To see the other types of publications on this topic, follow the link: Diffusion de chaleur.
Dissertations / Theses on the topic 'Diffusion de chaleur'
Create a spot-on reference in APA, MLA, Chicago, Harvard, and other styles
Consult the top 50 dissertations / theses for your research on the topic 'Diffusion de chaleur.'
Next to every source in the list of references, there is an 'Add to bibliography' button. Press on it, and we will generate automatically the bibliographic reference to the chosen work in the citation style you need: APA, MLA, Harvard, Chicago, Vancouver, etc.
You can also download the full text of the academic publication as pdf and read online its abstract whenever available in the metadata.
Browse dissertations / theses on a wide variety of disciplines and organise your bibliography correctly.
1
Vandembroucq, Damien. "Conduction et diffusion au voisinage d'interfaces rugueuses." Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris, 1996. http://www.theses.fr/1996ECAP0518.
Full textAbstract:
La première partie de ce travail repose sur une étude expérimentale de la diffusion de chaleur au voisinage d'interfaces rugueuses. En suivant par radiométrie infrarouge la température de surface de matériaux opaques chauffés par laser, on a pu mettre en évidence un régime transitoire de diffusion anormale lorsque la surface présente un caractère auto-affine. Un modèle géométrique simple a permis de relier quantitativement la déviation au régime normal enregistré dans l'expérience thermique à l'exposant de rugosité de la surface mesuré par profilométrie. Des simulations numériques (marches aléatoires à partir d'interfaces auto-affines) complètent cette étude. La seconde partie de ce travail a été consacrée au développement d'un algorithme permettant de calculer la transformation conforme qui transplante sur un demi-plan un domaine 2D semi-infini limite par une interface rugueuse quelconque. Ce code très efficace repose sur l'utilisation itérative de transformation de Fourier rapides. Cette méthode a d'abord été appliquée à la résolution de problèmes harmoniques: conduction de la chaleur le long d'une interface, singularité du champ de contraintes en tête d'une fissure rugueuse (mode III)… Elle a permis ensuite la résolution de problèmes biharmoniques : écoulement de Stokes le long d'une paroi rugueuse, calcul du champ de contraintes à la surface d'un matériau en traction… De nombreux résultats statistiques ont été obtenus dans le cas particulier des surfaces auto-affines : corrélations champ-hauteurs, distribution d'un champ à l'interface… Une annexe présente enfin une technique de visualisation de l'effet Branly (transition isolant-conducteur d'un milieu granulaire métallique). Cette méthode qui utilise l'imagerie infrarouge est la première à permettre une visualisation directe des chemins de conduction dans le milieu.
2
Bernardin, Cédric. "Diffusion et fluctuations dans des systèmes conservatifs." Paris 9, 2004. https://portail.bu.dauphine.fr/fileviewer/index.php?doc=2004PA090011.
Full textAbstract:
La thèse se compose de deux parties distinctes et traite de systèmes de particules en interaction. Dans la première partie, nous avons développé les méthodes de dualité généralisée dans trois contextes : régularité d'un coefficient de diffusion, temps d'occupation d'un site dans le processus d'exclusion et fluctuations dans les dynamiques de awasaki. Dans la deuxième partie, nous introduisons un modèle de conduction de la chaleur et étudions le comportement hydrodynamique du système en admettant une conjecture que nous avons pu démontrer dans un cas simple.
3
Brunier, Elisabeth. "Les Observables de l'interaction de diffusion/convection." Grenoble 2 : ANRT, 1986. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb37596467w.
Full text
4
Ruperti, Junior Nerbe José. "Etude du problème inverse de conduction-rayonnement de la chaleur." Lyon, INSA, 1996. http://www.theses.fr/1996ISAL0041.
Full textAbstract:
Nous proposons dans ce travail une étude de faisabilité pour l'estimation du flux incident et des profils internes de température dans un matériau semi-transparent à partir de mesures internes de température en régime transitoire. Une méthode est proposée pour résoudre ce problème : il s'agit d'une méthode de retour vers la surface, qui prend en compte les termes sources calculés à partir de l’Équation de Transfert Radiatif (ETR). L'originalité de ce travail consiste à faire l'inversion sur l’Équation de l'Energie contrairement au Problème Inverse de Rayonnement où l'inversion est effectuée à partir de l'ETR. Le cas d'une plaque plane parallèle monodimensionnelle semi-transparente non-diffusante avec des propriétés thermophysiques variables et comprise entre deux parois opaques est étudié. Toutefois, l'algorithme d'inversion de l’Équation de l'Energie nécessite la solution directe de l'ETR, celle-ci est résolue de deux façons différentes : pour le cas de propriétés constantes la solution exacte a été utilisée et pour les cas plus généraux nous avons considéré un modèle gris par bandes traité par la méthode des ordonnées discrètes. Pour résoudre l’Équation de l'Energie nous avons choisi la méthode des différences finies. La faisabilité de cette approche est démontrée par une simulation numérique en utilisant des données exactes et bruitées suivant des cas-tests proposés dans la littérature. Cette étude montre que la contribution du rayonnement complique l'algorithme d'inversion mais n'engendre pas d'instabilité particulièreThe purpose of this work is to study the feasibility for the estimation of the incident heat flux and the internal temperature profiles from transient temperature measurements within a semitransparent medium. A method was suggested to solve this inverse problem: a space-marching technique which considers the radiative source terms calculated from the Equation of Radiative Transfer (ERT). The originality of such work consists in performing the inversion from the Energy Equation contrary to the Inverse Radiation Problem, where the inversion is done from the ERT. The case of a one-dimensional plane parallel nonscattering semitransparent wall with variable thermophysical properties, placed between two opaque walls, is studied. However, the inversion of the Energy Equation requires the direct solution of the ERT, which is solved by two different ways: for the case of constant properties the formal solution was used, and for the general cases we have considered a band model solved by the discrete ordinates method. The finite difference method has been chosen to solve the Energy Equation. The feasibility of such approach was shown by numerical simulations using exact and noisy data corresponding to several test cases available in the literature. This work shows that the contribution of the radiative part of the heat transfer complicates the numerical solution but does not introduce any particular instability on the estimates
5
Bénisti, Didier. "Validité de l'équation de diffusion en dynamique hamiltonienne." Aix-Marseille 1, 1995. http://www.theses.fr/1995AIX11038.
Full textAbstract:
Sans faire aucune hypothese de type perte de memoire, nous montrons, dans cette these, qu'une equation de diffusion decrit correctement les proprietes statistiques de la dynamique d'une particule soumise a un large spectre d'ondes progressives, ayant toutes la meme amplitude a, et des phases initiales aleatoires. Le point crucial de la demonstration est une propriete de localite: seules les ondes dont la vitesse de phase differe de la vitesse instantanee de la particule d'une quantite inferieure a une constante, proche de cinq, multipliee par a a la puissance deux tiers jouent un role non perturbatif dans le transport chaotique. Cela nous permet de montrer des proprietes d'echelle pour la dynamique, de comprendre l'origine de la decorrelation de la force et de la diffusion et de determiner quand ces phenomenes ont lieu. De plus, nous montrons la convergence du coefficient de diffusion vers sa valeur quasilineaire lorsque l'amplitude a des ondes tend vers l'infini, et nous interpretons ce resultat comme etant la consequence du recouvrement de deux regimes de decorrelation de nature differente
6
Khalil, Hassan. "Diffusion de la chaleur dans un substrat de verre recouvert d'un film mince d'4he et d'3he." Nice, 1994. http://www.theses.fr/1994NICE4733.
Full textAbstract:
Ce mémoire présente une étude expérimentale mettant en évidence la façon dont la diffusion de la chaleur dans un substrat de verre est modifiée par la présence d'un film mince d'hélium adsorbé de quelques couches atomiques d'épaisseur. Dans le cas d'un film d'#4he dans l'état superfluide on s'attend à ce que le film se comporte comme un court-circuit thermique. Cependant à basse température la résistance thermique entre le substrat et le film augmente et les expériences permettent d'observer simultanément un signal diffusif du au substrat et le signal de 3eme son. L'analyse du signal a permis d'obtenir des informations quantitatives sur la valeur de la résistance thermique entre le substrat et le film. Lorsque le film d'#4he est dans l'état normal il affecte aussi très sensiblement la diffusion de la chaleur dans le substrat. Ce résultat est très surprenant et les expériences montrent qu'il s'agit là d'une sonde très sensible a l'apparition de la phase liquide. Afin de pouvoir faire varier indépendamment l'épaisseur du film normal et la température dans un plus large domaine, ces expériences ont été reprises sur un substrat de verre recouvert par un film mince d'#3he. Pour des épaisseurs supérieures à 6 couches atomiques, deux temps caractéristiques de diffusion ont été observés mettant clairement en évidence l'existence d'un second canal diffusif du au film normal adsorbé. Pour des épaisseurs supérieures à 3 couches atomiques, un effet spectaculaire de piégeage de l'énergie dans le film normal a été mis en évidence. Cet effet original montre ce que ce type d'expérience peut apporter comme information sur la façon dont les phonons existant dans le film mince liquide reviennent dans le solide
7
Wehrli, Claudine. "Contribution à l’étude numérique de la convection naturelle thermosolutale en cavité : Application à la diffusion de polluants dans les pièces d'habitation." Lyon, INSA, 1992. http://www.theses.fr/1992ISAL0101.
