a power law such as Z=aLWCb are used to retrieve the LWC of low-level liquid clouds. However, such relationships do not always represent the variability of drop size distribution in a heterogeneous cloud system and do not account for liquid cloud attenuation. In this thesis, I propose using the same concept, but the constraint on ‘a’ from the power law is released by adding extra information such as the liquid water path (LWP). Studies have shown that the accuracy of LWC estimates can be increased by incorporating additional information from an independent remote sensing instrument like a microwave radiometer (MWR) in the retrieval method.My retrieval algorithm is based on probabilistic estimation theory called the variational approach. Thanks to this flexible framework, when liquid water path (LWP) information from MWR is assimilated, the LWC in the profile is scaled by LWP information, and the scaling factor (lna) can also be retrieved for each profile. To test the behavior of the retrieval algorithm, a sensitivity analysis for perturbations in key parameters using synthetic fog profiles from AROME simulation is conducted. The analysis has shown that the algorithm is very sensitive to the bias in LWP because it is a vertically integrated information and thus plays a critical role in the retrieval. Other parameters, such as 'b' and alternative attenuation relationships, have less implications on the stability of the algorithm.Because the sensitivity test is not validating the microphysical assumptions of the method,the validation of such an algorithm is challenging, as we need reference measurements of LWC co-located with the retrieved values.During the SOFOG-3D campaign (South-West of France, October 2019 to March 2020), in-situ measurements of LWC were collected in the vicinity of a cloud radar and a microwave radiometer, allowing comparison against my retrieved LWC. The comparison showed better agreement with in-situ observations for stratus clouds than fog. The comparison also demonstrated that cloud-fog heterogeneity is an important factor in the assessment. Finally, the retrieval algorithm is employed to build a climatology of LWC and lna for 39 cloud and fog cases from November 2018 to May 2019 at the SIRTA observatory. Since the retrieval method must be usable without radiometer information, we propose using this climatology as a priori knowledge for the scaling factor, which is no longer constrained by LWP

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Blanchard, Elizabeth. "Modélisation de l'interaction entre un brouillard d'eau et un foyer en tunnel." Thesis, Nancy 1, 2011. http://www.theses.fr/2011NAN10103/document.

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Abstract:

Ce travail de thèse est consacré à l'étude de l'interaction entre une aspersion par brouillard d'eau et un feu. Il s'appuie sur une modélisation existante figurant dans le code à champs « Fire Dynamics Simulator ». L'approche consiste en premier lieu à appréhender, par le biais d'une synthèse bibliographique, les phénomènes physiques mis en jeu lors d'un feu en tunnel et lors d'une aspersion par brouillard d'eau. Ensuite, un travail d'évaluation est mené. L'évaluation se veut évolutive, en commençant par des cas simples à l'échelle du laboratoire afin de travailler le plus indépendamment possible sur certaines parties du modèle d'aspersion, pour ensuite s'intéresser à la configuration tunnel. Ce travail d'évaluation permet de mieux cerner les aptitudes du code à simuler les phénomènes physiques mis en jeu lors d'un feu en tunnel soumis ou non à une aspersion. Des comparaisons sont effectuées avec plusieurs essais réalisés entre 2005 et 2008 sur une maquette de tunnel à échelle 1/3. Une fois cette évaluation accomplie, l'outil est exploité pour améliorer notre compréhension des phénomènes d'interaction entre le brouillard d'eau, la ventilation du tunnel et le feu. En particulier, l'influence de l'aspersion sur l'écoulement longitudinal est analysée, le rôle énergétique du brouillard d'eau est mesuré et les modes de transfert de chaleur associés aux gouttes sont quantifiés. Cette exploitation permet également d'évaluer numériquement l'influence de quelques paramètres sur l'efficacité de l'aspersion telles que la vitesse de ventilation longitudinale, la puissance du feu et la taille des gouttes pulvérisées. En dernier lieu, le code champs est exploité dans le cadre d'une étude numérique exploratoire en vue d'une campagne d'essais en bâtiment pour appréhender l'interaction entre l'aspersion, la nappe de fumée et le désenfumage mécanique
This work deals with the study of the phenomena involved when a water mist is sprayed in a tunnel fire environment. It relies on an extensive use of numerical simulations using the CFD code "Fire Dynamics Simulator". The first chapter of this thesis provides an overview of the tunnel fire characteristics and the phenomena involved when the water mist is sprayed. A bibliographical review on the research on tunnel fires with or without any mitigation system is conducted, allowing to outline the reason and the context for this research. In the second and third chapters, the computational tool undergoes testing. It is verified and validated based on comparison with analytical solutions and experimental cases of increasing complexity: from the laboratory scale for assessing one particular part of the water spray model (chapter 2) up to the tunnel scale (chapter 3). For the last case, the code validation makes use of the results of a reduced scale (1/3rd) tunnel fire test campaign conducted between 2005 and 2008. Once the validation is achieved, the computational tool is used intensively in the third chapter in order to improve the understanding of the interaction phenomena between water mist, tunnel longitudinal ventilation and fire. In particular, the water mist influence on the tunnel air flow is studied, the water mist heat contribution is quantified and the heat transfered to the droplets is identified. Furthermore, the CFD code is used to assess the impact of the longitudinal air velocity, the heat release rate and the water droplet size on the water mist efficiency. The last chapter illustrates how a CFD code can be used on a given situation, here a compartment fire test campaign, in order to foresee the interaction between the water mist, the smoke layer and the smoke extraction

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Blanchard, Elizabeth. "Modélisation de l'interaction entre un brouillard d'eau et un feu en tunnel." Phd thesis, Université Henri Poincaré - Nancy I, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00672668.

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Abstract:

Ce travail de thèse est consacré à l'étude de l'interaction entre une aspersion par brouillard d'eau et un feu. Il s'appuie sur une modélisation existante figurant dans le code à champs Fire Dynamics Simulator. L'approche consiste en premier lieu à appréhender, par le biais d'une synthèse bibliographique, les phénomènes physiques mis en jeu lors d'un feu en tunnel et lors d'une aspersion par brouillard d'eau. Ensuite, un travail d'évaluation est mené. L'évaluation se veut évolutive, en commençant par des cas simples à l'échelle du laboratoire afin de travailler le plus indépendamment possible sur certaines parties du modèle d'aspersion, pour ensuite s'intéresser à la configuration tunnel. Ce travail d'évaluation permet de mieux cerner les aptitudes du code à simuler les phénomènes physiques mis en jeu lors d'un feu en tunnel soumis ou non à une aspersion. Des comparaisons sont effectuées avec plusieurs essais réalisés entre 2005 et 2008 sur une maquette de tunnel à échelle 1/3. Une fois cette évaluation accomplie, l'outil est exploité pour améliorer notre compréhension des phénomènes d'interaction entre le brouillard d'eau, la ventilation du tunnel et le feu. En particulier, l'influence de l'aspersion sur l'écoulement longitudinal est analysée, le rôle énergétique du brouillard d'eau est mesuré et les modes de transfert de chaleur associés aux gouttes sont quantifiés. Cette exploitation permet également d'évaluer numériquement l'influence de quelques paramètres sur l'efficacité de l'aspersion telles que la vitesse de ventilation longitudinale, la puissance du feu et la taille des gouttes pulvérisées. En dernier lieu, le code à champs est exploité dans le cadre d'une étude numérique exploratoire en vue d'une campagne d'essais en bâtiment pour appréhender l'interaction entre l'aspersion, la nappe de fumée et le désenfumage mécanique.

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Ouarti, Nawel. "Modélisation de l'allumage d'un brouillard de carburant dans un foyer de turbomachine." École nationale supérieure de l'aéronautique et de l'espace (Toulouse ; 1972-2007), 2004. http://www.theses.fr/2004ESAE0013.

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Abstract:

Cette thèse, coﬁnancée par l'ADEME et Turbomeca, a pour objet le développement d'un outil numérique, prédictif de l'allumage d’un brouillard de carburant dans un foyer de turbomachine, en fonction des conditions aéro-diphasiques (à haute altitude notamment), et du positionnement de la bougie à l’intérieur de la chambre. Un modèle numérique a été développé pour tester l'allumage d'un noyau diphasique, placé à proximité de la bougie, et donc soumis à une décharge d'énergie transitoire. Aﬁn de déterminer s'il y a extinction de ce noyau ou propagation effective de l'allumage à la chambre de combustion complète, ce modèle a été couplé au code de calcul d'écoulements aéro-diphasiques CEDRE de l'ONERA. La procédure complète de calcul a été appliquée à un foyer expérimental, de géométrie simplifiée, sur lequel des essais ont été menés au Centre du Fauga-Mauzac de l’ONERA, pour des conditions reproduisant celles au sol et en altitude. Le modèle d'allumage du noyau diphasique a également été appliqué à un foyer industriel Turbomeca, pour différentes configurations, en conditions de démarrage. Pour ces deux cas d’applications, les résultats des simulations numériques sont en bon accord avec ceux obtenus sur banc d’essais.

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Sainsaulieu, Lionel. "Modélisation, analyse mathématique et numérique d'écoulements diphasiques constitués d'un brouillard de gouttes." Palaiseau, Ecole polytechnique, 1991. http://www.theses.fr/1991EPXX0012.

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Abstract:

La modélisation Eulérienne des écoulements diphasiques conduit à des systèmes convectifs diffusifs écrits sous forme non conservative. Nous montrons comment obtenir un système bien posé à partir des équations de Navier-Stokes qui régissent l'écoulement du gaz autour des gouttes et du liquide à l'intérieur des gouttes. Les solutions faibles du système hyperbolique non conservatif extrait du modèle Eulérien sont définies comme limites de solutions du système du second ordre lorsque les phénomènes de diffusion sont négligés. Nous résolvons alors le problème de Riemann. Plus généralement, nous définissons onde de choc pour une grande classe de systèmes hyperboliques écrits sous forme non conservative. La dernière partie est consacrée à l'analyse numérique d'écoulements dyphasiques constitués d'un brouillard de gouttes
Eulerian modelization of sprays leads to convection-diffusion systems written under non conservatrice form. We show how the averaging of the Navier-Stokes equations satsified by the gas flow around the droplets and the liquid flow inside the droplets leads to a well-posed problem. The shock waves solutions of the first order non-conservative system extracted from this model are defined as the limit when the diffusion processes are neglected of solutions of the second order system. Then we solve the Riemann problem. More generally this method allows us to define shock waves solutions for a wide class of hyperbolic systems written under non-conservative form. Finally the last section deals with the numerical simulation of sprays

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Marois, Gentien. "Modélisation eulérienne de l'interaction d'un brouillard avec un choc en régime supersonique." Thesis, Toulouse, INSA, 2018. http://www.theses.fr/2018ISAT0045/document.

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Abstract:

Les travaux présentés dans cette thèse portent sur l’interaction d'un brouillard avec un choc en régime supersonique. L’approche eulérienne a été utilisée car elle est particulièrement adaptée aux machines fortement parallèles. Un module nommé SDFS (Supersonic Dilute Flow Solver), permettant de modéliser le comportement du brouillard, a été créé et validé au sein d’un code d’aérodynamique du CEA. Les travaux ont porté sur trois aspects de la modélisation numérique. Premièrement, l’étude et la création de nouveaux modèles. Deuxièmement, l’implémentation numérique et la validation sur des cas académiques de référence. Enfin, la confrontation entre les résultats numériques et des données expérimentales issues de la littérature
In this thesis we focus on the interaction between a supersonic dilute flow and a detached shock. The Eulerian approach has been chosen because it is particularly adapted to parallel computing. A program named SDFS (Supersonic Dilute Flow Solver), was created and validated in a CEA aerodynamic code. Three aspects of the computational simulation have been studied. First the study and creation of new models. Then the numerical implementation and the validation through academic reference cases. Finally, the comparison between numerical results and experimental data

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Klein, Céline. "Conception et prototypage d’un lidar pour la mesure du contenu en eau liquide dans le brouillard." Thesis, Toulouse, INPT, 2013. http://www.theses.fr/2013INPT0094/document.

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Abstract:

L’objet de cette thèse est la conception d’un lidar dédié à la mesure du profil du contenu en eau liquide dans le brouillard. Actuellement, ce paramètre n’est mesuré que sur des volumes restreints, au sol ou à des altitudes données. Or sa connaissance devrait apporter une meilleure compréhension de l’évolution du brouillard et devrait aussi constituer une information intéressante pour le contrôle des modèles de prévision du phénomène. Elle est en théorie possible, car il a été montré à la fin des années 70 qu’il existe une relation empirique linéaire entre le contenu en eau liquide et le coefficient d’extinction optique pour une longueur d’onde de 11 μm. J’ai confirmé l’existence de cette relation sur la base d’observations récentes plus précises que celle des années 70, et ai déterminé ses limites de validité. Les brouillards se développent du sol jusqu’à quelques centaines de mètres, c’est donc sur cette gamme d’altitude que nous devons pouvoir faire la mesure. J’ai analysé les choix de conception offerts par les lidars afin de déterminer le système le plus performant pour notre application. Tout d’abord, j’ai analysé les capacités de mesure des lidars à détection directe et hétérodyne et j’ai mis en évidence que la détection hétérodyne est la plus appropriée. J’ai ensuite comparé les performances des configurations monostatique, bistatique et bistatique désaxé, et j’ai trouvé que la configuration monostatique est la plus appropriée. J’ai ensuite codé un simulateur instrumental et mis en évidence un biais de mesure lors de la restitution du coefficient d’extinction sur les premières centaines de mètres. J’ai proposé et validé une correction de ce biais. J’ai ensuite établi deux approximations analytiques pour le biais et l’écart-type de l’estimateur du coefficient d’extinction. Avec le simulateur, elles ont permis de se faire une idée de la portée et de la précision qui pourront être obtenues
The objective of the present study is the design of a lidar for the measurement of vertical profiles of liquid water content in fogs. Presently, there is no system able to measure such profile. The liquid water content is measured at ground or at limited number of altitudes. Yet, the information would improve our understanding of fog processes and provide valuable data for controlling fog forecast models. Its feasibility is theoretically possible because it was shown in the late 70s that the liquid water content and the optical extinction at 11μm are empirically linked by a linear relationship. My first objective was to test this relationship with rencent observations more precise than in the late 70s. The relationship is confirmed within limits that I tried to determine. The vertical extension of fogs is several hundreds of meters. We thus need a lidar with a maximum range of several meters. I compared the range of a direct versus a heterodyne lidar and I found the heterodyne lidar is more appropriate. I have developed analytic approximations of the heterodyne efficiency for several transmitter configurations - monostatic, bistatic with parallel or non-parallel axes - and found the monostatic configuration gives the best results at short range. I coded a simulator for the lidar and showed the retrieval of the extinction coefficient from lidar signals with the usual signal processing technique produces biases at short range. I proposed and validated a correction scheme. I derived two analytic approximations for the bias and the standard deviation of the estimations of the extinction coefficient. They were used to estimate the practical range and accuracy a lidar can achieve for the measurement of the liquid water content in fogs

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Nguyen-Dang, Du. "Études des méthodes par impact et à l'huile utilisées pour déterminer le diamètre des gouttelettes dans les brouillards naturels et artificiels /." Thèse, Chicoutimi : Université du Québec à Chicoutimi, 1987. http://theses.uqac.ca.