Full textAbstract:
L'étude numérique que nous présentons ici apporte un complément à l'analyse des écoulements de convection dans une pièce d'habitation, et plus particulièrement au transport turbulent de quantités scalaires telles que le température ou la concentration en un élément polluant. Dans un premier chapitre, après avoir rappelé les principes menant à l'établissement des équations de prédiction de la convection thermosolutale en régime laminaire, nous décrivons le modèle numérique basé sur la méthode des volumes finis permettant de les résoudre. Nous mettons ensuite en évidence l'influence du terme de poussée solutale et du rapport des coefficients de diffusion thermique et solutale sur l'écoulement s'établissant dans une cavité carrée soumise à des gradients horizontaux de température et de concentration en espèce polluante. Nous développons dans un deuxième chapitre un modèle de turbulence adapté à l'analyse des écoulements faiblement turbulents en cavité. Après une évaluation de notre code réalisée dans le cadre du projet européen EUROTHERME-ERCOFTAC, nous comparons le comportement de trois modèles de turbulence de type ƙ-Ɛ ne comprenant pas de lois de paroi, pour la configuration de la cavité thermiquement entraînée. Le choix d'un de ces trois modèles nous permet ensuite de traiter des écoulements de convection mixte dans des cavités de la taille des cellules d'habitation soumises à des gradients de température et de concentration en espèces polluante (benzène ou méthanol émis par peinture ou un tapis dans un bureau neuf)A contribution ta numerical analysis of convection within a dwelling cell and more specifically ta turbulent transport of scalar quantities such as temperature and pollutant concentration is here presented. In the first part of our work, we describe the principles leading to the thermosolutal convection equations under the laminar regime, and the numerical tool based on the finite volume method used to solve these equations. The influence of characteristic parameters such as the solutal buoyancy term and the ratio of thermal and solutal diffusion coefficients a fluid motion is then investigated, for case of thermosolutal convection within a square cavity submitted ta horizontal temerature and concentration gradients. A turbulence model is theo developed, for prediction of turbulent air flow movement within cavities. This model is tested within the frame of the European EUROTHERM-ERCOFTAC workshop, and three ƙ-Ɛ turbulence models without wall functions are compared for the thermally driven cavity configuration. In the last part of this study, mixed convection within real scale rooms, due to combined temperature and pollutant concentration (benzene or methanol emitted by latex paint or a carpet in a new office) gradients is numerically predicted, with one of the three ƙ-Ɛ models selected
8
Song, Shaodong. "Etude du transport de la chaleur et des particules dans les tokamaks Tore Supra et HL-2A." Thesis, Aix-Marseille 1, 2011. http://www.theses.fr/2011AIX10142/document.
Full textAbstract:
Le transport de la chaleur et des particules est un des sujets de recherche fondamentaux de la physique des plasmas chauds confinés par des champs magnétiques, systèmes physiques qui sont étudiés dans le cadre des recherches sur la fusion thermonucléaire contrôlée. Ces phénomènes de transport sont essentiellement liés à la turbulence électromagnétique et ils sont donc extrêmement difficiles à modéliser par la théorie. Des expériences spécifiques sont alors réalisées sur des machines expérimentales, telles que les tokamaks ou les stellarators, afin d'améliorer la connaissance de ces phénomènes. Cette thèse décrit des études expérimentales de ce type réalisées sur deux tokamaks de grande dimension: Tore Supra (machine basée au CEA/Cadarache) et HL-2A (basée au South-Western Institute of Physics, Chengdu, Chine). La technique utilisée consiste à injecter, de façon modulée dans le temps, des ondes de forte puissance afin de perturber la température électronique du plasma, et des faisceaux supersoniques de particules pour en perturber la densité. La température est mesurée par l'Emission Cyclotronique Electronique et la densité par Réflectométrie micro-onde. Ces expériences on mis en évidence une convection de la chaleur vers l'intérieur du plasma (un phénomène dont l'existence est toujours controversée), et des effets dus aux termes non-diagonaux de la matrice de transport. Ces résultats ont été comparés aux modèles de transport existantsHeat and particle transport is one of the fundamental subjects of research in the physics of hot plasmas confined by magnetic fields, a class of physical systems that are studied in the framework of research on controlled thermonuclear fusion. These transport phenomena are mainly related to electromagnetic turbulence and are therefore extremely difficult to model at a first-principle level. Specific experiments in this area, on plasma devices such as tokamaks or stellarators, are widely used to improve understanding of these phenomena. This thesis reports on experimental studies performed on two large tokamaks : Tore Supra (based at CEA/Cadarache, France) and HL-2A (based at the South-Western Institute of Physics, Chengdu, China). The technique used consists in modulated injection of wave power to perturb the electron temperature and/or of Supersonic Molecular Beams to perturb the plasma density. Temperature is then measured by Electron Cyclotron Emission and density by Reflectometry, and Fourier analysis is used to determine the transport properties. Evidence has been found of inward heat convection (a phenomenon whose existence is still controversial) as well as of peculiar effects due to the non-diagonal terms of the transport matrix. Comparison with transport models has been carried out
9
Bouquet, Nicolas. "Etude de la formation des joints soudés par diffusion : application aux échangeurs de chaleur compacts." Thesis, Dijon, 2014. http://www.theses.fr/2014DIJOS050/document.
Full textAbstract:
Les échangeurs compacts à plaques soudés-diffusés sont une solution prometteuse dans de nombreux domaines (nucléaire, (pétro-)chimie, solaire…) du fait de leurs performances. Ils sont envisagés pour le système de conversion d’énergie du réacteur nucléaire ASTRID. Pendant le soudage CIC, la problématique est double: maîtriser la déformation des canaux et l’évolution microstructurale du matériau tout en obtenant des interfaces résistantes. Cette thèse s’intéresse à la compréhension et à la maîtrise de la microstructure des assemblages pour définir des critères « procédé » permettant l’obtention d’interfaces non marquées par le procédé et le maintien d’une taille de grains fine. Après une caractérisation approfondie de leur surface et de l’évolution au chauffage de leur microstructure, le comportement au soudage de tôles en acier austénitique 316L a été étudié en faisant varier les paramètres liés au procédé (température et pression de soudage) et au format des tôles (épaisseur, état de surface…). Les résultats montrent que la formation de l’interface est associée à des mécanismes de croissance de grain classiques avec un ancrage interfacial plus ou moins marqué selon les caractéristiques des surfaces. Les propriétés mécaniques des assemblages ont été testées afin de déterminer la nocivité des défauts rencontrés. Si les pores constituent le défaut le plus pénalisant, l’influence d’autres hétérogénéités a été mise en évidence. Les étapes de formation des interfaces ont ensuite été identifiées par la réalisation de cycles de soudage interrompus. L’intérêt d’une approche numérique par la méthode Level-Set pour simuler les évolutions microstructurales est finalement discutéCompact diffusion bonded heat exchangers are an attractive option in many fields (nuclear, (petro-)chemistry, solar…) due to their performance. This type of concept is especially intended for manufacturing the energy conversion system of the ASTRID reactor. During diffusion bonding by HIP, the problem is twofold: the channel deformation and microstructure evolution must be controlled, while at the same time, highly resistant interfaces are desired. This thesis is focused on the understanding and the control of the bonded components microstructure prepared by HIP in order to define « process » criteria to achieve welds in agreement with specifications of components containing fluidic channels: interfaces unaffected by the process and small grain size. After a detailed characterization of their surface and microstructural evolution during heating, the behavior of AISI 316L austenitic steel sheets has been examined in a parametric study by varying the parameters related to process (diffusion bonding temperature and pressure) and welding material (thickness, surface finish…). The results show that the interface formation is driven by conventional grain growth mechanisms with an interfacial pining more or less marked depending on surface characteristics. The mechanical properties of assemblies have been tested to determine the influence of defects. Though pores are the most critical default, the influence of other heterogeneities has also been highlighted. The different steps of bond formation have been identified by performing interrupted diffusion bonding test. The interest of modeling approach by Level-Set method to simulate microstructure evolution has been finally discussed
10
Meri, Hinde. "Rayonnement d'ultrasons générés par laser dans les matériaux anisotropes : effets de la pénétration optique, de la diffusion de la chaleur et de la diffusion de la densité électronique." Bordeaux 1, 2004. http://www.theses.fr/2004BOR12842.
Full textAbstract:
Le travail développé dans cette thèse vise l'étude de la génération photo-acoustique dans les microstructures. Des moyens de calcul sont développés pour représenter les différents mécanismes intervenant lors de l'interaction entre un faisceau laser rectiligne impulsionnel et la matière. Trois modèles multidimensionnels sont mis en oeuvre afin d'incorporer les effets thermo-élastique et de déformation électronique. Le premier considère l'effet de la pénétration optique sur la génération acoustique pour les milieux semi-transparents et transparents. Les formes d'ondes obtenues pour différentes directions d'observation ont ainsi permis d'interpréter les nouvelles contributions issues de la génération photo-acoustique simultanée dans toute l'épaisseur pour les milieux transparents. Dans le deuxième modèle, l'effet de la diffusion thermique est considéré en plus de la pénétration optique. La signature de la diffusion thermique sur les formes d'ondes se trouve sur les formes des précurseurs. Les effets électroniques sont ensuite pris en compte, en plus des effets photo-thermiques, par un modèle multidimensionnel pour des milieux semiconducteurs anisotropes. Ce dernier modèle considère un système partiellement couplé décrivant les ondes de plasma ( diffusion de la densité électronique), les ondes thermiques et les ondes acoustiques. Les formes d'onde obtenues pour un monocristal de silicium sont données pour différents niveaux d'énergie incidente à la longueur d'onde 1064 nm. L'évolution de ces formes d'ondes montre la dominance des effets photo-électroniques pour les bas niveaux d'énergie incidente. Puis, le problème inverse consistant en la mesure des coefficients d'élasticité à partir des signaux collectés, est considéré. La fiabilité de la mesure est discutée en regard des dimensions de la source: sa profondeur et sa largeurThis thesis deals with the study of photo-acoustic generation in microstructures. Calculation means are developed to represent the various mechanisms interfering in the interaction of line laser source with an anisotropic medium. Thermoelastic and electronic deformation mechanisms are considered by three multidimensional models. The first one considers the effect of the optical penetration on the acoustic generation for the semi-transparent and transparent media. Signals calculated for various directions of observation thus made it possible to interpret the new contributions resulting from the simultaneous generation in all the thickness for the transparent media. In the second model, the effect of the thermal diffusion is considered in addition to the optical penetration. The signature of the thermal diffusion on the waveforms was found on the shape of the precursors accompanying the arrivals of the quasi-longitudinal modes. The electronic effects are then taken into account, in addition to the photo-thermal effects, by a multidimensional model for anisotropic semiconductor media. This third model considers a partially coupled system describing the plasma, thermal and acoustic waves. To consider the electronic anisotropy, tensorial forms are proposed. The waveforms obtained in single-crystal silicon sample are given for various incident energies for a 1064 nm radiation. The evolution of these waveforms was interpreted by the predominance of the photo-electronic effects for low incident energies. Then, the inverse problem (identification of stiffness constants) is considered. Reliability of the measurement is discussed according to the dimensions of the source: its depth and its width
11
Le, Niliot Christophe. "Méthode des éléments de frontière pour la résolution des problèmes inverses en diffusion thermique." Aix-Marseille 1, 1991. http://www.theses.fr/1991AIX11372.
Full textAbstract:
Nous presentons dans ce memoire une methode originale de resolution numerique des problemes inverses, pour l'identification de conditions aux limites sur les contours de systemes diffusifs de geometries complexes (2d,3d). La methode numerique utilisee est celle des elements de frontiere, qui apparait bien adaptee pour le traitement des problemes inverses en diffusion de la chaleur. On donne la formulation elements de frontiere correspondant a la resolution des problemes inverses en stationnaire et instationnaire dans les cas lineaire et non lineaire. On associe a cette methode de resolution des procedures de regularisation (a. Thikonov) ce qui permet de resoudre correctement le probleme mal pose. On donne les resultats d'une etude exhaustive sur un cas test bidimensionnel avec notamment une etude de la sensibilite au bruit de mesure. Les resultats obtenus par elements de frontiere sont compares a ceux obtenus par une methode de reference (j. V. Beck) basee sur le principe de superposition. On presente egalement les resultats d'une application experimentale consistant a estimer la repartition spatiale de densite de flux appliquee sur la face cachee d'un systeme a partir de mesures thermographiques infrarouges sur sa face visible en stationnaire ou transitoire
12
Hasnaoui, Safae. "Transferts de chaleur et de masse couplés en milieux confinés engendrés par diffusion thermogravitationnelle : étude mésoscopique." Electronic Thesis or Diss., Amiens, 2019. http://www.theses.fr/2019AMIE0002.
Full textAbstract:
Le travail présenté dans cette thèse est une contribution à l'étude de la convection naturelle thermosolutale dans des configurations rectangulaires confinant des mélanges binaires. Des couplages de second ordre (effet Soret ou thermo-diffusion et effet Dufour ou diffusion-thermo), souvent négligés dans la littérature, ont été considérés en plus d'une génération volumique interne de la chaleur. Le recours à des méthodes numériques de simulation différentes des méthodes classiques faisait partie des objectifs de cette étude. Ainsi, on a adopté la méthode de lattice Boltzmann sur réseau qui est une approche mésoscopique avec une approximation à temps de relaxation simple (SRT) et multiple (MRT). L'étude a été focalisée sur l'effet des paramètres les moins étudiés dans la littérature (intensité de la génération interne de la chaleur, effet Soret et effet Dufour) pour des forces de volumes thermique et solutale de même intensité avec des effets opposés ou coopérants. Les résultats obtenus sont caractérisés par une richesse de phénomènes engendrés par les effets combinés des paramètres de contrôle et non reportées dans la littérature. Par exemple, la possibilité de purification/charge du milieu des/en espèces par effet Soret a été observée dépendamment des autres paramètres de contrôle. L'étude a permis également d'identifier des effets stabilisants et déstabilisants des paramètres de Soret et Dufour sur les gammes des intensités de la génération interne de la chaleur qui conduisent à des écoulements stationnaires et instationnaires en l'absence des effets de la thermo-diffusion et de la diffusion-thermoThe work presented in this thesis is a contribution to the study of natural thermosolutal convection in rectangular configurations confining binary mixtures. Couplings of second order (Soret effect or thermo-diffusion and Dufour effect or diffusion-thermo), often neglected in the literature, were considered in addition to an internal volumetric heat generation. The use of numerical simulation methods different from conventional methods was among the objectives of this study. Thus, we have adopted the lattice Boltzmann method which is a mesoscopic approach with a simple (SRT) and multiple (MRT) relaxation time approximations. The study was focused on the effect of the least studied parameters in the literature (intensity of internal heat generation, Soret effect and Dufour effect) in the case of thermal and solutal buoyancy forces with the same intensity and opposite or cooperating effects. The results obtained are characterized by a wealth of phenomena generated by the combined effects of the control parameters and not reported in the literature. For example, the possibility of purification/loading of the medium from/with species by Soret effect was observed depending on the other control parameters. The study has also allowed to identify the stabilizing and destabilizing effects of the Soret and Dufour parameters on the intensities ranges of the internal heat generation that lead to steady and unsteady flows in the absence of the effects of the thermo-diffusion and diffusion-thermo
13
Favier, Valérie. "Combustion partiellement prémélangée/stabilisation et extinction d'une flamme de diffusion." Rouen, 2000. http://www.theses.fr/2000ROUES056.
Full textAbstract:
Ce travail est consacré à l'étude de la stabilisation et l'extinction des flammes non-prémélangées. Une étude préliminaire sur la stabilisation d'une extrémité de flamme dans le sillage de la paroi séparatrice des reactifs initiaux est présentée en simulation numérique directe. Puis, un problème modèle bidimensionnel est construit, à partir de l'interaction entre une flamme triple et une paire de tourbillons contra-rotatifs. Dans ces simulations directes, nous nous focalisons sur les effets des variations du micro-mélange imposées à cette extrémité de flamme de diffusion. Ceci nous permet de mieux comprendre les mécanismes de propagation des extrémités de flamme et ainsi, le processus de stabilisation a la base des flammes de diffusion turbulentes décrochées. Cette configuration est aussi utilisée pour étudier l'influence du prémélange partiel des réactifs lors du phénomène d'extinction d'une flamme de diffusion, stabilisée par une flamme triple. La création d'un trou dans la zone de réaction donnant naissance à deux nouvelles extrémités de flamme, nous pouvons observer le développement du prémélange partiel au niveau de ces structures de flamme et comparer le comportement de la combustion, pendant et après l'extinction, avec la théorie des flammelettes monodimensionnelles. En complément de ces travaux, nous utilisons le code Oppdif pour mieux comprendre l'impact du prémélange partiel des réactifs sur la structure interne d'une flamme de diffusion monodimensionnelle et notamment sur la réponse de la flamme lors de l'extinction.
14
Le, Gall Ronan. "Étude expérimentale et modélisation du phénomène de givrage dans les échangeurs de chaleur." Grenoble INPG, 1994. http://www.theses.fr/1994INPG0064.
Full textAbstract:
Cette etude est consacree a l'analyse et a la modelisation des mecanismes de croissance et de densification d'une couche de givre dans les echangeurs de chaleur. La formation du givre peut etre responsable d'une deterioration importante des caracteristiques thermiques et aerauliques de ce type de materiel. La premiere partie experimentale couvre une large gamme de parametres. On utilise, en particulier, une methode d'attenuation du rayonnement gamma qui permet d'acceder a des informations importantes sur la croissance et la densification du depot. Les lois d'echange et de frottement de l'echangeur utilise sont obtenues en fonction des principales conditions aux limites. Apres analyse des mecanismes de transferts de chaleur et de masse a l'interieur du givre, une modelisation detaillee de la croissance du givre, basee sur l'hypothese d'un profil non-uniforme de la masse volumique, est proposee. Le modele donne la possibilite de suivre l'evolution des principales caracteristiques de la couche de givre (epaisseur, masse volumique, resistance thermique,), mais aussi celle des profils de temperature et de masse volumique a l'interieur du givre. L'ajustement et la validation du modele sont realises a l'aide des resultats experimentaux obtenus et de donnees experimentales prises dans la litterature. Les resultats obtenus permettent une meilleure comprehension de la formation du givre ; ils demontrent l'interet de la prise en compte de ce phenomene pour une optimisation de la conception et du fonctionnement des echangeurs frigorifiques industriels
15
El, Ouafdi Ahmed Fouad. "Modélisation physique de la diffusion macroscopique et microscopique de la chaleur application au traitement des objets numériques." Thèse, Université de Sherbrooke, 2010. http://savoirs.usherbrooke.ca/handle/11143/5123.