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Desnous, Clelia. "Etude expérimentale de la dépressurisation rapide du C6F14 et caractéristiques du brouillard formé." Phd thesis, Université de Grenoble, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00819810.

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Abstract:

La vaporisation explosive, ou flashing, par dépressurisation rapide du C6F14 au travers d'une vanne à boisseau sphérique est analysée expérimentalement sur une grande plage de surchauffe. Les visualisations rapides montrent un jet s'ouvrant très largement en aval, preuve de l'existence d'un fort gradient de pression. Des mesures locales par sonde optique et par vélocimétrie phase Doppler ont permis de caractériser tailles, vitesses, concentration et flux numérique des gouttes en fonction de la surchauffe. La faible influence du degré de surchauffe sur la remontée en pression et sur les tailles et flux de gouttes suggère que le champ de pression s'adapte, et que par conséquent le liquide est soumis à une surchauffe locale bien plus faible que la surchauffe globale imposée. Différents scenarii sont discutés pour expliquer les observations, dont le fait que les tailles de gouttes sont peu sensibles à la surchauffe. Celui basé sur l'existence d'un front d'ébullition est le plus probable.

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Desnous, Clélia. "Etude expérimentale de la dépressurisation rapide du C6F14 et caractéristiques du brouillard formé." Thesis, Grenoble, 2012. http://www.theses.fr/2012GRENI059/document.

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Abstract:

La vaporisation explosive, ou flashing, par dépressurisation rapide du C6F14 au travers d'une vanne à boisseau sphérique est analysée expérimentalement sur une grande plage de surchauffe. Les visualisations rapides montrent un jet s’ouvrant très largement en aval, preuve de l'existence d'un fort gradient de pression. Des mesures locales par sonde optique et par vélocimétrie phase Doppler ont permis de caractériser tailles, vitesses, concentration et flux numérique des gouttes en fonction de la surchauffe. La faible influence du degré de surchauffe sur la remontée en pression et sur les tailles et flux de gouttes suggère que le champ de pression s’adapte, et que par conséquent le liquide est soumis à une surchauffe locale bien plus faible que la surchauffe globale imposée. Différents scenarii sont discutés pour expliquer les observations, dont le fait que les tailles de gouttes sont peu sensibles à la surchauffe. Celui basé sur l’existence d’un front d’ébullition est le plus probable
Depressurization (flashing) experiments through a ball valve were conducted with C6F14 for a large range of superheat. High-speed imaging shows a rapid and wide expansion of the jet, which evidences strong pressure gradients. Local measurements with phase detection optical probes and phase Doppler velocimetry were used to characterize size, speed, concentration and volumetric flux of drops as a function of superheat. The level of superheat has little influence on the vaporized fraction and on drop size and flux: this suggests that due to strong pressure gradients the liquid sees a much weaker level of superheat than the global superheat imposed on the system. Different scenarii are discussed to explain observations, in particular the fact that drop size remains approximately constant independent of the superheat. A scenario based on the existence of a boiling front seems to be the most consistent

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Nmira, Fatiha. "Modélisation et simulation numérique de l'interaction entre un feu et un brouillard d'eau." Aix-Marseille 1, 2007. http://www.theses.fr/2007AIX11047.

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Abstract:

Un modèle eulérien-eulérien permettant de décrire l’écoulement diphasique résultant de l’interaction entre un brouillard d’eau polydisperse et un feu de matière thermoplastique est developpé. La phase dispersée est décrite par la méthode des moments de la fonction de distribution en taille des gouttes qui permet de capturer la nature polydisperse du brouillard sans avoir recours à la différenciation par classes de taille. Appliqué à deux configurations, ce modèle a permis d’étudier l’influence des principales caractéristiques d’un brouillard d’eau sur l’atténuation et l’extinction du feu, consécutive à un arrêt de la pyrolyse du matériau solide. Dans la première configuration, axisymétrique, les résultats montrent l’importance de la polydispersité du brouillard d’eau sur le temps d’extinction. Les conditions optimales d’extinction, en termes de rayon moyen de Sauter et de débit d’aspersion sont déterminées. La seconde configuration, tridimensionnelle, est relative à la lutte d’un feu dans un tunnel ventilé. L’efficacité du brouillard est principalement conditionnée par la dynamique des gouttes. L’interaction feu/brouillard est caractérisée par une transition rapide vers un état stationnaire, l’extinction ne pouvant se produire que durant cette phase transitoire avec des débits d’aspersion élevés. Si l’extinction n’a pas lieu, l’atténuation du feu met en évidence un comportement asymptotique à l’état stationnaire lorsqu’on augmente le débit d’eau injecté
An Eulerian-Eulerian two-model is developed to describe the interactions between a thermoplastic fire and a polydisperse spray. The dispersed phase is described by the droplet size moment method which is able to capture the polydisperse nature of the spray flow without segregation into droplet size classes. Applied to two configurations, this model is used to study the influence that the main characteristics of the water spray have on the fire mitigation and/or extinction, due to a cessation of the pyrolysis process. In the first configuration, axisymmetric, model results reveal the role of the spray polydispersity on the time for extinguishment. Optimum spray characteristics such as the Sauter mean radius and water flow rate are then determined. The second configuration is three-dimensional and concerns the mitigation of a ventilated tunnel fire with water mist. The results show that the spray efficiency is mainly related to the droplet dynamics and that extinction occurs during the transient phase of the fire/water spray interaction at high water flow rate. This transient phase is then followed by a steady state where fire mitigation exhibits an asymptotic behavior with increasing water flow rate

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Dumont, Eric. "Caractérisation, modélisation et simulation des effets visuels du brouillard pour l'usager de la route." Phd thesis, Université René Descartes - Paris V, 2002. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00164237.

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Abstract:

Sur la route, le brouillard est relativement rare, mais particulièrement meurtrier. Pour améliorer la sécurité des usagers, les solutions passent d'abord par la prévention, la prévision et la détection, mais également par la signalisation, l'éclairage et l'aide à la conduite. Toutefois, la conception de solutions adaptées, susceptibles de compenser la perte de visibilité induite par le brouillard, repose sur la compréhension du phénomène. De plus, l'évaluation de ces solutions en termes de comportement de conduite passe nécessairement par la simulation, étant donnée la quasi-impossibilité des expérimentations en brouillard réel. L'objet de cette étude est de décrire les dégradations induites par le brouillard dans l'environnement visuel du conducteur, en vue de les modéliser et de les reproduire sur simulateur de conduite.
Dans la première partie, essentiellement bibliographique, on commence par constater la contradiction entre la complexité et la diversité des propriétés microphysiques et optiques du brouillard d'une part, et l'utilisation courante de la notion de “ distance de visibilité ” pour en décrire les effets perceptifs d'autre part. On montre ensuite que la caractérisation des effets visuels du brouillard passe par une analyse fréquentielle des perturbations induites par la diffusion de la lumière dans la distribution de luminance formant le signal visuel. En vue de maîtriser le recueil des images indispensables à cette analyse, on choisit de faire appel à la synthèse d'images en privilégiant la méthode du tracé de rayons.
Dans la deuxième partie, on commence par décrire la technique de tracé de photons de type Monte-Carlo développée pour simuler la diffusion multiple et anisotrope de la lumière au sein d'un milieu polydispersé tel que le brouillard. Le code ainsi mis au point est ensuite mis en œuvre afin d'étudier les propriétés de la fonction de transfert de modulation d'une couche de brouillard, assimilée à un filtre optique, ce qui nous conduit à définir un opérateur fréquentiel de contraste pour caractériser le halo généré autour du signal transmis par l'énergie lumineuse diffusée. En se basant sur la loi de Koschmieder, on propose finalement un modèle étendu des effets visuels du brouillard – extinction, halo et voiles (atmosphérique et rétro-diffusé) – permettant de prédire les dégradations engendrées par le brouillard dans l'environnement visuel de l'usager de la route en toutes conditions de circulation. On montre également que le modèle proposé est compatible avec une mise en œuvre interactive sur simulateur de conduite.
Le modèle photométrique des effets visuels du brouillard issu de ce travail a dores et déjà fait l'objet d'une validation expérimentale, en collaboration avec des psychologues de la conduite. Il a également été utilisé pour améliorer les outils de simulation de conduite dans le brouillard, en collaboration avec une société spécialisée dans la simulation temps-réel. Il est prévu de mettre en œuvre ces outils pour étudier les performances de l'infrastructure routière en termes de visibilité et de lisibilité par temps de brouillard.

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Zamuner, Bernard. "Etude expérimentale et numérique du brouillard en combustion issu d'un injecteur coaxial liquide-gaz." Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris, 1995. http://www.theses.fr/1995ECAP0433.

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Abstract:

Ce travail s'inscrit dans le cadre de recherches sur la combustion diphasique dans les chambres propulsives des moteurs aéronautiques et spaciaux. Tout d'abord, une description des techniques d'investigation existantes pour caractériser la phase liquide dispersée dans un environnement réactif et une revue des différentes approches utilisées pour la modélisation des écoulements polyphasiques sont effectuées. Le montage expérimental est ensuite présenté dans la deuxième partie. Inspire par les systèmes a ergols liquides stockables, il s'agit d'un injecteur coaxial avec, au centre, un jet liquide de monométhylhydrazine entouré par un jet annulaire d'air enrichi en oxygène. Une étude détaillée des caractéristiques du brouillard est réalisée en fonctionnement isotherme grâce à un analyseur de particules phase-Doppler. La troisième partie est consacrée au développement et à la validation d'un code de calcul pour la simulation de l'écoulement diphasique turbulent isotherme. Une formulation Eulérienne est utilisée pour les deux phases. La dernière partie décrit l'étude du brouillard en combustion. Tout d'abord des visualisations de la flamme diphasique par tomographie laser révèlent l'existence de deux modes de flamme en fonction du rapport des vitesses de sortie. Une méthode de granulométrie par numérisation et traitement d'images de films est proposée. Un modèle de combustion de brouillard est ensuite utilise pour prédire l'écoulement réactif. La comparaison des diamètres et des concentrations calculées avec les données disponibles s'avère encourageante. La simulation numérique permet enfin de proposer une explication à l'existence de régimes de combustion différents.

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Caro, Stéphane. "Perception et contrôle de la distance intervéhiculaire en condition de brouillard : étude sur simulateur." Grenoble 2, 2008. http://www.theses.fr/2008GRE29030.

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Abstract:

Cette thèse vise à mieux comprendre les causes de la diminution des distances intervéhiculaires par temps de brouillard. Elle s'intéresse notamment aux mécanismes perceptifs et perceptivo-moteurs mis en jeu dans la régulation de l'intervalle et dans le contrôle de la trajectoire. La thèse s'attache dans un premier temps à préciser les conditions d'apparition d'un phénomène de surestimation des distances intervéhiculaires et montre que cette surestimation se limite aux conditions de brouillard extrêmement dense et qu'elle ne peut donc pas expliquer la réduction des intervalles. L'hypothèse d'une influence des exigences liées au contrôle de la trajectoire sur l'intervalle adopté par les conducteurs n'a pas non plus été confirmée puisque nous n'avons observé aucun bénéfice perceptivo-moteur à suivre le véhicule lièvre de près en condition de brouillard. Une expérience de jugements perceptifs a montré, en revanche, que la sensibilité au mouvement relatif (i. E. L'éloignement ou le rapprochement du véhicule suivi) est réduite en condition de brouillard lorsque la silhouette du véhicule lièvre n'est pas suffisamment visible. Ces résultats suggèrent un bénéfice perceptif à suivre le véhicule lièvre de près en condition de brouillard. Cette interprétation a été confirmée par une expérience de suivi de véhicule mettant en évidence une stratégie qui consiste à se rapprocher du véhicule lièvre de façon à voir correctement sa silhouette. Les résultats des précédents travaux suggèrent que la réduction des intervalles par temps de brouillard peut résulter d'une adaptation des conducteurs face à la réduction de la sensibilité au mouvement relatif due au brouillard.

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Zafar, Choeb. "Contribution à la mise au point d'un modèle numérique d'évolution d'une couche de brouillard." Grenoble 2 : ANRT, 1986. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb37610839t.

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Halmaoui, Houssam. "Restauration d'images par temps de brouillard et de pluie : applications aux aides à la conduite." Phd thesis, Université d'Evry-Val d'Essonne, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00830869.