Full textAbstract:
Les objets numériques (ex. objets géométriques, séquences vidéos) sont souvent dégradés par le bruit durant la procédure d'acquisition. En vue de réduire le bruit sur les objets numériques, nous proposons dans cette thèse à publications deux nouvelles approches basées sur la diffusion macroscopique et microscopique de la chaleur. La thèse est divisée en quatre chapitres. Dans le premier chapitre, nous décrivons les principales méthodes de lissage des objets géométriques. Puisque ces méthodes sont basées directement ou indirectement sur le principe de diffusion.de la chaleur, nous proposons dans le deuxième chapitre une approche originale pour le lissage d'objets géométriques basée sur l'équation de la diffusion macroscopique de la chaleur. L'approche repose sur la décomposition de cette équation en lois de bases et la discrétisation de ces lois en utilisant des outils de la topologie algébrique. Le schéma numérique qui résulte de cette discrétisation permet à la fois de lisser l'objet et de déduire certains invariants topologiques, comme par exemple le nombre de composantes connexes, le nombre de tunnels et de cavités contenus dans l'objet. Dans le troisième chapitre, nous proposons une approche stochastique pour le lissage des objets géométriques. Cette approche est basée sur une solution analytique du problème de la diffusion microscopique de la chaleur sur des objets arbitraires. Cette solution analytique est ensuite. adaptée dans le quatrième chapitre pour le lissage anisotrope et spatio-temporel des séquences vidéos. Le lissage anisotrope et spatio-temporel repose sur Un noyau de diffusion qui incorpore un tenseur de diffusion et un vecteur de déplacement. Le tenseur de diffusion permet de réaliser un lissage spatio-temporel tandis que le vecteur de déplacement permet de compenser le mouvement durant le processus du lissage.
16
Hamma, Laurence. "Etude de la diffusion de la chaleur en aval d'un cylindre chauffé à faible nombre de Reynolds." Grenoble 2 : ANRT, 1988. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb37614238s.
Full text
17
Hannaoui, Rachid. "Simulation par Dynamique Moléculaire des Propriétés de Transport (Masse et Chaleur) de Fluides Confinés." Thesis, Pau, 2012. http://www.theses.fr/2012PAUU3010/document.
Full textAbstract:
Le comportement d’un fluide confiné dans un milieu poreux peu perméable (micro- and méso-pores) a été étudié en ce qui concerne ses propriétés de diffusion de masse, de conductivité thermique et de thermodiffusion. Pour ce faire des simulations de dynamique moléculaire hors équilibre ont été réalisées sur des mélanges binaires modèles placés dans des conditions thermodynamiques diverses, confinés dans des milieux poreux de géométrie lamellaire de différentes natures (lisse ou atomique, plus ou moins adsorbant) en utilisant l’ensemble __//_ et l’ensemble grand canonique. Les résultats ont montré que les effets du milieu poreux sur les propriétés de transport sont d’autant plus marqués que lataille de pore est petite, que l’adsorption est forte et que la température est basse. Les résultats ont permis d’évaluer quantitativement ces effets. Il a aussi été montré que la rugosité des murs a un impact très important sur le coefficient de diffusion de masse et non négligeable sur celui de thermodiffusionThe aim of this work was to study how a fluid confined in a low permeability porous medium (micro- and meso-porous) behaves concerning its properties of mass diffusion, thermal conductivity and thermal diffusion. For this purpose, non-equilibrium molecular dynamics simulations have been performed on simple binary mixtures placed in various thermodynamic conditions, confined in a porous medium of lamellar geometry of different types (structure-less or atomistic, more or less adsorbent) in __//_ and grand canonical ensembles. The results show that the effects of porous medium on transport properties are more pronounced when the pore size is small, the adsorption is strong and the temperature is low. The results allowed to evaluate these effects quantitatively. In addition, it has been found that the wall roughness has a major impact on the mass diffusion coefficient and a non negligible one on the thermal diffusion coefficient
18
Maunay, Matthieu. "Echangeur de chaleur obtenu par soudage-diffusion : simulation des déformées et prédiction de la tenue mécanique des interfaces." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018GREAI038.
Full textAbstract:
Un nouveau concept d'échangeur de chaleur compacte est développé afin d’améliorer les performances du système de conversion d'énergie pour le réacteur ASTRID. La fabrication de géométries complexes (canaux rectangulaires millimétriques) est possible grâce au procédé de soudage diffusion : des tôles rainurées en acier inoxydable 316L sont empilées en conteneur et soudées lors d'un cycle de Compaction Isostatique à Chaud (CIC). La problématique est alors d'obtenir des interfaces résistantes tout en limitant la déformation des canaux nuisible à l’efficacité de l’échangeur. Pour arriver au meilleur compromis, les travaux de cette thèse vont aider à l’optimisation des paramètres pression/temps/température du cycle de CIC.Le premier axe de travail porte sur la simulation numérique de la déformation d’un tel échangeur lors de la CIC. L’influence des paramètres numériques (taille des éléments, critère de convergence) a été étudiée afin d’optimiser la précision et la vitesse des calculs. Les simulations ont mis en évidence l’importance des défauts d’empilements de la structure (glissements et ondulations des tôles) dans l’augmentation de la déformée de l’échangeur. Puis une caractérisation mécanique poussée des tôles laminées a mené à l’identification d’une loi de comportement entre 20°C à 1040°C.Le second axe porte sur la modélisation de l'évolution des interfaces lors du soudage diffusion et la prédiction de la tenue mécanique de ces dernières, l'ensemble pouvant mener à la définition d'un critère de validité des interfaces.Une étude microstructurale et mécaniques des interfaces a permis d’établir une corrélation entre la tenue mécanique d’un joint soudé-diffusé et son taux de surface soudée. En effet, la disparition de la porosité résiduelle est le critère principal pour obtenir de bonnes propriétés mécaniques à l’interface. Toutefois, le franchissement de l’interface par les joints de grains, est nécessaire pour retrouver les propriétés des tôles laminées. Un modèle analytique de fermeture des porosités (Hill et Wallach) est utilisé pour calculer le taux de surface soudée d’une interface en fonction des paramètres du cycle de CIC en modélisant la contribution des mécanismes (visco)plastique et diffusifs (en surface et au joint). Associé à la corrélation entre tenue mécanique et taux de surface soudée, il permet de proposer un outil prédictif pour la tenue mécaniques des interfaces soudé-diffuséesA new concept of compact plate heat exchanger is developed for the energy conversion system performances of the ASTRID reactor. Manufacturing the complex geometry is possible by a diffusion-welding process: engraved 316L stainless steel plates are stacked and bonded during a Hot Isostatic Pressing cycle (HIP). The problematic is to get strong interfaces without deforming the channels which is harmful for the exchanger efficiency. To reach a good compromise, this thesis work will help to optimize the HIP parameters (pressure/temperature/ time).The first line of work is about the simulation of the heat exchanger deformation along manufacturing process. The influence of numerical parameters (elements size, convergence criterion) was studied to optimize the accuracy and the calculation time. Simulations have shown the importance of structure stack faults (sliding and plate ripples) in the increase of exchanger deformation. Then, a mechanical characterisation of plates was carried out to identify the constitutive equation between 20°C and 1040°C.The second line is about the interface modelling along welding and the prediction of their mechanical strength, as a whole can lead to the definition of an interface acceptability criterion. A microstructural and mechanical study has enabled to correlate the mechanical strength of a diffusion-bonded junction and its bonded area. Indeed, residual porosity disappearance is the main criterion to get good interfaces mechanical strength. However, the grain boundary migration is required to reach the rolled material properties. A void closure analytical model (Hill and Wallach) was used to estimate the bonded area of an interface according to HIP cycle parameters by modelling the contribution of (visco)plastic and diffusion (surface and boundary) mechanisms. Associated with the correlation between mechanical strength and the fraction of bonded area, it enables to propose a predictive tool for the mechanical strength of diffusion-bonded interfaces
19
Hamma, Laurence. "Etude de la diffusion de la chaleur en aval d'un cylindre chauffé à faible nombre de Reynolds (40." Rouen, 1988. http://www.theses.fr/1988ROUES031.
Full textAbstract:
Etude expérimentale. On utilise le chauffage du cylindre pour modifier les propriétés du fluide et contrôler ainsi le phénomène tourbillonnaire. Analyse du champ thermique. La température effective contrôlant le développement de la double allée de Von Karman est très inférieure à la température de film. Etude du couplage entre un écoulement amont turbulent et le sillage en aval du cylindre
20
Caruso, Ange. "Application de la méthode des éléments de frontière à la modélisation des transferts de chaleur par diffusion thermique." Aix-Marseille 1, 1988. http://www.theses.fr/1988AIX11158.
Full textAbstract:
Support theorique a un logiciel de modelistion des processus de diffusion thermique. La methode repose sur une formulation de type equations integrales de contour utilisant pour fonctions de ponderation des fonctions de green dependantes de l'espace et du temps
21
El, Kabiri Mohamed. "Transport et diffusion turbulente de la chaleur en aval d'une source linéaire placée au-dessus d'une paroi adiabatique." Rouen, 1996. http://www.theses.fr/1996ROUES040.
Full textAbstract:
L'étude expérimentale du transfert de chaleur en aval d'une source linéaire placée successivement à différentes hauteurs dans une couche limite turbulente a été réalisée. L'ensemble des moments des champs de vitesse et de température jusqu'à l'ordre 3 sont présentés et analysés à partir des modélisations usuelles. Les équations de bilan de l'enthalpie, de la variance des fluctuations de température, des flux de chaleur turbulents verticaux et horizontaux ont été évaluées. Un schéma de normation basé sur l'évolution géométrique du champ de température moyenne a permis de rassembler l'ensemble des résultats
22
Caruso, Ange. "Application de la méthode des éléments de frontière à la modélisation des transferts de chaleur par diffusion thermique." Grenoble 2 : ANRT, 1988. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb37612485c.
Full text
23
Calderan, Christelle. "Contribution à l'étude de la diffusion de la chaleur dans les barrières thermiques à structure hétérogène par microanalyse photothermique." Perpignan, 1999. http://www.theses.fr/1999PERP0386.
Full text
24
Lefèvre, Frédéric. "Résolution de problèmes inverses : estimation de sources de chaleur non uniformément réparties." Aix-Marseille 1, 2001. http://www.theses.fr/2001AIX11063.
Full textAbstract:
Nous présentons, dans ce mémoire, une méthode originale d'estimation de la position et de l'intensité de plusieurs sources ponctuelles dans un solide homogène. Les cas bidimensionnels et tridimensionnels sont présentés en régime stationnaire et instationnaire. La procédure d'estimation de l'intensité est basée sur la méthode des éléments de frontière. Un algorithme itératif de minimisation d'une norme quadratique est utilisé pour résoudre le problème inverse d'estimation de la position des sources. En stationnaire, une approche "estimation de paramètres" nous permet d'estimer l'incertitude sur la position et l'intensité des sources. En instationnaire, deux cas sont présentés, celui de l'estimation de la position et de l'intensité de plusieurs sources fixes et celui de l'estimation de la trajectoire et de l'intensité d"une source mobile. Une application utilisant des données expérimentales est proposée pour un système diffusif 2D pour les cas stationnaire et instationnaire. Cette application met en jeu essentiellement des mesures surfaciques obtenues par thermographie infrarouge.
25
El, Ammouri Fouad. "Etude théorique des transferts couplés conductif, convectif et radiatif dans des écoulements gazeux hétérogènes et turbulents : mesure du flux conductif par déviation de faisceau laser." Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris, 1993. http://www.theses.fr/1993ECAP0310.
Full textAbstract:
La partie théorique du mémoire est consacrée à l'étude des transferts couples par conduction, convection et rayonnement dans des écoulements gazeux hétérogènes et turbulents pour des géométries bidimensionnelles. Les effets des fluctuations de température et de concentrations éventuellement corrélés sur les flux de chaleur pariétaux sont particulièrement étudiés. Le rayonnement des gaz est traité à partir d'un modèle statistique à bandes étroites associé à l'approximation de Curtis-Godson. Un développement de Taylor à l'ordre deux des luminances à l'équilibre et des transmittivites de colonnes gazeuses par rapport aux fluctuations de température et de fraction molaire est utilisé afin d'exprimer les luminances locales moyennes en fonction des moments d'ordre deux et des moments croisés d'ordre deux. Ces champs sont calculés à partir d'un modèle de turbulence à six équations supplémentaires. Les quantités turbulentes transportées dans ce modèle sont l'énergie cinétique turbulente, la variance des fluctuations de température, la variance des fluctuations de la fraction massique et leurs taux de dissipation respectifs. Il apparait en conclusion que l'ensemble des résultats (flux pariétaux et température de la paroi à refroidir) sont très sensibles à la qualité de la modélisation des fluctuations de température et de concentrations dans les termes sources radiatifs des équations de transport de l'énergie, de la variance de température et de son taux de dissipation. A titre d'exemple la contribution au flux pariétal des fluctuations de température et de concentrations dans le cas ou les corrélations croisées entre ces fluctuations sont positives, est égale à la contribution des champs moyens de température et de concentrations notamment aux alentours de 1000 K. Le flux conductif pariétal dans des écoulements turbulents d'air dans un canal est déduit à partir d'une technique de déviation de faisceau laser. Le principal avantage de cette méthode est sa capacité à éliminer la contribution du flux radiatif. Sa difficulté majeure appliquée au cas turbulent, réside dans le fait qu'aucune donnée expérimentale n'est disponible dans la sous-couche conductive, petite devant le rayon du faisceau laser. Néanmoins les flux expérimentaux sont en accord avec les résultats d'un modèle de turbulence 2D pour les intervalles [1,75 10⁴-3,5 10⁴] de nombre de Reynolds et [60-120 k/mm ]de gradient pariétal de température
26
Lemembre, Alain. "Evolution par convection naturelle d'une stratification formée de deux couches liquides dans un réservoir cylindrique." Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris, 1999. http://www.theses.fr/1999ECAP0618.
Full textAbstract:
Au moyen de simulations numériques, ce travail identifie les mécanismes qui pilotent le mélange au sein d'une stratification thermique et massique. Le mélange est provoqué par la convection naturelle induite au sein d'un liquide contenu dans un réservoir cylindrique vertical et chauffe latéralement. La stratification se présente initialement sous la forme de deux couches séparées par une interface diffusive d'épaisseur finie, la couche inferieure étant plus chaude et plus concentrée en soluté. La principale motivation de cette étude est la compréhension du phénomène de rollover, un mélange au sein des réservoirs de gaz naturel liquéfié (GNL) induisant une soudaine augmentation de l'évaporation à la surface libre. Le premier chapitre fait le point des connaissances sur le phénomène de rollover. Le deuxième chapitre propose une description du système en termes de groupements sans dimensions. L'épineux problème du respect des conditions de similitude est abordé. Le troisième chapitre expose les méthodes numériques employées dans les simulations. L'accent est mis sur les problèmes numériques qui constituent le premier obstacle à la réalisation de la similitude. Le délicat problème de viscosité artificielle, récurrent en simulation numérique, est caractérisé quantitativement dans la configuration qui nous intéresse. Ces considérations numériques sont suivies d'aspects physiques par l'étude d'une part d'un mélange dans l'eau salée, d'autre part d'un mélange dans le GNL. Le quatrième et dernier chapitre est axé sur l'évolution du GNL avec évaporation en surface libre. Des structures convectives originales sont mises en évidence. Ce chapitre propose une vision du rollover dont on espère qu'elle puisse inspirer les modélisateurs du rollover.
27
Coindreau, Olivia. "Etude 3D de préformes fibreuses : interaction entre phénomènes physico-chimiques et géométrie." Bordeaux 1, 2003. http://www.theses.fr/2003BOR12800.
Full textAbstract:
Les composites thermostructuraux sont des matériaux destinés à des applications qui requièrent des propriétés mécaniques élevées à des températures supérieures à 1000 ʿC, comme par exemple dans des systèmes de propulsion spatiale ou de freinage aéronautique. Les composites carbone-carbone (C/C) font partie de ces matériaux, constitués d'un renfort fibreux et d'une matrice céramique. Pour les élaborer, l'un des procédés est la CVI (Chemical Vapor Infiltration). Elle consiste à placer une préforme fibreuse poreuse dans une enceinte, à l'intérieur de laquelle est injecté un gaz. Le gaz peut mener à un dépôt par réactions chimiques, dans des conditions déterminées, dans la porosité de la préforme et ainsi la densifier. La qualité finale des composites dépend, entre autres, de la phase de densification par CVI, qu'il est donc primordial d'optimiser. Pour cela, il faut connaître, au stade initial et en cours de densification, les caractéristiques géométriques de la préforme (porosité, surface volumique, distribution de la taille des pores), ses propriétés de transport de gaz (diffusivité de gaz, perméabilité) et ses propriétés de transfert de chaleur (conductivité thermique). C'est la détermination de ces propriétés, calculées à partir d'images 3D de la préforme fibreuse réelle en cours de densification, qui a fait l'objet de cette étude. Les images ont été obtenues par microtomographie aux rayons X à l'ESRF*. Une méthode originale a ensuite été développée pour calculer les caractéristiques géométriques et les propriétés de transport de ces matériaux. La procédure a été validée en comparant, à chaque étape, les résultats obtenus à des mesures expérimentalesThermostructural composites are characterized by their ability of operating under high mechanical stresses and high temperatures (above 1000 ʿC), such as in spatial propulsion systems or aircraft brake disks. Carbon-carbon composites (C/C) belong to this family of materials, made of fibers linked together by a ceramic matrix. They can be manufactured by CVI (Chemical Vapor Infiltration). This processing consists in densifying a heated fibrous preform by the chemical cracking of a vapor precursor of the matrix material inside the porosity of the preform. The final quality of the composites relies on the CVI densification phase, the optimization of which is a key issue. It is thus required to assess, at initial stages and during the densification, the geometrical characteristics of the preform (porosity, internal surface area, distribution of pore sizes), its gas transport properties (gas diffusivity, permeability) and its heat transfer properties (thermal conductivity). This study aims at determining these properties from 3D images of a real C/C preform at different stages of densification. The images have been obtained by X-ray microtomography at ESRF*. An original method has then been developed to compute the geometrical characteristics and the transport properties of this material. The procedure has been validated by comparing, at each step, the results obtained numerically with experimental data
28
Xexo, Gjergj. "Flamme de diffusion turbulente dans un écoulement transversal : comportement dynamique et rayonnement." Toulouse, INPT, 1994. http://www.theses.fr/1995INPT082H.