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Abstract:

Les systèmes d'aide à la conduite (ADAS) ont pour objectif d'assister le conducteur et en particulier d'améliorer la sécurité routière. Pour cela, différents capteurs sont généralement embarqués dans les véhicules afin, par exemple, d'avertir le conducteur en cas de danger présent sur la route. L'utilisation de capteurs de type caméra est une solution économiquement avantageuse et de nombreux ADAS à base de caméra voient le jour. Malheureusement, les performances de tels systèmes se dégradent en présence de conditions météorologiques défavorables, notamment en présence de brouillard ou de pluie, ce qui obligerait à les désactiver temporairement par crainte de résultats erronés. Hors, c'est précisément dans ces conditions difficiles que le conducteur aurait potentiellement le plus besoin d'être assisté. Une fois les conditions météorologiques détectées et caractérisées par vision embarquée, nous proposons dans cette thèse de restaurer l'image dégradée à la sortie du capteur afin de fournir aux ADAS un signal de meilleure qualité et donc d'étendre la gamme de fonctionnement de ces systèmes. Dans l'état de l'art, il existe plusieurs approches traitant la restauration d'images, parmi lesquelles certaines sont dédiées à nos problématiques de brouillard ou de pluie, et d'autres sont plus générales : débruitage, rehaussement du contraste ou de la couleur, "inpainting"... Nous proposons dans cette thèse de combiner les deux familles d'approches. Dans le cas du brouillard notre contribution est de tirer profit de deux types d'approches (physique et signal) afin de proposer une nouvelle méthode automatique et adaptée au cas d'images routières. Nous avons évalué notre méthode à l'aide de critères ad hoc (courbes ROC, contraste visibles à 5 %, évaluation sur ADAS) appliqués sur des bases de données d'images de synthèse et réelles. Dans le cas de la pluie, une fois les gouttes présentes sur le pare-brise détectées, nous reconstituons les parties masquées de l'image à l'aide d'une méthode d'"inpainting" fondée sur les équations aux dérivées partielles. Les paramètres de la méthode ont été optimisés sur des images routières. Enfin, nous montrons qu'il est possible grâce à cette approche de construire trois types d'applications : prétraitement, traitement et assistance. Dans chaque famille, nous avons proposé et évalué une application spécifique : détection des panneaux dans le brouillard ; détection de l'espace navigable dans le brouillard ; affichage de l'image restaurée au conducteur.

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Rangognio, Jérôme. "Impact des aérosols sur le cycle de vie du brouillard : de l'observation à la modélisation." Toulouse 3, 2009. http://thesesups.ups-tlse.fr/773/.

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Abstract:

Le rôle des particules atmosphériques dans la formation des gouttelettes nuageuses a fait l'objet de nombreux travaux, du point de vue expérimental comme numérique. Ce travail s'intéresse au brouillard radiatif. La particularité de ce type de nuage est qu'il se forme dans les basses couches de l'atmosphère, directement en contact avec la surface, là où les concentrations en particules d'aérosols sont les plus élevées. Pour comprendre l'impact de ces particules d'aérosols sur le cycle de vie du brouillard, deux campagnes de mesures ParisFOG et ToulouseFOG ont été réalisées. Après un état de l'art général sur les caractéristiques des aérosols atmosphériques, plusieurs cas de brouillards radiatifs sont présentés, en insistant plus particulièrement sur les propriétés des aérosols et des gouttelettes nuageuses mesurées au cours de ces deux campagnes de mesures. Il apparaît en général très difficile de mettre en avant des interprétations physiques basées uniquement sur les observations. Pour répondre à cette problématique, des simulations numériques 1-D ont été réalisées en utilisant le modèle météorologique Méso-NH, incluant le module d'aérosol ORILAM couplé à un schéma microphysique nuageux à deux-moments. Le schéma d'activation des aérosols est basé sur les travaux d'Abdul-Razzak (2004() Ce schéma permet de prendre en compte la nature chimique et la granulométrie des particules d'aérosols observées. Dans cette approche, la nécessité d'une démarche conjointe entre l'observation et la modélisation numérique est clairement apparue. Des études "off-line" de sensibilité de l'activation des CCN (Cloud Condensation Nuclei) à la concentration en nombre, la taille et la composition chimique des aérosols ont été réalisées en utilisant seulement le schéma d'activation d'Abdul-Razzak (2004). Les interactions avec les autres processus physiques n'ont pas été pris en compte pour ces études "off-line". Différents régimes de l'activation des CCN et une valeur critique de la concentration en nombre d'aérosols ont été mis en évidence. Ce nombre critique d'aérosols correspond au maximum de gouttelettes formées pour un taux de refroidissement et une composition chimique de l'aérosol donnés. .
The role of the atmospheric particles in cloud droplets formation was the object of numerous works, the point of view experimental as numerical. This work is interested in the radiation fog. One of the particularities of radiation fog is its development within the surface boundary layer, directly in contact with the ground, where aerosols concentrations are the highest. To understand the influence of these particles on the fog life cycle, two fields experiments ParisFOG and ToulouseFOG were realized. After a state of general art on the characteristics of the atmospheric particles, several cases of radiation fogs are presented, by insisting more particularly on the properties of aerosols and cloud droplets measured during these two fields experiments. It seems generally very difficult to feature the physical explications based only on the observations. To achieve this objective, a series of 1D simulations were preformed with the Meso-NH numerical mesoscale model, in which the ORILAM aerosol scheme was coupled with the two-moment microphysical scheme. The activation scheme used was taken from the work of Abdul-Razzak (2004). This parameterization allows to take into account the observed aerosol chemical composition and size distribution. In this approach, the necessity of a joint initiative between the observation and the modelling is clearly appeared. "Off-line" sensitivity analyses of CCN (Cloud Condensation Nuclei) were performed on number, median diameter and chemical compounds of aerosols using only the activation scheme of Abdul-Razzak (2004). During this "off-line" study, the interactions with the other physical processes were not taken into account. Different regimes of CCN activation and a critical value of aerosol number concentration were found. This critical aerosol number corresponds to the maximum of activated cloud droplets for a given cooling rate and given aerosol chemical properties. 1D simulations successfully reproduced the observed temporal evolution of the fog layer during an intensive observation period of the field experiment ParisFOG. .

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Dang, Qinran. "Brouillard de pollution en Chine. Analyse sémantique différentielle de corpus institutionnels, médiatiques et de microblogues." Thesis, Paris, INALCO, 2020. http://www.theses.fr/2020INAL0009.

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Abstract:

Au fur et à mesure de la dégradation de la qualité de l'air en Chine, de plus en plus d'articles journalistiques et de microblogues (weibo en chinois, équivalent de tweet), provenant de sites web gouvernementaux, médiatiques, de réseaux sociaux, de forums ou de blogs, traitent le problème du « 雾霾 » (wumai en chinois, pour désigner le brouillard de pollution) en Chine sous plusieurs angles : politique, écologique, économique, sociologique, sanitaire, etc. La sémantique des thèmes abordés dans ces textes diffère sensiblement en fonction de leur genre textuel. Dans cette thèse, nous avons pour objectif d'une part, de relever les différents thèmes d'un corpus numérique traitant du wumai et spécifiquement construit à cette fin, et d'autre part, d'interpréter de façon différentielle la sémantique de ces thèmes. Dans un premier temps, nous collectons les données textuelles en langue chinoise relatives au wumai. Ces textes provenant de trois sites web chinois traditionnels et du réseau social sont divisés en quatre genres textuels. Après une série de traitements préparatoires : nettoyage, segmentation, normalisation, annotation, balisage et organisation, nous étudions les caractéristiques des quatre genres textuels du corpus à partir d'une série de variables discriminantes - hyperstructurelles, lexicales, sémiotiques, rhétoriques, modales et syntaxiques - réparties au niveau infratextuel et intratextuel. Ensuite, en nous basant sur les caractéristiques de chaque genre textuel, nous relevons les thèmes principaux exposés dans chaque genre de sous-corpus, et analysons de manière contrastive la sémantique de ces thèmes récupérés. Les résultats d'étude sont interprétés de manière quantitative et qualitative. Les analyses quantitatives s'effectuent à l'aide d'outils textométriques, les interprétations sémantiques s'inscrivent dans le cadre théorique de la sémantique interprétative (SI) proposée par Rastier (1987)
Air pollution has increasingly become a serious problem in China, more and more journalistic articles and miniblogs (weibo in Chinese, equivalent to tweet), comming from governmental or media websites, social networks, blogs and forums, etc., discuss the issue of «雾霾» (wumai in Chinese, means smog) in China through several angles : political, ecological, economic, sociological, health, etc. The semantics of the themes adressed in these texts differ significantly from each other according to their textual genre. In the framework of our research, our objectif is double-fold : on the one hand, to identify different themes of a digital propose-bulit corpus relating to wumai ; and on the other hand, to interpret differentially the semantics of these themes. Firstly, we collect the textual data written in chinese and related to wumai. These journalistic articles and weibo deriving from three traditional chinese and the social network are divided into four genres of sub-corpus. Secondly, we constitute our corpus through a series of data processing : data cleaning, word segmentation, normalization, POS tagging, benchmarking and data organization. We study the characteristics of the four genres of sub-corpus through a series of discriminating variables - hyperstructural, lexical, semiotic, rhetorical, modal and syntactic - distributed at the infratextual and intratextual level. After that, based on the characteristics of each textual genre, we identify the main themes exposed in each genre of sub-corpus, and analyze the semantics of these identified themes in a contrastive way. Our analysis results are interpreted from two angles : quantitative and qualitative. All statistical analysis are assisted by textometric tools ; and the semantic interpretations are implemented on several fundamental concepts of SI (Sémantique interprétative) proposed by Rastier (1987)

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Hylkema, Jouke Jan. "Modélisation cinétique et simulation numérique d'un brouillard dense de gouttelettes : application aux propulseurs à poudre." Toulouse, ENSAE, 1999. http://www.theses.fr/1999ESAE0004.

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Abstract:

Pour améliorer les performances des propulseurs à poudre des fusées, des particules d'aluminium sont ajoutées au combustible. Pendant la combustion, l'aluminium est libéré du combustible et éjecté avec le flux gazeux sous forme de gouttelettes d'alumine liquide. Les expériences ont montré que dans le propulseur à poudre P230, une grande quantité d'alumine restait piégée dans le moteur, ce qui dégrade ses performances. Des recherches plus poussées ont démontré que la distribution de la taille des gouttes influait fortement sur la quantité des dépôts formés. Deux expériences distinctes ont mesuré cette distribution, à la surface du combustible (SNPE), ainsi qu'à la sortie d'un propulseur à échelle réduite (ONERA). La SNPE a détecté une grande quantité de petites gouttes (80% < 10 µm), au contraire de l'ONERA qui a mesuré une grande majorité de grosses gouttes (95% > 10 µm). De plus, un calcul grossier des ordres de grandeur montre que la fréquence moyenne de collision entre gouttes d'alumine à l'intérieur du propulseur est loin d'être négligeable, ce qui justifie l'idée que les phénomènes de coalescence et d'éclatement puissent jouer un grand rôle dans la formation de dépôts. L'objet de cette thèse consiste en la modélisation des phénomènes de coalescence et d'éclatement, ainsi qu'en le développement d'outils numériques efficaces pour simuler cet écoulement diphasique complexe, dans le but de quantifier l'influence des intéractions goutte-goutte sur la formation de dépôts, ainsi que d'expliquer les différences de résultats des expériences mentionnées ci-dessus. En imposant de multiples hypothèses de simplification, un modèle cinétique de collision a été élaboré. En se basant sur les méthodes existantes pour la résolution des équations de Boltzmann, nous avons développé et validé un algorithme stochastique. Cet algorithme a ensuite été implémenté dans un code CFD lagrangien, et de nombreux calculs ont été effectués, à la fois sur la maquette LP2, ainsi que sur le propulseur de taille réelle P230.

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Caraffa, Laurent. "Reconstruction 3d à partir de paires stéréoscopiques en conditions dégradées." Paris 6, 2013. http://www.theses.fr/2013PA066473.

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Abstract:

Nous nous sommes intéressés au problème de la reconstruction 3D à partir de paires stéréoscopiques en présence de brouillard. De nombreux algorithmes existent pour effectuer la reconstruction stéréoscopique, mais peu sont adaptés aux conditions dégradées et en particulier, au brouillard. De ce fait, ils produisent des résultats incorrects à partir d'une certaine distance. L'une des principales causes de cette limitation est la diminution du contraste avec la distance due au brouillard. La restauration du contraste dans une image en présence de brouillard connaît un intérêt croissant en traitement d'image ces dernières années, en particulier pour des applications destinées aux aides à la conduite. De nombreux algorithmes ont été proposés et permettent d'apporter des solutions approchées à ce problème. Un grand nombre d'entre eux sont fondés sur la loi de Koschmieder qui permet de faire le lien entre l'intensité de l'image, l'intensité originale de la scène et la profondeur. L'un des problèmes de la restauration du contraste monoculaire est l'ambiguïté entre l'épaisseur du voile atmosphérique liée à la profondeur et la couleur plus ou moins claire de la scène, qui fait que ce problème est mal posé. Des contraintes arbitraires doivent donc être ajoutées et cela fait que la solution est approchée. Souvent, la profondeur estimée est très différente de la profondeur exacte de la scène, en particulier à courte distance où le voile est faible. A partir de ce constat, la complémentarité de la reconstruction stéréo et de la restauration apparaît et un algorithme de reconstruction et de restauration simultanées a été proposé pour la première fois. Pour cela, nous proposons une approche probabiliste fondée sur les champs de Markov. Le modèle proposé permet, grâce à l'indice de profondeur de la stéréovision, de restaurer le contraste avec précision à courte distance. De plus, les images restaurées facilitent la reconstruction à longue distance. Une évaluation qualitative de l'algorithme proposé montre une amélioration significative de la qualité de la carte de profondeur générée par rapport aux algorithmes classiques ne prenant pas en compte le brouillard. L'évaluation montre aussi que les restaurations obtenues sont de qualité proche de celles de l'état de l'art
Stereo reconstruction serves many outdoor applications, and thus sometimes faces foggy weather. The quality of the reconstruction by state of the art algorithms is then degraded as contrast is reduced with the distance because of scattering. However, as shown by defogging algorithms from a single image, fog provides an extra depth cue in the grey level of far away objects. Our idea is thus to take advantage of both stereo and atmospheric veil depth cues to achieve better stereo reconstructions in foggy weather. To our knowledge, this subject has never been investigated earlier by the computer vision community. We thus propose a Markov Random Field model of the stereo reconstruction and defogging problem which can be optimized iteratively using the α-expansion algorithm. Outputs are a dense disparity map and an image where contrast is restored. The proposed model is evaluated on synthetic images. This evaluation shows that the proposed method achieves very good results on both stereo reconstruction and defogging compared to standard stereo reconstruction and single image defogging

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Wærsted, Eivind. "Description of physical processes driving the life cycle of radiation fog and fog–stratus transitions based on conceptual models." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018SACLX053/document.

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Abstract:

Le brouillard cause des dangers pour le trafic par la réduction de visibilité. L’amélioration des prévisions du brouillard est donc un objectif scientifique. Cette thèse analyse le cycle de vie des brouillards continentaux autour de Paris, observés par télédétection au sol à l’observatoire atmosphérique SIRTA. La thèse se focalise sur la compréhension des processus en jeu dans la dissipation après le lever du soleil, sous l’hypothèse d’une couche de brouillard adiabatique. Pendant 4 ans, plus de 100 événement de brouillard sont documentés par l’observation de la base du nuage (par télémètre), son sommet et la présence de nuages au-dessus (radar nuage), et le contenu intégré d’eau liquide (LWP) (radiomètre micro-onde (MWR)). La plupart des brouillards se dissipe suite à un soulèvement de la base, sans que tout le nuage s’évapore, et souvent sans une réduction du LWP. Donc, non seulement est la réduction du LWP importante pour la dissipation du brouillard, mais aussi l’évolution de son sommet, qui avec le LWP détermine l’altitude de la base. Des simulations par le modèle LES DALES montrent une sensibilité importante à la stratification au-dessus : en augmentant l’entrainement, une stratification faible au sommet peut accélérer la dissipation par (1) plus de perte d’eau liquide par l’entrainement de l’air non-saturé, et (2) par un développement vertical menant au lever de la base. La variabilité de cette stratification peut être raisonnablement bien observée par le profil de température du MWR. Avant la dissipation du brouillard par lever de la base, le radar observe souvent un max de réflectivité près du sommet, ce qui peut être lié à l’absence de grandes gouttelettes dans les basses couches. Donc, par leur observation du développement du sommet, le LWP, la stratification, et le profil de réflectivité, le radar et le MWR donnent des informations qui peuvent potentiellement anticiper la dissipation du brouillard.Les processus radiatifs sont étudiés avec le code de transfert radiatif ARTDECO. Le refroidissement radiatif au sommet du brouillard peut produire 40–70 g m-2 h-1 d’LWP quand le brouillard est opaque (LWP >= 30 g m-2) (c’est moins pour les brouillards minces) et il n’y a pas de nuage au-dessus. C’est la source principale d’LWP et il peut renouveler le LWP du brouillard en 0.5–2 h. Sa variabilité s’explique principalement par la température du brouillard et le profil d’humidité au-dessus. Les nuages au-dessus du brouillard réduisent fortement la production, en particulier les nuages bas. La perte d’LWP par absorption de rayonnement solaire par le brouillard est 5–15 g m-2 h-1 autour de midi en hiver, dépendant de l’épaisseur du brouillard, mais ça peut augmenter par 100 % quand une quantité importante d’aérosols absorbants est présente (AOD=0.15, SSA=0.82).Nos résultats par simulation LES indiquent que le réchauffement par absorption de rayonnement solaire à la surface est le premier processus de perte d’LWP après le lever du soleil, mais sa magnitude est sensible au rapport de Bowen. Vu son importance, une amélioration de l’observation du rapport de Bowen dans le brouillard devrait être une priorité, car les observations actuelles des flux turbulents ne sont pas suffisamment précises pour quantifier le rapport de Bowen.Un modèle conceptuel pour calculer le bilan du LWP directement à partir des observations est développé. En utilisant 12 paramètres observés et 2 qui viennent d’une réanalyse, il calcule les impacts au LWP par rayonnement, flux de chaleur à la surface, entrainement, subsidence et dépôt. Ce modèle est appliqué à 45 brouillards observés qui se dissipent après le lever du soleil. Une variabilité importante dans le rayonnement, l’entrainement et la subsidence entre les cas est trouvée, qui peut en partie expliquer les différences en heure de dissipation. Tandis que les termes de rayonnement sont plutôt précis, des autres ont des incertitudes importantes et pourront être améliorés dans le futur
Fog causes hazards to human activity due to the reduction of visibility, especially through the risk of traffic accidents. Improving the forecasts of fog formation and dissipation is therefore an objective for research. This thesis analyses the life cycle of continental fog events occurring in the Paris area, using several ground-based remote sensing instruments deployed at the SIRTA atmospheric observatory. We focus on understanding the dissipation after sunrise and the local processes involved, assuming the fog layer is adiabatic (well-mixed). Over a 4-year period, more than 100 fog events are documented by observing cloud base (ceilometer), cloud top and clouds appearing above the fog (cloud radar), and the liquid water path (LWP) (microwave radiometer (MWR)). Most fog events dissipate by lifting of the base without a complete evaporation of the cloud, and often even without a reduction in LWP. This indicates that not only a reduction in LWP is important for fog dissipation, but also the evolution of the fog top, which together with the LWP determines whether the cloud extends down to the ground. Using the LES model DALES, we find a strong sensitivity of the vertical development of the fog top to the stratification above. By enhancing entrainment, a weak stratification at fog top can lead to earlier fog dissipation by (1) more depletion of LWP by entraining unsaturated air, especially if the air is dry, and (2) vertical development of the fog top leading to lifting of the fog base. The variability of this stratification can be observed reasonably well with the MWR temperature profile. In several cases of dissipation by lifting, the vertical profile of radar reflectivity in the fog has a max value near fog top prior to dissipation, which suggests a lack of bigger droplets in the lower levels of the fog. By observing the cloud top development, the stratification, the LWP and the profile of reflectivity, the radar and MWR provide information that has potential for anticipating fog dissipation by lifting.Radiative processes are studied using the comprehensive radiative transfer code ARTDECO. The radiative cooling at fog top can produce 40–70 g m-2 h-1 of LWP when the fog is opaque (LWP >= 30 g m-2) (production is lower for thin fog) and there are no clouds above. This cooling thus is the main process of LWP production and can renew the fog LWP in 0.5–2 h. Its variability is mainly explained by the fog temperature and the humidity profile above. Clouds above the fog will strongly reduce this production, especially low clouds: a cloud with optical depth 4 can reduce it by 30 (100) % at 10 (2) km. Loss of LWP by absorption of solar radiation by the fog is 5–15 g m-2 h-1 around midday in winter, depending on cloud thickness, but it can be enhanced by 100 % in case of important amounts of absorbing aerosols (dry AOD=0.15, SSA=0.82).Heating due to solar radiation absorbed at the surface is found to be the dominating process of LWP loss after sunrise (according to LES model simulations), but its magnitude is sensitive to the Bowen ratio. However, observations of the turbulent heat fluxes during fog are not precise enough to quantify the Bowen ratio. The importance of the Bowen ratio means that improvements of its measurement during fog should be a priority.A conceptual model which calculates the LWP budget of fog directly from observations is developed. Using 12 observed parameters and 2 from reanalysis data, it calculates the impact on LWP of terrestrial and solar radiation, surface heat fluxes, entrainment, subsidence and deposition. It is applied to 45 observed fog events dissipating after sunrise. An important variability in radiation, entrainment and subsidence between the cases is found, which can partly explain the different dissipation times. While the terms of radiation are rather robust, several other terms suffer from significant uncertainties, leaving room for improvements in the future

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Zhang, Xiaojing. "Modélisation du brouillard durant la campagne ParisFog : approche prédictive et étude de l'effet des hétérogénéités spatiales." Phd thesis, Ecole des Ponts ParisTech, 2010. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00555078.

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Dans le domaine de la modélisation du brouillard ou des nuages bas, la compréhension précise des interactions complexes entre la turbulence, la microphysique, et le rayonnement reste un enjeu majeur pour améliorer la prévision numérique. Si l'amélioration de la modélisation du brouillard est un enjeu important pour la prévision dans le domaine du transport, elle l'est aussi dans le domaine industriel en raison de ses rejets atmosphériques (aéroréfrigérants industriels, brouillards pollués . . . ). La version 1D de Code_Saturne a été utilisée pour la simulation du brouillard sur les données de la campagne ParisFog réalisée sur le site du SIRTA pendant l'hiver 2006-2007. La simulation des cas observés a permis de montrer que le modèle était capable de reproduire correctement les principaux processus mis en jeu dans le brouillard depuis sa formation jusqu'à sa dissipation. Une étude de sensibilité aux différentes paramétrisations physiques choisies a montré que la dynamique du brouillard est particulièrement sensible à la fermeture turbulente, la teneur en eau à la sédimentation, et le spectre des gouttes au schéma de nucléation. La mise en oeuvre de Code_Saturne 1D sur une longue période en mode prédictif a montré la robustesse de nos choix et l'apport du couplage par nudging avec un modèle de méso-échelle à 36 heures d'échéance. La version 3D de Code_Saturne nous a permis d'étudier l'effet des hétérogénéités spatiales du site SIRTA sur la formation du brouillard. Dans un premier temps, les calculs ont été effectués sur le site considéré comme homogène horizontalement, sans la prise en compte des hétérogénéités. Il s'agissait ici de comparer la version 3D de Code_Saturne en mode RANS avec l'ensemble des paramétrisations physiques concernant le brouillard avec la version 1D. Ensuite, les effets de la prise en compte de la rugosité, des zones boisées et des bâtiments ont été étudiés.

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Roquelaure, Stevie. "Prévision d'ensemble locale des brouillard et nuages bas à l'aéroport international de Roissy Charles de Gaulle." Phd thesis, Université Paul Sabatier - Toulouse III, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00250947.

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Abstract:

Un système de prévision d'ensemble locale (LEPS-Local Ensemble Prediction System) ciblant la prévision des brouillards et nuages bas sur l'aéroport international de Paris Charles de Gaulle a été développé pour la prévision courte échéance du risque d'occurrence de conditions LVP (Low visibility Procedure – visibilité < 600m et/ou plafond < 60m). Les sources d'incertitudes sur les entrées du modèle numérique COBEL-ISBA ont été identifiées sur les conditions initiales et sur les forçages de mésoéchelle. Une calibration bayesienne (BMA-Bayesian Model Averaging) a été appliquée sur l'ensemble afin d'améliorer la fiabilité du système. La validation de LEPS montre que ce système probabiliste fournit des prévisions fiables de courte échéance du risque d'occurrence de conditions LVP sur l'aéroport de Paris Charles de Gaulle. Si bien que LEPS ouvre des perspectives intéressantes pour la planification des vols, la sécurité et la gestion de la plate-forme aéroportuaire

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Dewitte, Jérôme. "Modélisation de l'impact d'un brouillard de gouttes en évaporation et sous pression sur une paroi chauffée." Toulouse, ENSAE, 2006. http://www.theses.fr/2006ESAE0002.

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Abstract:

Les écoulements en phase dispersée sont présents dans de nombreux procédés industriels. En particulier, dans les moteurs à combustion interne ou en propulsion aéronautique et spatiale, le mélange est réalisé par injection du carburant liquide dans l’air environnant. L'efﬁcacité de la combustion et le niveau de production de polluants dépendent très fortement de la qualité de la pulvérisation de carburant (phénomène d’atomisation). Les caractéristiques de la phase dispersée peuvent être modiﬁées par l'interaction du brouillard avec les parois de la chambre de combustion, processus qu’il convient de comprendre, prévoir et quantiﬁer pour l'optimisation des performances des moteurs. Ce travail de thèse a donc consisté à étudier expérimentalement puis à modéliser les différents processus physiques liés à l’interaction entre des gouttes de carburant et une paroi chaude. Une classiﬁcation des différents régimes observés est tout d’abord proposée, sur la base d’une classiﬁcation existante étendue à l’aide des données expérimentales obtenues dans le cadre de cette thèse. Ensuite, une étude détaillée du régime dit de « splashing » est entreprise ; l’avancée principale de cette étude provient de l'élaboration d’une corrélation permettant de calculer la distribution en taille des gouttes secondaires générées à la suite du splashing, cette corrélation prenant en compte non seulement les caractéristiques de la goutte incidente, mais également la température de la paroi. Enﬁn, l’ensemble des phénomènes est intégré au sein d’un modèle global d'interaction gouttes/paroi qui permet de déterminer, pour chacun des régimes, le devenir de la goutte incidente. Ce modèle a par ailleurs été validé à l’aide de résultats expérimentaux provenant de la littérature.

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Domelevo, Komla. "Analyse mathematique et numerique d'une modelisation cinetique d'un brouillard de gouttelettes dans un ecoulement gazeux turbulent." Palaiseau, Ecole polytechnique, 1996. http://www.theses.fr/1996EPXX0040.

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Abstract:

Ce travail s'interesse a la modelisation, le calcul numerique et l'etude mathematique d'ecoulements diphasiques turbulents constitues d'une phase dispersee, des gouttes ou des particules, et d'une phase continue, un gaz. Apres quelques rappels sur les modelisations euleriennes et lagrangiennes des ecoulements diphasiques disperses, nous presentons le modele utilise dans la suite de l'etude. Il s'agit d'un modele lagrangien, ou cinetique, qui permet une description de sprays (i. E. Brouillards de gouttelettes) polydisperses quelconques. Dans un premier travail de modelisation, nous nous interessons a l'effet de la turbulence gazeuse sur la dispersion d'un spray. Celui-ci obeit a une equation cinetique a coefficients aleatoires. Nous etudions la statistique des trajectoires aleatoires des particules soumises a la turbulence et ecrivons les equations moyennes de type convection-diffusion decrivant la dispersion d'un nuage de particules. Dans la limite ou la turbulence devient un bruit blanc, le spray obeit a une equation cinetique stochastique dont la solution s'exprime a l'aide d'un developpement en chaos de wiener. Dans un second temps, nous construisons une methode numerique pour le calcul de la dispersion d'un spray dans un ecoulement gazeux turbulent. Le spray est decrit par un modele semi-fluide, intermediaire entre un modele fluide et une description cinetique de la phase dispersee. Le modele semi-fluide est obtenu par integration en vitesse de l'equation cinetique de type convection-diffusion et permet de decrire le spray en reduisant le nombre d'inconnues associees. Un schema numerique, consistent avec le modele semi-fluide est propose. L'interaction avec le gaz est prise en compte par une methode particle in cell. Des resultats numeriques sont presentes. Dans une derniere partie, nous etudions d'un point de vue mathematique un modele cinetique simplifie dans lequel le gaz est decrit par l'equation de burgers et le spray par l'equation de transport. Nous montrons tout d'abord l'existence globale et l'unicite de solutions regulieres pour le probleme. Nous identifions ensuite les ondes planes dont nous montrons la stabilite lineaire, puis la stabilite non lineaire pour de petites perturbations

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Vanbauce, Claudine. "Contribution à l'étude du brouillard dans la région Nord-Pas de Calais à partir des données satellitaires." Lille 1, 1992. http://www.theses.fr/1992LIL10025.