Full textAbstract:
Ce travail constitue une contribution a la connaissance de l'interaction des flammes de diffusion turbulente avec le milieu environnant en mouvement. Plus precisement l'etude presentee a pour but essentiel de mieux comprendre le comportement dynamique d'une telle flamme sous influence d'un ecoulement transverse, l'evolution du champ des principales grandeurs aerothermochimiques a l'interieur de la flamme ainsi que son effet radiatif vers le milieu ambiant. L'outil d'analyse est un modele de type integral. Une analyse dimensionnelle de la flamme de diffusion a ete presentee. Elle couvre differents regimes caracteristiques d'ecoulement. Ensuite une estimation analytique du taux d'entrainement dans les flammes de diffusion a ete mis en evidence. Les resultats montrent que les flammes de diffusion sont sujet a une variation sensible de l'entrainement du a des importantes differences de masse volumique. Une approche integrale a ete appliquee pour predire le comportement d'une flamme de diffusion turbulente. La determination de l'ensemble des parametres a l'interieur de la flamme est effectuee a l'aide d'un systeme d'equations differentielles qui represente les lois de conservation. Le passage a l'echelle locale a ete fait a l'aide des profils de similitude. Egalement, notre modelisation tient compte d'un modele de turbulence et un modele des suies dans le but d'estimer l'emissivite de la flamme et la puissance rayonnee. Les resultats de la modelisation sont compares a ceux issus des experiences menees dans une soufflerie subsonique. Les mesures effectuees sur des flammes de diffusion ayant une longueur maximale de l'ordre de 2,5m concernent differents elements geometriques de la flamme, le champ moyen des temperatures, la distribution des principales especes chimiques et quelques caracteristiques du champ radiatif. L'etude dans son ensemble peut mener a une maitrise plus parfaite de l'impact d'une flamme de diffusion turbulente sur l'environnement ; elle fournit une assistance dans le domaine de prevention gaziere
29
Fouari, Aziz. "Contribution à l'étude de la diffusion de la chaleur en aval d'une source linéaire placée dans un jet plan turbulent." Rouen, 1986. http://www.theses.fr/1986ROUES013.
Full textAbstract:
Etude expérimentale du champ de vitesse moyenne et des fluctuations de vitesse, des champs de température moyenne et de fluctuations de température. Comparaison avec d'autres écoulements turbulents (couche limite turbulente, turbulence de grille, écoulement de conduite). Modèle physique basé sur le comportement relatif du sillage instantané et du sillage moyen décrivant les deux zones du processus de diffusion dans le cas de la couche limite turbulente et le jet plan turbulent
30
Allali, Karam. "Analyse et simulation numérique des problèmes de réaction-diffusion avec hydrodynamique." Lyon 1, 2000. http://www.theses.fr/2000LYO10118.
Full textAbstract:
Ce travail est consacré à l'analyse et aux simulations numériques des problèmes de réaction-diffusion avec l'hydrodynamique. Dans le chapitre 1, on étudie numériquement dans un domaine borné de IRd le problème d'évolution où le système de réaction-diffusion est couplé avec les équations de Navier-Stokes dans l'approximation de Boussinesq. Ce chapitre contient deux parties : dans la première, nous avons démontrer sous certaines conditions adéquates le résultat d'unicité de la solution du problème continu. Ensuite, nous avons établis quelques estimations d'erreurs a priori en espace sur la vitesse, pression, température et concentration. Dans la deuxième partie de ce chapitre, une discrétisation complète d'espace-temps est considérée. La stabilité du schéma est étudiée et des estimations d'erreur a priori sont obtenues à la fois pour la vitesse, pression, température et concentration. Dans le chapitre 2 on étudie le problème stationnaire. On s'intéresse à l'écoulement d'un fluide visqueux incompressible régi par les équations de Navier-Stokes, lorsqu'elles sont couplées avec l'équation de la chaleur non linéaire. On démontre des résultats d'existence et d'unicité pour le problème continu, le problème discrétisé avec une méthode d'éléments finis mixtes et une intégration numérique sont considérés, puis on effectue l'analyse numérique de son approximation. On démontre des majorations d'erreurs à la fois sur la vitesse, la pression et la température. En conclusion, on propose un estimateur d'erreur a posteriori efficace. Dans le chapitre 3, on s'intéresse à l'instabilité convective des fronts de réaction. On étudie le phénomène de la polymérisation frontale dans le cas où le réactif est liquide et le produit de la réaction est solide. L'influence des vibrations sur l'instabilité convective du front est étudiée. Le modèle inclut l'équation de la chaleur, l'équation pour la concentration et les équations de Navier-Stokes considérées sous l'approximation de Boussinesq. Pour cela, nous avons utilisés une approche analytique basée sur la méthode de la zone infiniment étroite proposée originellement par Zeldovich et Franck-Kamentsky. Cette approche est justifiée par la méthode des développements asymptotiques raccordés. Les conditions de l'instabilité convective et de l'instabilité paramétrique sont déterminées. Dans le chapitre 4, on étudie la propagation des flammes en phase gazeuse avec une réaction chimique consécutive A-B-C est étudiée. Le modèle inclut l'équation de la chaleur, deux équations pour les fractions massiques, et les équations de Navier-Stokes dans l'approximation de petit nombre de Mach. Les régimes de propagation et la structure de la flamme sont étudiés comprenant les flammes convexes et les flammes de tulipe résultant de l'instabilité hydrodynamique ou de l'instabilité thermo diffusive.
31
Beaume, Cédric. "États localisés dans les systèmes fluides : application à la double diffusion." Toulouse 3, 2012. http://thesesups.ups-tlse.fr/1726/.
Full textAbstract:
Les états spatialement localisés sont des solutions physiques possédant une structure spatiale particulière en une région bien définie d'un domaine structuré différemment. Nous nous intéressons aux états spatialement localisés susceptibles de se former lorsqu'une convection d'origine thermique est couplée à une convection d'origine solutale ou induite par la rotation du système. Trois configurations physiques différentes sont abordées : la convection de double diffusion induite par des gradients thermiques et solutaux verticaux dans des couches fluides bidimensionnelles, celle induite par des gradients horizontaux dans des cavités tridimensionnelles et la convection de Rayleigh-Bénard en présence de rotation. Dans chacun des cas, des solutions spatialement localisées sont obtenues et analysées en utilisant la théorie des systèmes dynamiques. Les résultats obtenus dans ce travail révèlent différents scénarios d'un même mécanisme baptisé snaking, observé et analysé è l'aide d'équations modèlesSpatially localized states are physical solutions with a particular structure in a well-defined region in space that is embedded in a different background. We focus here on such states that are formed when thermal convection is coupled to solutal or Coriolis forcing. Three different physical configurations are studied: doubly diffusive convection with vertical gradients of temperature and concentration in two-dimensional fluid layers, doubly diffusive convection with horizontal gradients in three-dimensional fluid layers and Rayleigh-Bénard convection in the presence of rotation. In each of these cases, spatially localized solutions are computed and analyzed using dynamical systems theory. Our results reveal different variations of snaking, a mechanism observed and analyzed using model equations
32
Korikache, Réda. "Méthode d'éléments finis mixtes : application aux équations de la chaleur et de stokes instationnaires." Phd thesis, Université de Valenciennes et du Hainaut-Cambresis, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00194195.
Full textAbstract:
Dans ce travail on se propose d'établir des estimations d'erreurs a priori pour les solutions approchées d'équations d'évolution obtenues par la méthode d'éléments finis mixte duale en espace et ce pour trois types de problèmes : le premier concerne le problème de Cauchy pour l'équation de diffusion de la chaleur, le second est le problème de Stokes instationnaire, et le dernier concerne le problème de Cauchy pour l'équation de diffusion de la chaleur mais avec un coefficient de diffusion aléatoire. Pour ces trois types de problèmes, il y a un certain nombre de raisons de préférer la méthode mixte duale en espace à une méthode classique en espace ; parmi elles la propriété fondamentale qu'est la conservation locale, et par suite globale, de certaines quantités physiques (la quantité de mouvement, la masse, la quantité de chaleur,...). Une autre raison bien connue pour adopter la méthode mixte duale en espace est qu'elle nous permet d'introduire des nouvelles variables : p(t) =grad u(t) le flux de chaleur à l'instant t pour l'équation de diffusion de la chaleur, p(t) = K ◊ u(t) le flux de chaleur à l'instant t pour l'équation de diffusion de la chaleur avec un coefficient de diffusion aléatoire K, ◊ dénotant le produit de Wick, σ = grad u(t) le tenseur gradient du champ des vitesses à l'instant t pour le problème de Stokes instationnaire, ces inconnues supplémentaires ayant un sens physique et une importance particulière pour plus d'une application. Il est donc important de disposer d'une méthode numérique donnant aussi de bonnes approximations de ces quantités.
33
Mechhoud, Sarah. "Estimation de la diffusion thermique et du terme source du modèle de transport de la chaleur dans les plasmas de tokamaks." Phd thesis, Université de Grenoble, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00954183.