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Abstract:

Le travail reporté dans cette thèse fait partie d'un ensemble d'étude sur les brouillards radiatifs. Ces études, coordonnées par un Groupement Scientifique, ont pour but l'amélioration de la prévision des brouillards denses sur la région Nord de la France. Dans le cadre de ce Groupement Scientifique, notre travail a consisté en l'étude des hétérogénéités spatio-temporelles du brouillard et de la surface. La première partie est consacrée au problème de la détection des brouillards nocturnes. Afin de déterminer l'extension spatiale de ces brouillards à partir des données enregistrées par le radiomètre AVHRR embarqué sur les satellites de la NOAA, nous avons utilisé deux méthodes indépendantes et complémentaires: l'une basée sur les variations spectrales des propriétés optiques du brouillard et de la surface, l'autre sur l'homogénéité spatiale du brouillard. Grâce à ces méthodes, nous avons pu réaliser une première cartographie de la fréquence d'apparition du brouillard en un point donné. Dans la deuxième partie, nous avons développé une méthode permettant de déterminer l'épaisseur optique d'un brouillard diurne à partir des luminances visible et proche infra-rouge enregistrées par AVHRR. L'épaisseur optique est un paramètre qui joue un rôle essentiel dans l'équilibre thermodynamique du brouillard et qui conditionne en particulier le moment de la dissipation de ce brouillard. La méthode utilisée dans ce chapitre prend en compte de façon réaliste l'anisotropie de la réflectance du brouillard et les effets perturbateurs de l'atmosphère et de la surface. Dans le dernier chapitre, nous avons réalisé la cartographie de l'albédo de surface et de l'indice de végétation sur la région Nord-Pas de Calais à partir d'une scène enregistrée par le satellite Landsat (30 mètres de résolution). Ces paramètres permettront de préciser les conditions de surface dans la future version opérationnelle du modèle de prévision du brouillard

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Bergot, Thierry. "Modélisation du brouillard à l'aide d'un modèle 1D forcé par des champs mésoéchelle : application à la prévision." Toulouse 3, 1993. http://www.theses.fr/1993TOU30281.

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Abstract:

Les brouillards denses sont des phenomenes meteorologiques tres dangereux, et de plus tres frequents l'hiver sur certaines regions, comme la region nord-pas de calais. Cependant, leur prevision par les services meteorologiques est delicate. Ainsi, une etude statistique menee sur les trois hivers 89-90, 90-91 et 91-92 a montre que la qualite de la prevision etait du meme ordre de grandeur que la prevision par persistance. Les cas d'erreurs se composent pour un tiers de non detection et pour deux tiers de fausses alertes. Afin d'essayer d'ameliorer la prevision des brouillards denses a courte echeance (12 heures a l'avance), une methode numerique de prevision associant un modele unidimensionnel (1d) et le modele de prevision operationnel de meteo-france peridot est testee. Le modele peridot fournit les termes mesoechelles (vent geostrophique, advections horizontales de temperature et d'humidite). Le modele 1d, appele cobel, est un modele de couche limite nocturne incluant une parametrisation microphysique implicite, une parametrisation du depot de rosee et de gelee, et une parametrisation des longueurs de melanges dans les cas stables et instables. Une etude de sensibilite a montre que le forcage mesoechelle et les conditions initiales n'avaient pas la meme influence selon le moment ou se formait le brouillard. Ainsi, en debut de nuit, periode de fort refroidissement, les termes locaux sont preponderant devant les termes mesoechelles et l'heure de formation du brouillard est peu sensible aux erreurs. Par contre, le developpement vertical du brouillard est toujours tres sensible aux termes advectifs. L'influence du depot de rosee a aussi ete mise en evidence. La simulation des cas observes lors des campagnes d'observation intensive lille88 et lille91 a permis de montrer que le modele cobel etait capable de reproduire correctement les principaux processus mis en jeu dans le brouillard et de poser les premieres limites d'applications de la methode de prevision des brouillards denses

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Makke, Laurent. "Modélisation tridimensionnelle du rayonnement infrarouge atmosphérique utilisant l'approximation en émissivité : application à la formation du brouillard radiatif." Thesis, Paris Est, 2015. http://www.theses.fr/2015PESC1061/document.

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Abstract:

Afin de modéliser l'absorption dans le traitement des transferts radiatifs en milieu atmosphérique, de nombreuses méthodes plus précises et plus rapides ont été développées. La modélisation de la formation du brouillard, où le rayonnement infrarouge joue un rôle très important, nécessite des méthodes numériques suffisamment précises pour calculer le taux de refroidissement. Le brouillard radatif se forme après des conditions de ciel clair, où l'absorption est le processus radiatif dominant, en raison d'un fort refroidissement nocturne. Avec l'augmentation des ressources de calcul et le développement du Calcul Haute Performance, les modèles à bandes, pour effectuer l'intégration sur la longueur des grandeurs radiométriques, sont les plus utilisés. Toutefois, le couplage entre les transferts radiatifs 3-D et la dynamique des fluides reste très coûteux en temps de calcul. Le rayonnement augmente d'environ cinquante pourcent le temps de la simulation pour la dynamique des fluides uniquement. Pour réduire le temps passé dans une itération radiative, une nouvelle paramétrization basée sur les modèles en émissivité a été développée. Cette approche nécessite seulement une résolution de l'ETR contre $N_{text{bandes}} times N_{text{gauss}}$ pour un modèle à $N_{text{bandes}}$ avec $N_{text{gauss}}$ points de quadratures sur chaque bande. Une comparaison avec des données de simulation a été effectuée et cette nouvelle paramétrisation de l'absorption infrarouge a montré sa capacité à prendre en compte les variations des concentrations gazeuses et d'eau liquide. Une étude à travers le couplage entre le modèle développé et le code de CFD Code_Saturne a été réalisée afin valider dynamiquement notre paramétrisation. Enfin une simulation exploratoire a été effectuée sur un domaine 3-D en présence de bâti idéalisé, pour capter les effets radiatifs 3-D dûs aux hétérogénéités horizontales du champ d'eau liquide et des bâtiments
The Atmospheric Radiation field has seen the development of more accurate and faster methods to take into account absorption. Modelling fog formation, where Infrared Radiation is involved, requires accurate methods to compute cooling rates. Radiative fog appears with clear sky condition due to a significant cooling during the night where absorption is the dominant processus. Thanks to High Performance Computing, multi-spectral approaches of Radiative Transfer Equation resolution are often used. Nevertheless, the coupling of three-dimensional radiative transfer with fluid dynamics is very computationally expensive. Radiation increases the computation time by around fifty percent over the pure Computational Fluid Dynamics simulation. To reduce the time spent in radiation calculations, a new method using the broadband emissivity has been developed to compute an equivalent absorption coefficient (spectrally integrated). Only one resolution of Radiative Transfer Equation is needed against $N_{text{band}} times N_{text{gauss}}$ for an $N_{text{band}}$ model with $N_{text{gauss}}$ quadrature points on each band. A comparison with simulation data has been done and the new parameterization of Radiative properties shows the ability to handle variations of gases concentrations and liquid water. A dynamical study through the coupling between the infrared radiation model and Code_Saturne has been done to validate our parametrization. Finally the model was tested on a 3-D domain with idealized buildings to catch 3-D infrared radiative effects due to horizontally inhomogenities of the liquid water content field and buildings

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Mazoyer, Marie. "Impact du processus d'activation sur les propriétés microphysiques des brouillards et sur leur cycle de vie." Thesis, Toulouse, INPT, 2016. http://www.theses.fr/2016INPT0025/document.

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Abstract:

Les brouillards sont des systèmes météorologiques complexes mettant en oeuvre des processus de fine échelle, et l'interaction subtile entre processus radiatifs, dynamiques, turbulents et microphysiques qui les régit rend leur prévision difficile. Les gouttelettes d'eau qui composent les brouillards sont formées par l'activation des particules d'aérosols, et comprendre l'impact des propriétés des aérosols sur le cycle de vie du brouillard reste un défi. L'objectif de cette thèse est d'analyser l'impact du processus d'activation sur la microphysique des brouillards et sur leur cycle de vie. Elle s'articule sur deux volets, expérimental et numérique. Dans le cadre du projet PréViBoss, une plateforme de mesures in-situ des propriétés du brouillard a été déployée durant les hivers 2010-2013 au SIRTA au sud de Paris. Les données microphysiques ont fourni la distribution dimensionnelle des particules d'aérosols et des gouttelettes, et ont informé sur la capacité des particules d'aérosols à agir en tant que noyaux de condensation nuageux (CCN). Elles sont analysées afin de documenter les propriétés du brouillard et leur évolution au cours de leur cycle de vie. La particularité de ce travail réside dans le grand nombre d'épisodes de brouillard analysés. Ainsi, 48 épisodes ont permis d'étudier l'évolution microphysique des brouillards et 23 épisodes ont permis d'étudier le processus d'activation à la formation des brouillards à travers une méthode originale. Les valeurs de sursaturation critique et les concentrations de CCN ont été caractérisées et reliées aux propriétés des aérosols (distribution, concentration et hygroscopicité). Il s'avère que c'est la valeur de la sursaturation détermine la concentration de gouttelettes, indépendamment de la concentration de particules d'aérosols activables disponibles. L'évolution microphysique des 48 épisodes de brouillards suit 4 phases aux comportements distincts, et est principalement régie par les processus de condensation/évaporation et activation/dé-activation. La concentration caractéristique en gouttelettes des brouillards est déterminée durant la première phase, elle est ensuite modulée au cours du cycle de vie du brouillard. Des simulation en mode LES d'un cas de brouillard observé lors de PréViBoss ont ensuite été réalisées avec le modèle Méso-NH, afin d'évaluer l'impact de la microphysique sur la durée de vie du brouillard. Elles permettent d'explorer précisément les interactions entre aérosols et processus physiques. Un schéma microphysique à deux moments a été utilisé au sein duquel deux schémas d'activation ont été comparés: le premier diagnostique une sursaturation maximale, alors que le second considère une évolution pseudo-pronostique de la sursaturation selon Thouron et al. (2012). Contrairement au premier, le second schéma calcule les valeurs de sursaturations réellement atteintes. Il permet de tenir compte de processus supplémentaires non considérés par le schéma actuel comme la condensation ou le mélange. Les concentrations de CCN calculées avec ce nouveau schéma sont significativement moins élevées, mais restent toutefois surestimées par rapport aux observations. La représentation de la dynamique pourrait en être responsable. Des tests de sensibilité à la concentration d'aérosols montrent un impact limité sur le cycle de vie du brouillard, excepté pour des cas extrêmes, pour lesquels une très faible concentration d'aérosols retarde la dissipation du brouillard. Ce sont les conditions dynamiques, thermodynamiques et de surface qui pilotent principalement le cycle de vie du brouillard à travers leur impact sur la stabilité de la couche limite. En outre, la prise en compte d'hétérogénéités de surface modifie très sensiblement le cycle de vie du brouillard au travers de la turbulence qu'elles génèrent. La variabilité spatio-temporelle qui en découle doit ainsi être prise en compte dans de futurs dispositifs expérimentaux
Fogs are complex meteorological systems dealing with fine scale processes. Their lifecycles are closely related to the interactions between radiation, fog dynamics, turbulence and fog microphysics that make their forecasting difficult. Fogs are formed by the activation of aerosols particles into water droplets. To date, understanding the impact of the aerosols properties on the fog life cycle remains still challenging. This thesis aims at investigating the impact of activation processes on fog microphysics and lifecycles. In the framework of the PréViBoss project, in-situ measurements of fog properties were performed during winters 2010 to 2013 at the SIRTA site in the south of Paris. A detailed characterization of aerosols and fog microphysics, including number size spectrum of both particles under dry and wet conditions and droplets, was performed in order to investigate the aerosols efficiency to act as cloud condensation nuclei (CCN). A large number of case studies are presented, which include 23 case studies on fog formation from the activation of aerosols and 48 fog events on the temporal evolution of fog microphysics. An original method has been used to investigate the link between supersaturation values and concentrations of CCN with aerosols properties (distribution, concentration and hygroscopicity). We show that supersaturation values determine the droplets concentration, independently of the concentration of aerosols. The evolution of fog microphysics of the 48 cases follows 4 phases with distinct behaviours, driven by condensation/evaporation and deactivation/ activation processes. The fog droplets concentration is determined during the first phase, then it fluctuate around this value during fog life cycle. Large eddy simulation of fog cases observed during PréViBoss are performed with the Meso-NH model to evaluate the impact of microphysics on fog lifetime. It allows to explore the close interactions between aerosols and physical processes. A two moments scheme is used for microphysic and two schemes for supersaturation have been evaluated, the first one estimate the maximal supersaturation and the second one considers a pseudoprognostic evolution of supersaturation following Thouron et al. (2012). Much lower supersaturation values were obtained with the second scheme. Addtional processes, such as condensation or mixing that were not included in previous scheme, are modeled. While CCN concentrations obtained with this new scheme are lower, they remain higher than the observations. We postulate that this behaviour could be due to the representation of dynamics. Sensibilitiy tests for different aerosols concentrations reveal a weak impact on fog life cycle. Only for extreme cases where the aerosol concentrations are low, the fog dissipation is delayed. This study shows that the fog life cycle is mainly driven by thermodynamics, dynamics and surface conditions through their impact on boundary layer stability. Moreover, surface heterogeneities greatly modify fog life cycle trough turbulent motions and should be considered for future experimental studies

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Meyrand, Raphaël. "Contribution à l'étude de l'usage du brouillard d'eau dans la lutte contre les incendies en tunnels ventilés longitudinalement." Phd thesis, Chasseneuil-du-Poitou, Ecole nationale supérieure de mécanique et d'aéronautique, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00554721.

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Abstract:

Cette étude s'inscrit dans la recherche d'une meilleure maîtrise des feux en tunnel à partir d'installations fixes type brouillard d'eau. Ce travail essentiellement expérimental s'est appuyé sur des essais réalisés en réduction d'échelle. Les paramètres d'étude sont : le type de foyer (feu de nappe, bûchers et empilements de palettes), la vitesse de ventilation longitudinale (inférieure ou supérieure à la vitesse critique), le déclenchement ou non d'un système de brouillard d'eau ainsi que la sectorisation de celui-ci. A son terme, cette étude a permis d'analyser les effets de l'aspersion sur la puissance intrinsèque du foyer, la stratification des fumées et la tenabilité thermique dans l'ouvrage. Une discussion sur les stratégies d'application de la ventilation en cas d'incendie en tunnel et son couplage avec l'aspersion a également été menée, montrant une nette amélioration de l'efficacité du brouillard lorsque la vitesse de ventilation est faible, et ce en dépit de l'augmentation de puissance du foyer due à l'effet de confinement de l'ouvrage. De plus, un travail de réflexion et de synthèse sur les relations de similitude à respecter lors d'une étude de ce type en réduction d'échelle a été conduit, que ce soit concernant l'aéraulique, la puissance du foyer ou les caractéristiques du brouillard d'eau. Enfin, une étude annexe sur l'influence d'un brouillard d'eau sur l'opacité des fumées a été réalisée, quantifiant l'extinction optique des fumées chargées en gouttelettes d'eau.

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Richard, Jérôme Pascal Marie. "Interaction d'un brouillard d'eau avec un feu de nappe à l'échelle laboratoire : effets physicochimiques et influence sur le rayonnement." Poitiers, 2001. http://www.theses.fr/2001POIT2333.

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Abstract:

Le brouillard d'eau a d'abord été caractérisé en l'absence de flamme (granulométrie, anémométrie). Puis, les champs de température ont été établis au sein d'une flamme d'heptane, en l'absence et en présence du brouillard d'eau. Les champs de coefficient d'extinction correspondant aux même conditions ont également été déterminés pour deux longueurs d'onde afin de pouvoir distinguer les contributions relatives de l'absorption et de la diffusion. La connaissance de ces champs expérimentaux a permis le calcul des flux rayonnés vers le voisinage du foyer à l'aide d'un algorithme reposant sur la Méthode des Ordonnées Discrètes. Les valeurs de flux radiatifs ainsi obtenues ont pu être comparées à des valeurs mesurées. L'exploitation d'images tomographiques à l'aide d'un logiciel de ± PIV α a permis d'apporter des éléments de compréhension à propos de l'interaction dynamique des gouttelettes avec le foyer. Enfin, l'étude montre que l'introduction de vapeur d'eau au sein d'une flamme a un effet chimique
The water mist is first characterized without flame : measurements of droplets diameters, droplets density and mass flow rate are performed. Then, the temperature field within the flame is established, without and then with water mist. Absorption fields and diffusion coefficients for two wavelengths are also determined in order to determine the relative contribution of absorption and diffusion processes. The knowledge of these experimental fields allows for the calculation of radiative flux towards the fuel surface with a Discrete Ordinates Method algorithm. Computed radiative flux values are compared with experimental values. Tomographic images of the mist-flame interaction flow are obtained. A PIV treatment of these images allows for the determination of droplets speed fields in order to get a better understanding of the dynamic interaction between the droplets and the flame. The study also shows that the introduction of steam within the flame has a chemical effect

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Nassouri, Mouhannad. "Caractérisation expérimentale de la propagation d’une flamme laminaire dans un milieu diphasique (brouillard) à haute pression et en microgravité." Thesis, Orléans, 2014. http://www.theses.fr/2014ORLE2033/document.

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Abstract:

L’objectif de ce travail est d’approfondir les connaissances sur les phénomènes mis en jeu lors de la combustion de carburant liquide dispersé sous forme d’aérosol. De nombreux propulseurs (moteurs de fusée, turbines à gaz, moteurs à combustion interne..) reposent sur la combustion de combustibles initialement sous forme liquide. Or, la combustion diphasique est un phénomène très complexe faisant intervenir de nombreux processus: atomisation, interaction entre gouttelettes, vaporisation, écoulement diphasique, cinétique chimique, propagation de flamme. Tous ces phénomènes étant couplés, une description complète est seulement possible par le biais de simulations numériques ; mais les investigations expérimentales sont nécessaires pour fournir des données aussi quantitatives que possible dans des configurations simples afin de proposer ou de confirmer des modèles prenant en compte ces couplages. Ainsi, des études théoriques, expérimentales et numériques, doivent être menées en parallèle pour accroître les connaissances dans le domaine de la combustion diphasique et améliorer le fonctionnement des applications actuelles. Ce travail a été initié dans le cadre du Groupement de Recherche « Micropesanteur Fondamentale et Appliquée » du CNRS et du CNES, en 2008. Il est la suite des précédents travaux sur la vaporisation et la combustion des gouttes en microgravité conduites à ICARE et soutenus par le CNES durant de longues années. Cette nouvelle étude a essentiellement porté sur la détermination expérimentale des vitesses de propagation des flammes dans un aérosol (ou brouillard). Elle s’est appuyée sur l'utilisation d’une chambre de combustion haute pression développée à ICARE. Les expériences ont été principalement conduites sous des conditions de gravité réduite, pour éviter les problèmes de sédimentation de la phase dispersée. Cet appareillage a été conçu et élaboré pour être utilisé à bord de l’Airbus A300-0g du CNES
Spray and aerosol cloud combustion accounts for 25% of the world’s energy use, and yet it remains poorly understood from both a fundamental and a practical perspective. Realistic sprays have a liquid breakup region, a dispersed multiphase flow, turbulent mixing processes, and various levels of flame interactions through the spray. Idealization of spray configurations in a quiescent environment (the starting point for models) has been impossible in 1 g due to the settling of large droplets and the buoyant pluming of post combustion gases. Testing in microgravity conditions relates to the possibility of creating aerosols without sedimentation effects. This research was to determine experimentally the flame propagation velocity in aerosols. First, the size of droplets in the aerosol was characterized using a laser diffraction particle size analyzer “Sympatec-HELOS”, and using ethanol as fuel. Second, high-Pressure combustion studies were performed using a high-Pressure combustion chamber (max pressure 12 MPa). These pieces of equipment were designed to be used in microgravity while aboard the Airbus A300-0g of the CNES. After ground tests, five parabolic flight campaigns were conducted. A systematic comparative analysis for identical initial conditions in both normal and reduced gravity was performed. The effects of initial temperature and pressure on the droplet diameter distribution of the aerosol, the effects of gravity on the flame behavior for both vapor-Air and droplet-Vapor-Air mixtures, and the effect of drops size on the flame speed and structure were all studied

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Bourrilhon, Thibaut. "Tuyère diphasique à jet de brouillard : application à la lutte contre les incendies et au refroidissement des procédés métallurgiques." Phd thesis, Grenoble 1, 2009. http://www.theses.fr/2009GRE10106.

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Abstract:

Les brouillards d'eau ont démontré leur excellente efficacité dans la lutte contre l'incendie. Le concept de tuyère à jet de brouillard permet de produire en continu un écoulement diphasique très finement dispersé (très grande aire interfaciale). Pour cela on réalise un mélange effervescent d'eau et de gaz sous pression (3 à 10 bars). Le mélange est détendu dans une tuyère de géométrie (profil) adaptée. Au cours de cette détente le gaz fournit un travail qui assure d'une part la propulsion du liquide et d'autre part son fractionnement en fines gouttelettes. L'écoulement sortant se présente alors sous forme d'un jet de brouillard rapide (50 à 150 m/s). L'objectif de ces travaux est le développement de modèles pour décrire la détente de l'écoulement en tuyère et le jet libre formé au-delà de la section de sortie. Différents instruments de mesure (granulométre, vélocimétre) sont mis en oeuvre pour permettre une confrontation avec les simulations numériques
High velocity spray-jets have demonstrated their high efficiency in fire fighting. The concept presented here comprises a two-phase flow nozzle that directly expands a liquid-gas mixture (water + compressed-air). These two components are mixed, almost at rest, at the pressure of a conventional industrial networks (5 to 10 bars). The nozzle design is such that the exit jet presents two characteristics : high velocity and very fine dispersion. The aim of this work is to develop models to describe the flow expansion into the nozzle and the free jet developped downstream the exhaust section. Various measuring instruments (droplet size, velocity) are implemented to allow a comparison with numerical simulations

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Roquelaure, Stevie Bergot Thierry. "Prévision d'ensemble locale des brouillards et nuages bas à l'aéroport International de Roissy Charles De Gaulle." Toulouse (Université Paul Sabatier, Toulouse 3), 2008. http://thesesups.ups-tlse.fr/101.

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Philip, Alexandre. "Apport d'une résolution verticale plus fine dans le calcul des tendances physiques pour la modélisation du brouillard dans le modèle AROME." Thesis, Toulouse 3, 2016. http://www.theses.fr/2016TOU30261/document.

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Abstract:

Le brouillard est un phénomène météorologique dangereux car les fines gouttelettes d'eau en suspension dans l'atmosphère réduisent considérablement la visibilité. Bien que les avancées scientifiques et informatiques permettent d'utiliser des modèles de prévision numérique du temps de plus en plus détaillés, la prévision du brouillard reste encore un challenge dû à la multitude et la complexité des processus mis en jeu lors du cycle de vie du brouillard (dynamique, microphysique, turbulent et radiatif). Dans cette thèse, des simulations sont réalisées sur l'aéroport Paris Charles-de-Gaulle avec le modèle à échelle kilométrique AROME afin d'étudier l'impact de la résolution verticale sur la prévision du brouillard. L'étude détaillée d'un cas de brouillard a permis de mettre en évidence le fort impact de la résolution verticale sur la formation du brouillard. La résolution verticale a un impact sur l'heure de formation, le développement spatial et même sur les processus physiques liés à l'apparition du brouillard. L'impact de la résolution verticale a été évalué statistiquement sur l'hiver 2011-2012 et a permis de confirmer les résultats obtenus lors de l'étude de cas. Il a été mis en évidence qu'une résolution verticale fine permet de simuler davantage de brouillards locaux qu'une résolution verticale lâche. De plus, ces simulations ont souligné que le modèle surestime la hauteur de la base du nuage quelle que soit la résolution verticale. Bien que le nombre de bonnes détections augmente avec une résolution verticale fine, la qualité de la prévision reste inchangée à cause d'un nombre de fausses alarmes plus important ce qui peut être expliqué par l'hétérogénéité spatiale des brouillards simulés. Utiliser une résolution fine sur un grand domaine entraîne un surcoût numérique qui n'est pas envisageable en opérationnel. Dans cette thèse, deux méthodes numériques de représentation de la couche limite de surface permettant d'associer une résolution fine près du sol et un temps de calcul modeste ont été évaluées pour une étude de cas et durant une saison hivernale. La meilleure des méthodes basée sur le schéma Canopy permet de bien représenter le comportement physique du modèle à résolution verticale fine lors de l'apparition de brouillards purement radiatifs. Cependant, la méthode atteint ses limites lorsque l'apparition du brouillard est impactée par des circulations locales car l'advection n'est pas prise en compte par cette méthode. Le diagnostique de brouillard par Canopy permet de corriger le biais sur la fréquence d'occurrence de brouillard mais n'améliore pas significativement la qualité de la prévision
The fog is a hazardous meteorological phenomenon because of the visibility decrease due to water droplets present in the atmosphere. Despite scientific and numerical improvements allowing the use of very detailed numerical weather prediction models, fog forecasting is still a challenge to address. Indeed, several complex processes are involved during the fog life cycle (dynamic, micro-physic, turbulence and radiation). In this thesis, simulations are performed at the Paris Charles-de-Gaulle airport with the kilo-metric scale model AROME in order to study the impact of the vertical resolution on the fog forecasting. A detailed study case highlights the strong impact of vertical resolution on the fog formation. Vertical resolution impacts both the onset time, the spatial development and also the physical processes involved at the fog onset. The impact of vertical resolution has been evaluated statistically over the winter season 2011-2012 and has confirmed the results obtained with the study case. It has been shown that a finer vertical resolution leads to the simulation of more local fog events than a coarser vertical resolution. Furthermore, these simulations emphasize that the model overestimates the cloud base height whatever the vertical resolution. In spite of the increase of good detections with a finer vertical resolution, the overall forecast quality does not change because of more frequent false alarms. These false alarms can be explained by enhanced spatial heterogeneities of simulated fogs at finer vertical resolution. Using a finer vertical resolution on a large domain increase the numerical cost, which is not affordable for operational forecasting. In this thesis, two numerical methods representing the surface boundary layer and allowing a finer vertical resolution at a low computational cost have been tested for the case study and during the winter season. The best method is based on the surface boundary layer scheme Canopy, which improves the physical behavior of the model during the onset of radiation fogs. However, the limits of the method are reached when the onset is impacted by local circulations, which they are not taken into account with this method. The fog diagnostic by Canopy reduces the frequency bias fog forecast but it does not significantly improve the overall forecast quality because of more frequent false alarms

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Rémy, Samuel. "Prévision locale des faibles visibilités pour l'aéronautique." Toulouse 3, 2009. http://thesesups.ups-tlse.fr/839/.

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Abstract:

Les conditions de faibles visibilités ont un fort impact sur le trafic aéroportuaire. COBEL-ISBA est un modèle ID utilisé opérationnellement pour prévoir à courte échéance les conditions de faible visibilité. Les conditions initiales jouent un rôle fondamental dans la qualité de ses prévisions. Cette thèse s'est concentrée sur l'étude et l'optimisation du système d'assimilation de COBEL-ISBA. La première partie du travail de thèse a été d'évaluer l'impact de ces différents composants du système d'observations locales sur la qualité des conditions initiales et des prévisions. Des observations simulées ont été employées, afin de s'abstraire de l'erreur modèle, ainsi qu'un hiver d'observations réelles. Les observations ayant le plus d'impact sur la qualité des prévisions sont celles qui estiment l'épaisseur du brouillard ainsi que les mesures du contenu en eau du sol. Le système d'assimilation opérationnel utilise des statistiques d'erreur d'ébauche fixes dans le temps et sur la verticale. Il a été montré que celles-ci varient dans le temps sur la verticale. Par conséquent, un filtre de Kalman d'ensemble , qui permet d'estimer les statistiques d'erreur de l'ébauche à chaque cycle d'assimilation, a été mis en place. Il donne de bons résultats avec les observations simulées, ainsi qu'avec des observations réelles pour les échéances inférieures à quatre heures. Plusieurs études ont montré le potentiel des filtres à particules pour l'assimilation de données. Un filtre à particule avec sélection génétique a été adapté à l'assimilation de données pour COBEL-ISBA. Il donne de bons résultats avec des observations simulées, et ce avec relativement peu de particules
Low visibility conditions have a strong impact on airports' traffic. COBEL-ISBA is a 1D model used operationally to provide short-range forecasts of low visibility conditions. Initial condition play a crucial role in the quality of the forecasts. This PhD focused on a diagnosis and optimization of the assimilation scheme of COBEL-ISBA. The impact of the several kinds of observations on the quality of the initial conditions and forecasts was first assessed. Simulated observations were used, in order to cancel the effect of the model error, as well as real observations. The observations that have most impact on the quality of the forecast of fog events are the ones that estimate the initial thickness of the cloud layer and those of soil water content. The operationnal assimilation scheme uses error statistics for the background that are fixed in time and over the vertical. They were shown to have large variations over time and the vertical. These conclusions led to the implementation of an ensemble Kalman Filter (EnKF), which is able to estimate background error statistics at each assimilation cycle. It gave good results with simulated observations, and also with real observations for forecast hours smaller than four hours. Several studies showed the potential of particle filter methods for data assimilation. A particle filter with a genetic selection was adapted to be used with COBEl-ISBA. This new assimilation scheme gave good results simulated observations. It also worked with relatively few particles

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Dominguez, Christian. "Integrated hydrogeological study of San Cristobal Island (Galapagos)." Electronic Thesis or Diss., Paris 6, 2016. http://www.theses.fr/2016PA066225.