Full textAbstract:
Cette thèse porte sur l'estimation simultanée du coefficient de diffusion et du terme source régissant le modèle de transport de la température dans les plasmas chauds. Ce phénomène physique est décrit par une équation différentielle partielle (EDP) linéaire, parabolique du second-ordre et non-homogène, où le coefficient de diffusion est distribué et le coefficient de réaction est constant. Ce travail peut se présenter en deux parties. Dans la première, le problème d'estimation est traité en dimension finie ("Early lumping approach"). Dans la deuxième partie, le problème d'estimation est traité dans le cadre initial de la dimension infinie ("Late lumping approach"). Pour l'estimation en dimension finie, une fois le modèle établi, la formulation de Galerkin et la méthode d'approximation par projection sont choisies pour convertir l'EDP de transport en un système d'état linéaire, temps-variant et à entrées inconnues. Sur le modèle réduit, deux techniques dédiées à l'estimation des entrées inconnues sont choisies pour résoudre le problème. En dimension infinie, l'estimation en-ligne adaptative est adoptée pour apporter des éléments de réponse aux contraintes et limitations dues à la réduction du modèle. Des résultats de simulations sur des données réelles et simulées sont présentées dans ce mémoire.
34
Weiss, Franck. "Etude expérimentale de la diffusion de la chaleur en aval d'une source linéaire placée dans une allée de Benard-Von Karman." Rouen, 1999. http://www.theses.fr/1999ROUES079.
Full textAbstract:
Ce travail expérimental concerne l'étude de la diffusion de la chaleur en aval d'une source linéaire continue placée dans le proche sillage d'un cylindre circulaire générant une allée de tourbillons de Benard-Von Karman. Ces résultats expérimentaux présentent les champs de vitesse et de température pour plusieurs positions de source sur et en dehors de la ligne centrale du sillage. Ces champs ont été mesurés simultanément ou successivement au moyen de la VDL à deux composantes et d'un fil froid sur des distances en aval de la source correspondant au champ proche. L'utilisation simultanée de la VDL et d'un fil froid nous a conduit à étudier les effets de contamination du fil froid par la présence de particules sur sa surface. La contamination est le fait d'un nombre constant de gouttes dont le diamètre augmente avec le temps d'exposition. La fonction de transfert du fil froid décroit dans une gamme de fréquences caractéristiques de l'inverse de la constante de temps des gouttes. Ce travail a permis également de résoudre le problème du choix de la source afin d'éviter l'apparition de phénomènes de contrôle. L'étude a été menée principalement à un nombre de Reynolds Re = Re C + 15, avec une source de chaleur 100 fois plus petite en diamètre que le cylindre principal, placée à une section située à 5d. Selon les positions de source y s, les processus de diffusion et de mélange évoluent vers une situation asymptotique où la chaleur marque l'ensemble du sillage lointain. Les caractéristiques lagrangiennes de l'écoulement montrent en particulier une croissance initialement linéaire de la variance. La modélisation du moment v' par une diffusion par gradient n'est pas probante mais permet de retrouver des diffusivités environ six fois plus élevées que la diffusivité moléculaire. Ces valeurs sont comprises entre celles qui résulteraient des effets d'un tourbillon ou d'un étirement pur. Un nombre de Prandtl propre a l'allée de BVK est également défini.
35
Rohr, Valentin Monceau Daniel Schütze Michael. "Développement de revêtements pour les aciers d'échangeurs thermiques et amélioration de leur résistance à la corrosion en environnement simulant les fumées de combustion et de charbon." Toulouse : INP Toulouse, 2006. http://ethesis.inp-toulouse.fr/archive/00000234.
Full text
36
Fayolle, Sébastien. "Thermodiffusion de particules chargées." Bordeaux 1, 2007. http://www.theses.fr/2007BOR13417.
Full textAbstract:
Sous l'effet d'une inhomogénéité de température, on contaste expérimentalement que des particules colloïdales se déplacent : il s'agit de l'effet Soret. L'étude présentée dans ce manuscrit porte sur la thermodiffusion de colloïdes chargés en surface dans une solution saline. La description du comportement des colloïdes au sein de la solution se fait grâce à une étude hydrodynamique et électrostatique. Les particules étudiées dans le cadre de ce travail ont une taille beaucoup plus importante que la longueur d'écrantage de Debye. Il est ainsi possible d'utiliser une méthode de séparation des échelles pour résoudre l'équation de Stokes pour le champ des vitesses et l'équation de Poisson-Boltzmann non-linéaire pour le potentiel électrostatique. Les grandes tendances d'évolution de l'effet Soret suivant le régime de charges sont ensuite dégagées. Dans le cas de particules faiblement chargées, le coefficient Soret varie de manière quadratique avec la taille des particules et la charge surfacique des particules, et linéaire avec la longueur d'écrantage de Debye. Dans le cas de fortes charges, le coefficient Soret varie linéairement avec la charge surfacique et toujours de manière quadratique avec la taille. En revanche on note qu'il est devenu indépendant de la longueur de Debye. Enfin, ces prédictions sont comparées aux résultats expérimentaux disponibles et montrent un très bon accord avec ceux-ci.
37
Rohr, Valentin. "Développement de revêtements pour les aciers d'échangeurs thermiques et amélioration de leur résistance à la corrosion en environnement simulant les fumées de combustion et de charbon." Toulouse, INPT, 2005. https://hal.science/tel-04595756.
Full textAbstract:
L'augmentation du rendement des centrales thermiques nécessite une amélioration de la résistance à la corrosion des échangeurs de chaleur. L'objet de cette étude est de développer des revêtements anticorrosion par cémentation en caisse, sur un acier austénique contenant 17% Cr et 13% Ni et trois aciers ferrito-martensitiques : P91, P92 et HCM12A. L'austénite est aluminisée à 950°C. Cependant, la température d'aluminisation est limitée ) 650°C pour les ferito-martensitiques, afin de conserver leur microstructure initiale. Un mécanisme de formation des revêtements à basse température est proposé. Des essais de 2000h à 650°C, simulant les fumées de combustion du charbon, montrent que les revêtements apportent une protection significative. En définitive, il apparaît que la durabilité des aciers 9-12% Cr revêtus dépend plus de l'interdiffusion entre le revêtement et le substrat que de la tenue en corrosionImproving the efficiencies of thermal power plants requires an increase of the corrosion resistance of heat exchanger materials. The aim of this study is to develop protective coatings using the pack cementation process on a 17Cr/13Ni austenitic steel and three ferritic-martensitic steels : P91, P92 and HCM12A. The austenite was aluminised at 950°C. The ferritic-marensitic steels were coated at temperature as low as 650°C, in order to maintain their initial microstructure. A mechanism of the coating formation at low temperature is proposed. The corrosion resistances of coated and bare steels are compared in simulated coal firing environment for durations up to 2000 h at 650°C. All coatings offer a significant corrosion protection. The performance of coated 9-12%Cr steels is no longer limited by corrosion but by coating substrate interdiffusion
38
Osman, Talaat T. "Estimation de l’émissivité globale de revêtements de surface opaques a partir d'une méthode calorimétrique transitoire reposant sur une technique d'inversion de l’équation de diffusion de la chaleur." Lyon, INSA, 1987. http://www.theses.fr/1987ISAL0031.
Full textAbstract:
Après une revue bibliographique des diverses techniques d'inversion de l'équation de la chaleur, deux méthodes susceptibles de répondre aux objectifs de ce travail sont retenues et présentées de manière détaillée en vue de leur comparaison. Un problème test, destiné à simuler les mesures, est élaboré et des critères sont dégagés, caractérisant la précision et la sensibilité aux erreurs aléatoires de mesure d'une méthode d'inversion de l'équation de la chaleur appliquée à l'estimation de l'émissivité globale. Les résultats obtenus avec ces deux méthodes sont comparés sous différentes conditions d'application. A l'issue de cette comparaison, l'une des méthodes est retenue. La simulation numérique montre que la précision des résultats obtenus à partir du modèle adopté est liée à la bonne connaissance des caractéristiques thermophysiques de l'échantillon et surtout du soin avec lequel sont réalisés l'étalonnage et le positionnement des capteurs. Un montage de type calorimétrique comportant une enceinte sous vide secondaire a été conçu et réalisé pour permettre la détermination de l'émissivité globale de peintures et autres revêtements de surface, par des expériences en régime transitoire, au voisinage de la température ambiante (20-60°C). La méthode proposée a été testée en déterminant l'émissivité globale de trois peintures de caractéristiques assez différentes. La validité des résultats obtenus a été confirmée par l'utilisation du problème test précédent appliqué aux mesures expérimentales.
39
Picaut, Judicaël. "Modélisation des champs diffus par une équation de diffusion : application à l'acoustique des salles et à l'acoustique urbaine." Le Mans, 1998. http://www.theses.fr/1998LEMA1003.
Full textAbstract:
L'objectif de ce travail a consiste a developper un nouveau modele de champ diffus dans les salles et dans les rues, regi par une equation de diffusion du meme type que pour la conduction de la chaleur. Dans un premier temps, des simulations numeriques du deplacement de particules sonores dans un reseau periodique de batiments hexagonaux ont montre que la propagation sonore peut se ramener a un processus de diffusion, parametre entre autres par un coefficient de diffusion qui depend de la morphologie du tissu urbain et de la modenature des facades des batiments. Une etude theorique, fondee sur l'analogie du concept de diffusion en acoustique et en physique du solide, a ensuite ete realisee pour valider et generaliser cette observation a tout milieu diffusant (salle diffuse, rue). Ce modele de diffusion, qui peut etre considere comme une extension naturelle de la theorie classique des champs diffus, fait intervenir un nouveau parametre fondamental, le coefficient de diffusion. Un second terme, le coefficient d'echange, est egalement introduit pour tenir compte de l'absorption sonore au niveau des parois. Les solutions de l'equation de diffusion, en regime permanent et dependant du temps, ont ete comparees avec succes a des simulations numeriques de champs diffus, aux theories classiques de l'acoustique des salles, ainsi qu'a des mesures de temps de reverberation et de niveau sonore dans des salles et dans des rues. Pour valider le modele de diffusion en acoustique urbaine, un systeme experimental, base sur des mesures acoustiques dans des maquettes de rues, a egalement ete developpe.