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Abstract:

La compréhension du cycle de l'eau d'une région où les ressources en eau sont limitées est fondamentale pour assurer une gestion durable de celles-ci, c'est le cas de Galápagos. Cette thèse présente la première étude intégrée du fonctionnement hydrogéologique des aquifères perché de l'île San Cristóbal. Pour ce faire, une approche pluridisciplinaire, fondée sur la mise en place d'un site expérimental sur le bassin versant de Cerro Gato (CG), a été conduite. Pour quantifier les entrées d'eau dans le système hydrologique une approche canopée-transfert hydrique du sol a été utilise. La recharge est principalement affectée par l'altitude en raison de l'effet orographique sur les gradients de pluie et d'évapotranspiration. Néanmoins, à haute altitude, la différence est principalement associée à la couverture végétale en raison de l'apport additionnel fourni par l'interception du brouillard sous la forêt. Une analyse hydrologique montre que les pertes des bassins versants situés à haute-altitude deviennent les entrées d'eau souterraine des bassins versants situés à moyenne altitude (comme CG). Les données du méthode électromagnétique héliportée SkyTEM permettent définir l'extension du bassin hydrogéologique de CG qui est plus grande que le bassin hydrologique. Des approches précédemment décrites, découlent un modèle conceptuel des sources de CG. Ainsi, les eaux souterraines de ces sources sont issues d'un aquifère perché qui s'est formé à la faveur d'une fine couche peu perméable. Ce modèle est testé par simulations numériques qui montrent cette plausibilité. Cette thèse fournit les fondements scientifiques d'une gestion durable des ressources en eau
The understanding of the hydrogeological functioning in regions such as San Cristobal Island (Galapagos), where water is limited, is fundamental for a suitable management of its resources. This work is the first study of this type on high-level aquifers in San Cristobal using a multi-disciplinary approach, based in the implementation of an experimental site and modeling strategies. For this purpose, a hydrological network was installed in Cerro Gato (CG) and surrounding watersheds. Inputs to the watershed are estimated using the joint modeling of a canopy and soil water transfer. Recharge rates are mainly affected by altitude in mid-elevation watersheds, whereas land cover is the main controlling factor at high-elevation watersheds because of the additional input of fog interception in forests. A hydrological analysis shows that losses from the high-elevation basins become groundwater inputs in the mid-elevation basins, while others have inputs from watersheds at the same altitude, such as CG. The detailed geometry of its hydrogeological watershed is obtained from the dataset of a high resolution AEM SkyTEM survey, which confirms the assumption that its hydrogeological watershed is bigger than its hydrological one. Results from these approaches allow proposing a hydrogeological conceptual model for the springs of CG, where the groundwater flow of springs is fed by a perched aquifer suspended by a low permeability thin layer. This model is tested with numerical simulations, which confirm the plausibility of the existence of a perched aquifer. This thesis provides scientific basis for an effective water management strategy

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Confais, Bastien. "Conception d'un système de partage de données adapté à un environnement de Fog Computing." Thesis, Nantes, 2018. http://www.theses.fr/2018NANT4015/document.

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Abstract:

L’informatique utilitaire a évolué au fil des années pour aboutir à ce que nous appelons aujourd’hui le Cloud Computing. Pourtant, ces infrastructures ne sont pas adaptées pour répondre aux besoins de l’Internet des Objets ayant des besoins de calculs à faible latence malgré des ressources limitées. C’est pourquoi, en 2012, Cisco a proposé le paradigme de Fog Computing, consistant à répartir des serveurs sur de nombreux sites placés près des utilisateurs. Dans cette thèse, nous cherchons à créer une solution de stockage unifiée entre les différents sites de Fog. Notre première contribution consiste à évaluer si les solutions de stockage existantes peuvent être utilisées dans un tel environnement. Nous montrons que la solution de stockage InterPlanetary FileSystem (IPFS) reposant sur un protocole similaire à BitTorrent et une table de hachage distribuée (DHT) pour localiser les données est la plus prometteuse. Toutefois, le trafic réseau inter-sites généré impacte négativement les temps de lecture. Notre seconde contribution consiste à coupler IPFS au système de fichiers distribué RozoFS pour limiter ces échanges inter-sites dans le cas d’accès à des données stockées sur le site local. Enfin, notre dernier axe de recherche vise à localiser les données grâce à un protocole reposant sur un arbre des plus courts chemins, de façon à confiner le trafic réseau et à privilégier les nœuds atteignables avec une faible latence. Grâce à de nombreuses expérimentations sur la plateforme Grid’5000, nous montrons que le couplage à un système de fichiers réduit en moyenne de 34% les temps d’accès et que notre protocole de localisation permet un gain de 20% du temps de localisation des données
Utility Computing has evolved for many years leading to the infrastructure we know today as Cloud Computing. Nevertheless, these infrastructures are unable to satisfy the needs of the Internet of Things which requires low latency computing despite limited resources. In 2012, Cisco proposed a paradigm called Fog Computing, consisting of deploying a huge number of small servers, spread on many sites located at the edge of the network, close to the end devices. In this thesis, we try to create a seamless storage solution between the different Fog sites. Our first contribution consists in comparing existing storage solution and check if they can be used in a such environment. We show that InterPlanetary FileSystem (IPFS), an object store relying on a BitTorrent like protocol and a Distributed Hash Table is a promising solution. Nevertheless, the amount of network traffic exchanged between the sites to locate the data is important and has a non-negligible impact on the overall performance. Our second contribution consists in coupling IPFS with RozoFS, a distributed filesystem deployed on each site to limit the use of the DHT when accessed data are stored on the local site. Finally, we proposed to replace the distributed hash table by a location mechanism relying on a shortest path tree built on the physical topology, in order to contain the network traffic and to first request nodes at a close location, reachable with a low latency. By performing many experiments on the Grid’5000 testbed, we show that the coupling of IPFS with a Scale-Out NAS reduces by 34 % in average the access times and that our protocol to locate the objects reduces by 20 % the time to locate the data

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Bari, Driss. "Etude du brouillard en zone côtière par modélisation des processus physiques de la couche limite atmosphérique : cas du Grand Casablanca (Maroc)." Thesis, Toulouse 3, 2015. http://www.theses.fr/2015TOU30316/document.

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Abstract:

Le brouillard est un phénomène météorologique très difficile à prévoir, même à très courte échéance, en raison de sa grande variabilité spatiale et temporelle qui est due à des interactions complexes entre divers processus physiques. Dans cette thèse, les caractéristiques météorologiques locales et les processus synoptiques favorables aux brouillards sur la région du Grand Casablanca (Maroc) sont examinés à l'aide des observations horaires aux deux stations météorologiques permanentes de cette région côtière. Un algorithme de classification objectif est développé et utilisé pour classer les événements en des types de brouillard les plus rencontrés. Cette étude climatologique a mis en évidence que le brouillard a le plus souvent un caractère localisé et que le type d'advection-rayonnement est le plus fréquent sur la région, suivi des types d'affaissement de stratus et de rayonnement. Quand le brouillard intéresse simultanément les deux stations, la probabilité d'observer deux types différents est assez élevée. Les processus advectifs liés à la circulation de brise de mer au cours de l'après-midi, suivis de ceux radiatifs en début de nuit jouent un rôle important dans la formation du brouillard sur la région. Des simulations numériques à l'aide du modèle Méso-NH sont réalisées. Ces simulations ont confirmé que les processus physiques impliqués dans le cycle de vie du brouillard peuvent être différents selon la nature géographique de la surface. Elles ont aussi mis en évidence que la prévision numérique du brouillard en zone côtière est sensible à la température de la surface de la mer, à la topographie locale, et à l'occupation du sol. De plus, la prévision du brouillard côtier dépend fortement de la capacité du modèle à reproduire correctement la circulation de brise au cours de l'après-midi et les processus radiatifs en début de nuit. Les simulations systématiques des cas de brouillard de l'hiver 2013-2014 a montré la capacité du modèle Méso- NH à reproduire l'occurrence du brouillard avec néanmoins un taux relativement élevé de fausses alarmes, en particulier à la station côtière
The prediction of fog remains a challenge due to its time and space variability and to the complex interaction between the numerous physical processes influencing its life cycle. During the first stage of this thesis, the local meteorological and synoptic characteristics of fog occurrence over the Grand Casablanca region (Morocco) are investigated. To achieve this, hourly surface meteorological observations, at two synoptic stations of this coastal region, are used. An objective fog-type classification has been developed in this work and used to discriminate the fog events into the well known types. This fog climatology points out that the fog is often localized and that it is predominantly of advection-radiation type, followed by fog resulting from cloud base lowering and radiation fog. Besides, two different fog types can occur when fog simultaneously concerns the two stations. The advective processes associated with sea breeze circulation during the daylight, followed by the radiative processes often leads to fog formation over this coastal region. Numerical simulations are performed later using the meso-scale non-hydrostatic model Meso-NH. These simulations confirm that the physical processes, governing the life cycle of fog, can be different according to the physiographic features of the area. Moreover, the numerical prediction of coastal fog over heterogeneous area is very sensitive to sea surface temperature, land local topography and land cover. It also depends on the model's ability to reproduce the sea breeze circulation during the daylight followed by the radiative processes early in the night. The systematic numerical simulations of the fog events that occurred during the winter 2013-2014 indicate the Meso-NH's ability to well capture the fog occurrence with a relatively high false alarm rate, particularly over the coastal station

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Dominguez, Christian. "Integrated hydrogeological study of San Cristobal Island (Galapagos)." Thesis, Paris 6, 2016. http://www.theses.fr/2016PA066225/document.

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Abstract:

La compréhension du cycle de l'eau d'une région où les ressources en eau sont limitées est fondamentale pour assurer une gestion durable de celles-ci, c'est le cas de Galápagos. Cette thèse présente la première étude intégrée du fonctionnement hydrogéologique des aquifères perché de l'île San Cristóbal. Pour ce faire, une approche pluridisciplinaire, fondée sur la mise en place d'un site expérimental sur le bassin versant de Cerro Gato (CG), a été conduite. Pour quantifier les entrées d'eau dans le système hydrologique une approche canopée-transfert hydrique du sol a été utilise. La recharge est principalement affectée par l'altitude en raison de l'effet orographique sur les gradients de pluie et d'évapotranspiration. Néanmoins, à haute altitude, la différence est principalement associée à la couverture végétale en raison de l'apport additionnel fourni par l'interception du brouillard sous la forêt. Une analyse hydrologique montre que les pertes des bassins versants situés à haute-altitude deviennent les entrées d'eau souterraine des bassins versants situés à moyenne altitude (comme CG). Les données du méthode électromagnétique héliportée SkyTEM permettent définir l'extension du bassin hydrogéologique de CG qui est plus grande que le bassin hydrologique. Des approches précédemment décrites, découlent un modèle conceptuel des sources de CG. Ainsi, les eaux souterraines de ces sources sont issues d'un aquifère perché qui s'est formé à la faveur d'une fine couche peu perméable. Ce modèle est testé par simulations numériques qui montrent cette plausibilité. Cette thèse fournit les fondements scientifiques d'une gestion durable des ressources en eau
The understanding of the hydrogeological functioning in regions such as San Cristobal Island (Galapagos), where water is limited, is fundamental for a suitable management of its resources. This work is the first study of this type on high-level aquifers in San Cristobal using a multi-disciplinary approach, based in the implementation of an experimental site and modeling strategies. For this purpose, a hydrological network was installed in Cerro Gato (CG) and surrounding watersheds. Inputs to the watershed are estimated using the joint modeling of a canopy and soil water transfer. Recharge rates are mainly affected by altitude in mid-elevation watersheds, whereas land cover is the main controlling factor at high-elevation watersheds because of the additional input of fog interception in forests. A hydrological analysis shows that losses from the high-elevation basins become groundwater inputs in the mid-elevation basins, while others have inputs from watersheds at the same altitude, such as CG. The detailed geometry of its hydrogeological watershed is obtained from the dataset of a high resolution AEM SkyTEM survey, which confirms the assumption that its hydrogeological watershed is bigger than its hydrological one. Results from these approaches allow proposing a hydrogeological conceptual model for the springs of CG, where the groundwater flow of springs is fed by a perched aquifer suspended by a low permeability thin layer. This model is tested with numerical simulations, which confirm the plausibility of the existence of a perched aquifer. This thesis provides scientific basis for an effective water management strategy

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Cochet, Magali. "Évaporation de gouttelettes polydispersées dans un écoulement de canal fortement turbulent : analyse de la formation du mélange diphasique par imagerie de fluorescence." Phd thesis, Toulouse, INPT, 2007. http://oatao.univ-toulouse.fr/7704/1/cochet.pdf.

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Abstract:

Nous présentons ici une expérimentation modèle pour l'étude d'écoulements diphasiques turbulents en évaporation. L'étude s'intéresse à une situation où des gouttelettes pré-atomisées et dispersées par un écoulement turbulent chauffé s'évaporent et se mélangent. Le chargement massique en gouttelettes est pris suffisamment bas pour que l'on puisse considérer que l'on n'a pas de rétro-action du mouvement des particules sur l'écoulement porteur. L'écoulement est chauffé de façon à déclencher l'évaporation des gouttelettes. Enfin il n'y a pas combustion. Afin de mener à bien cette étude, un banc d'expérimentation modèle a été conçu pour générer un écoulement porteur fortement turbulent. Il s'agit d'un écoulement de canal présentant des caractéristiques de la turbulence homogène isotrope et des niveaux de turbulence élevés : 25 % dans la zone établie homogène isotrope, largement supérieurs à ceux obtenus à l'aide d'une turbulence de grille. La caractérisation de cet écoulement a été réalisée à l'aide de la Vélocimétrie par Images de Particules (PIV). Un système d'injection, utilisant un atomiseur passif à ultrasons, permet de créer un brouillard de gouttelettes qui sont rapidement dispersées dans l'écoulement. Les caractéristiques de ce brouillard sont également déterminées directement en sortie d'injecteur. Les gouttelettes ont des tailles suffisamment petites pour être toutes sensibles au moins aux grosses structures énergétiques, voire même aux échelles dissipatives. La polydispersion du brouillard est telle que tous les types d'interactions entre la turbulence et les gouttelettes sont possibles. L'étude de l'évaporation est réalisée à l'aide de la Fluorescence Induite par Laser (PLIF), qui permet de déterminer des concentrations massiques de vapeur. La PLIF étant une technique de mesures habituellement utilisée pour des écoulements monophasiques (liquide ou gaz), des traitements d'images ont du être mis au point pour séparer les signaux liés aux gouttelettes de ceux émis par la vapeur. L'analyse des images de fluorescence a été réalisée en deux temps. D'abord un comptage des gouttes a permis de s'intéresser à la répartition spatiale des gouttes. Il a été mis en évidence que si les gouttes sont en moyenne bien réparties dans toute la section de la veine, les répartitions instantanées sont tout sauf homogènes, et présentent de forts écarts par rapport à une distribution purement aléatoire. On en déduit l'existence d'amas dont la taille caractéristique peut varier en fonction des conditions de l'expérience. Ce point est à considérer car un groupement de gouttes est susceptible de freiner l'évaporation en concentrant la vapeur créée. Enfin, l'étude de l'évaporation pour un cas de référence a été réalisée. L'évolution du débit massique de vapeur généré est analysée et mise en relation avec des modèles simples d'évaporation. Les fluctuations de concentrations massiques permettent également de déterminer l'efficacité du mélange en présence d'évaporation.

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Jenft, Alexandre. "Étude des interactions entre phénomènes d'incendie et systèmes d'extinction à eau. Développement d'un module d'extinction dans le logiciel FDS." Thesis, Université de Lorraine, 2013. http://www.theses.fr/2013LORR0269/document.

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Abstract:

Ce travail est consacré à l'étude des interactions entre combustible, flamme et gouttes d'eau générées par des systèmes de type brouillard d'eau. Il est complété par le développement d'un modèle d'extinction dans le logiciel FDS (Fire Dynamics Simulator), code CFD largement utilisé dans la communauté scientifique et dans l'ingénierie. L'acquisition de connaissances sur les phénomènes physiques induits par l'application d'un spray sur un feu résulte de l'analyse d'une campagne expérimentale à échelle réelle. 84 essais de feux confinés et ventilés ont ainsi été réalisés faisant intervenir un brouillard d'eau et une instrumentation qui permet d'étudier l'influence sur l'extinction: du combustible, du temps de combustion avant déclenchement du brouillard d'eau, du diamètre du bac pour les feux de liquide inflammable, du nombre de buses et du placement du foyer. L'ajout d'un post-traitement au logiciel FDS sous la forme de bilans de masse et d'énergie dans le code permet de compléter les observations expérimentales et de quantifier l'importance des différents transferts thermiques avant et pendant l'aspersion d'eau. Deux modèles complémentaires permettent de déterminer l'extinction par refroidissement du combustible et par refroidissement de la flamme / inertage. Ils sont étudiés pour des cas appropriés sur les versions 5 et 6 de FDS. La capacité du code complet modifié à prédire l'extinction est évaluée
This work is devoted to the study of interactions between fuel, flame and water droplets generated by water mist systems. It is completed by an extinction model development in FDS (Fire Dynamics Simulator) software, which is a CFD code widely used by the scientific and engineering communities. Knowledge on physical phenomena induced by water application on fire is acquired thanks to an experimental campaign at real scale. 84 confined and ventilated fire tests have been carried out involving water mist and metrology allowing to study the influence on extinction of: fuel, combustion time before water mist application, pool diameter for liquid fuel fires, number of nozzles and fuel location. A post-processing in the form of mass and energy balances has been added to FDS, allowing to complete experimental observations and to quantify the different heat transfer modes before and during water application. Two complementary models allow extinction determination by fuel cooling and flame cooling / inerting effects. Their capability is analyzed for appropriate cases on the versions 5 and 6 of FDS. The capability of the complete modified code to predict extinction is finally evaluated

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Peter, Alain. "La photographie d'actualité en Chine, au-delà du brouillard de la censure : La production et l'édition photo dans le Dongfang Zaobao de Shanghai." Phd thesis, Université de Strasbourg, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00860437.

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Abstract:

La commercialisation des médias et la professionnalisation des journalistes transforment les conditions de la production de l'information en Chine, même si le Parti communiste maintient un étroit contrôle sur les contenus. Cette thèse explique la production de l'actualité photographique au sein d'un triangle de contraintes formées par les demandes du marché, la valeur informative, la propagande. Elle est fondée sur l'examen des photos publiées par l'un des principaux journaux de Shanghai, le Dongfang Zaobao, des séjours dans sa rédaction et des entretiens avec ses photographes et éditeurs photos. Elle révèle les spécificités des contraintes chinoises qui pèsent sur la production de l'actualité.

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Consalvi, Jean-Louis. "Développement d'un modèle diphasique dédié au calcul de l'interaction d'un brouillard d'eau et d'un feu en milieu compartimenté : application à la lutte incendie." Aix-Marseille 1, 2002. http://www.theses.fr/2002AIX11058.

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Abstract:

Un modèle diphasique multi-classes est développé pour décrire les interactions entre un feu de compartiment et un brouillard d'eau. Pour modéliser les transferts radiatifs dans les milieux gazeux chargés en particules, une équation de transfert radiatif multiphasique a été établie et validée pour de grosses particules opaques relevant de l'optique géométrique. Pour prendre en compte les régions solides internes à l'écoulement, la technique des régions bloquées est généralisée aux écoulements diphasiques réactifs turbulents. Les résultats numériques montrent que la diffusion du rayonnement thermique par les gouttes d'eau constitue un mécanisme important dans l'atténuation de l'énergie radiative par le nuage de gouttes. Deux régimes sont mis en évidence : un régime d'extinction et un régime d'accroissement du feu. Ce dernier se produit lorsque l'écoulement induit par le nuage de gouttes augmente l'entraînement d'air vers la zone de réaction et que les gouttes pénètrent difficilement dans la zone de flamme.

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Lechêne, Sullivan. "Etude expérimentale et numérique des rideaux d'eau pour la protection contre le rayonnement thermique." Phd thesis, Université Henri Poincaré - Nancy I, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00539894.

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Abstract:

Les rideaux d'eau sont des milieux semi-transparents constitués de gouttelettes d'eau dispersées dans l'air. Le but de ces rideaux ici n'est pas d'interagir avec la flamme dans une optique d'extinction mais plutôt d'agir en tant que boucliers radiatifs contre une forte source de chaleur. En effet, placés entre une source radiative et une cible à protéger, ils permettent de limiter la propagation du rayonnement grâce notamment au caractère absorbant et diffusant des gouttelettes d'eau. L'intérêt du brouillard d'eau réside dans la présence de fines gouttelettes d'eau. Elles possèdent, à quantité d'eau égale, une capacité d'atténuation du rayonnement largement supérieure à celle des techniques de «sprinklage», utilisant une quantité d'eau abondante constituée de gouttes de gros diamètres. Nous avons travaillé expérimentalement (réalisation d'un pilote) et numériquement (code BERGAMOTE) sur le rôle des conditions d'injection : pulvérisation descendante, ascendante, impactante, jets mutualisés en rampes, etc... pour quantifier et comprendre les phénomènes mis en jeu. On retiendra en particulier le fort couplage entre la dynamique des brouillards ou rideaux d'eau et leur propriété d'écran thermique. Il résulte également de ces travaux qu'une modification de la direction d'injection, tout en conservant la même quantité d'eau injectée, engendre de fortes variations sur la capacité d'atténuation du rideau, s'expliquant par la dynamique des sprays injectés. La taille et la concentration en gouttelettes d'eau (liée au temps de séjour des gouttes dans le domaine) apparaissent alors comme des paramètres cruciaux dans l'optique d'une optimisation de ces systèmes de protection.

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Benjamaa, Mohamed. "Génération de scènes photométriques routières destinées à la conception d'un système de "détection vidéo coopérative point à point"." Paris 11, 2007. http://www.theses.fr/2007PA112286.

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Abstract:

Afin de garantir une sécurité optimale aux usagers de la route, RENAULT explore les possibilités de futurs capteurs grâce à l'installation d'une ou de plusieurs sources émettrices sur le véhicule "cible" à détecter, et d'un capteur à imagerie sur le véhicule "suiveur" pour détecter et identifier ces sources. Les travaux menés au cours de cette thèse visent à mettre en place un outil logiciel de simulation photométrique de scènes routières, qui soit adapté à la conception d'un tel système de détection, en mettant l'accent sur les cas limites de fonctionnement. Pour cela, nous avons défini une liste de scénarios routiers et nous les avons regroupés en deux sous ensembles. Le premier concerne la conduite de nuit : nous avons concentré nos efforts sur la limitation des performances du système par l'atténuation du signal utile, la réflexion des sources artificielles sur la route, et l'effet de halo autour des sources en présence de brouillard. Le deuxième sous ensemble concerne la conduite de jour où la modélisation et la génération de scènes routières est faite à partir de la simulation de l'éclairage ambiant. Une méthode originale a été mise au point pour la modélisation de l'effet de voile créé par un brouillard de jour. Nous avons pu expérimenter certaines des configurations modélisées par nos codes de simulation, à savoir : la réflexion par revêtement routier en conditions sèche et humide, ainsi que certaines conditions d'éclairage ambiant. L'étape suivante consistera à étudier, à partir de l'outil de modélisation, la faisabilité du système de détection sur les divers scénarios de fonctionnement pour aboutir à la réalisation d'un prototype
In order to ensure an optimal safety for road users, RENAULT explores the possibilities of future sensors using one or several light emitting sources installed on the "target" vehicle to be detected, and a video sensor on the "follower" vehicle to detect and identify these sources. The work done during this thesis concerns the setting up of a software tool of photometric simulation of road scenes, which is adapted to the conception of such system of detection, by studying the borderline use cases. We defined a list of road scenarios and we regrouped them in two subgroups. The first concerns the night driving: we concentrated our efforts on the limitation of the system performances by the attenuation of the useful signal, the reflection of artificial sources on road, and the halo effect around sources in the presence of fog. The second subgroup concerns daytime driving where modeling and computation of road scenes is made from the simulation of natural illumination. An original method was proposed to model the veil effect created by a daytime fog. We performed some experimental validation of simulation codes: reflection by road surface in dry and humid conditions, as well as certain conditions of natural illumination. Next step will consist in studying, using the modeling tool, the feasibility of the detection system following the various scenarios in order to conceive a prototype

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Hautière, Nicolas. "Détection des conditions de visibilité et estimation de la distance de visibilité par vision embarquée." Saint-Etienne, 2005. http://www.theses.fr/2005STET4006.

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Abstract:

Les conditions météorologiques dégradées, en particulier le brouillard, posent un problème à la fois aux automobilistes qui ont tendance à surestimer les distances intervéhiculaires, mais aussi aux capteurs extéroceptifs qui fonctionnent de manière dégradée. La détection et la quantification des conditions de visibilité constituent donc un enjeu fort en termes de sécurité routière. Nous proposons deux techniques complémentaires permettant d'effectuer une mesure embarquée de la distance de visibilité par des techniques d'analyse d'images effectuées en temps réel. Elles reposent sur une définition de la distance de visibilité météorologique, distance au delà de laquelle un objet noir de dimensions suffisantes ne peut être reconnu de jour sur le ciel à l'horizon. La première technique, fondée sur un modèle de diffusion atmosphérique, détecte et estime la densité du brouillard diurne en utilisant une seule caméra. La deuxième technique, mettant à profit une propriété générale de l'atmosphère, est capable d'estimer la distance de visibilité par toutes conditions météorologiques, de jour et de nuit, en utilisant, pour sa part, un capteur stéréoscopique. Nous évaluons, d'une part, les méthodes à l'aide d'images réelles acquises sur véhicule sous différentes conditions météorologiques, ce qui constitue une évaluation qualitative du travail réalisé. Nous évaluons d'autre part les méthodes à l'aide d'images acquises sur un site spécifique équipé de mires de référence, conçu et réalisé sur les pistes d'essai de Satory, ce qui constitue une évaluation quantitative
The adverse weather conditions, in particular the fog, pose a problem for the drivers, who tend to overestimate distances, but also to the exteroceptive sensors which work less well. The detection and the quantification of the visibility conditions thus constitute a strong stake in terms of road safety. We propose two complementary methods onboard a vehicle aiming to estimate the visibility distance by using real time image analyses techniques. Both are based on the definition of the meteorological visibility distance, which is the greatest distance at which a black object of suitable dimensions can be recognized by day against the horizon sky. The first technique, using a model of atmospheric diffusion, detects and estimates the density of daytime fog by using a single camera. The second technique, using a generic property of the atmosphere, is able to estimate day and night the visibility distance under all meteorological conditions by using a stereoscopic sensor. On one hand, we evaluate our methods, thanks to several video sequences grabbed under different meteorological conditions, what constitutes a qualitative evaluation of the work done. On the other hand, we evaluate the methods, thanks to actual images of a specific site equipped with reference targets, which has been conceived and realized on the test facilities of Satory, what constitutes a quantitative evaluation

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Dissertations / Theses on the topic 'De brouillard'

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