40
Yapi, Sacré Silvère. "Etude de la diffusion atomique dans la structure photovoltaïque : (In,Se) / Cu (In,Ga) (S,Se)2 / SnO2 /Verre." Perpignan, 2006. http://www.theses.fr/2006PERP0742.
Full textAbstract:
Ce travail concerne l’étude de la diffusion du cuivre, de l’indium et du gallium dans les structures In2Se3/CuGaSe2/SnO2/Verre en couche mince. Les couches de CuGaSe2 ont été déposées par une méthode de transport à courte distance (CSVT) à partir de deux types de sources ayant différentes tailles de grains. Les couches d’In2Se3 ont été déposées par évaporation thermique. Les structures ont été recuites sous vide à différentes températures et analysées par SIMS. Les profils de concentrations SIMS du cuivre, de l’indium et du gallium montrent que le cuivre diffuse jusqu’à la surface de la couche In2Se3 et que l’indium peut diffuser loin de l’interface du couple de diffusion In2Se3/CuGaSe2 vers l’électrode SnO2. La diffusion du cuivre, de l’indium et du gallium ont été étudiées et les paramètres de diffusions sont calculés. Les diffusions simultanées du cuivre et de l’indium induisent la formation d’une jonction p-n responsable de l’effet photovoltaïque des cellules Zn/In2Se3/CuGaSe2/SnO2/Verre. Des mesures EBIC ont montré un déplacement notable de la jonction de l’interface In2Se3/CuGaSe2 à travers la couche CuGaSe2 en fonction de la température de recuit, résultant en une augmentation des photovoltages jusqu’à 650 mVThis work concerns the study of copper, indium, and gallium diffusions in In2Se3/CuGaSe2/SnO2/glass thin film structures. The CuGaSe2 layers were grown by close –spaced vapor transport (CSVT) for two types of sources having different grain sizes. The In2Se3 films were deposited by thermal evaporation. The structures were annealed in vacuum at different temperatures and analyzed by SIMS. The copper, indium, and gallium SIMS concentration profiles show that the copper diffuses up to the In2Se3 film surface and that the indium can diffuse far away from the In2Se3/CuGaSe2 diffusion couple interface towards SnO2 electrode. The copper, indium, and gallium diffusions were studied and the diffusion parameters were computed. The simultaneous diffusions of copper and indium induces the formation of a p-n junction responsible for the photovoltaic effect of the Zn/In2Se3/CuGaSe2/SnO2/glass cells. EBIC measurements show a notable shift of the junction from the the In2Se3/CuGaSe2 interface through the CuGaSe2 layer in terms of the annealing temperature, resulting in an increasing of the photovoltages up to 650 mV
41
Nugue, Frédéric. "Recherche d'une méthode rapide de détermination du coefficient de diffusion en milieu cimentaire saturé." Toulouse, INSA, 2002. http://www.theses.fr/2002ISAT0019.
Full textAbstract:
Notre étude vise à développer des méthodes rapides de détermination des coefficients de diffusion des matériaux cimentaires saturés. Une étude analytique et expérimentale de la diffusion moléculaire de HTO a été réalisée. Trois voies ont été retenues : l'exploitation du régime transitoire amont ou aval, le suivi simultané des compartiments amont et aval et le dopage préalable des échantillons. Une étude expérimentale et numérique (code de calcul Ms-Diff) de la diffusion ionique des ions Cl- a permis de réexaminer l'influence des interactions électriques sur la durée du régime transitoire. Le suivi simultané du compartiment amont et aval a, outre l'obtention d'un gain de temps sensible, permis de développer une nouvelle méthode de détermination des interactions physico-chimiques sur matériau massif. Des essais de migration aux chlorures ont permis d'étudier l'influence des conditions expérimentales. La modélisation des essais par Ms-Diff a permis de valider l'approche multi-espècesThe aim of our study consist in developing quick methods of diffusion coefficient determination in saturated cement based materials. Analytical and experimental studies of the HTO molecular diffusion have been conducted. Three ways were studied : the unsteady state in upstream or downstream compartment, the simultaneous exploitation of upstream and downstream compartments and preliminary doping of samples. Experimental and numerical studies by Ms-Diff code of chloride ionic diffusion allowed us to re-examine the influence of electrical interactions during the unsteady state regime. A new method of physico-chemical interactions determination on massive sample and a substantial reduction of time consuming have been found. Chloride migration tests allowed us to study the influence of experimental conditions. The experimental results were in good agreement with modelling by Ms-Diff. The multi-species approach has been validated
42
Chasseigne, Emmanuel. "Contribution à la théorie des traces pour des équations paraboliques quasi-linéaires." Tours, 2000. http://www.theses.fr/2000TOUR4041.
Full text
43
Bouyssier, Julien. "Transports couplés en géométries complexes." Toulouse 3, 2012. http://thesesups.ups-tlse.fr/1929/.
Full textAbstract:
Ces travaux s'intéressent aux questions de transports non stationnaires et de transferts stationnaires de chaleur et de masse par convection-diffusion au sein de géométries complexes. Par complexe, nous entendons d'une part pour le transport que le fluide est convecté au sein d'une cavité de section quelconque lentement variable dans la direction longitudinale, c'est à dire ayant des variations longitudinales grandes devant hauteur et largeur moyennes. Nous considérons d'autre part le transfert au sein de domaines non-axisymétriques dans lesquels sont plongés un ou plusieurs tubes où le fluide porteur s'écoule. Pour ce qui concerne le transfert, ce travail a consisté à montrer comment étendre le principe, valider l'utilisation, et illustrer l'efficacité d'une décomposition en mode de Graetz pour la prédiction des échanges dans des configurations réalistes d'échangeurs. Cette décomposition permet de formuler le problème initial 3D comme un problème aux valeurs propres généralisées en 2D dont la résolution numérique est drastiquement moins coûteuse. Nous généralisons la notion de mode de Graetz à des conditions aux limites latérales quelconques et, en particulier pour le cas d'échangeurs équilibrés où nous avons mis en évidence un nouveau mode linéairement variables dans la direction longitudinale. Nous mettons en oeuvre le calcul de ces modes de Graetz dans le cas de configurations semi-infinies pour traiter, par exemple, des configurations transversalement périodiques (types plancher chauffant) et montrons qu'un faible nombre de modes suffit pour donner une très bonne approximation des transferts. Dans le cas d'échangeurs finis couplé avec des tubes en entrée/sortie, nous montrons comment déterminer les amplitudes des modes de Graetz dans les différents domaines par la minimisation d'une fonctionnelle associée aux conditions d'entrée sorties retenues. Ces modes permettent l'étude paramétrique systématique des champs de température, des flux de chaleurs entre les domaines fluides et solides ainsi que des rendements thermiques d'un échangeur à deux tubes. Nos résultats indiquent que la longueur d'échange caractéristique est gouvernée par le premier mode de Graetz généralisé à grand nombre de Péclet. Nous montrons aussi, en particulier, qu'un échangeur symétrique possède un spectre symétrique, et une évolution amont/aval symétrique. Dans le cas de la dispersion de Taylor, nous avons établi une forme conservative 3D des équations de dispersion de Taylor en géométrie variable généralisant le cas 2D déjà connu. Nous avons ensuite implémenté en éléments finis puis validé numériquement ces équations de dispersion en 2D et 3D. Nous montrons que les variations longitudinales 3D de la cavité peuvent considérablement augmenter la dispersion longitudinaleThis work interest is about stationary transfer and non-stationary transport by convection-diffusion onto complex geometries. For transport issues, complex refers to convection into flattened cavity of arbitrary transverse shape, slowly varying along the longitudinal direction. In the context of transfer, complex refers to non-axisymmetric domains of arbitrary transverse shape along which one or several parallel tubes convect heat or mass. For the transfer problem, this work extends the principle, validates the use, and illustrates the efficiency of Graetz modes decompositions for exchanges prediction in realistic exchangers configurations. This decomposition permits to formulate the initial 3D problem as a generalysed 2D eigenvalue problem, the numerical evaluation of which is drastically reduced. We generalyze Graetz modes solutions for arbitrary applied lateral boundary conditions. In the particular case of balanced exchangers, we bring to the fore a new neutral mode whose longitudinal variations are linear as opposed to classical Graetz modes displaying exponential decay. The numerical computation of those modes for semi-infinite configurations with lateral periodic boundary conditions shows that a few number of those provides a very good approximation for exchanges. In the case of finite exchangers coupled with inlet/oulet tubes, we show how to evaluate the amplitudes of Graetz modes in the various domains (inlet, exchanger, outlet) from functional minimization associated with input/output boundary conditions. The evaluation of these amplitudes permit a systematic parametric study of temperature fields, heat fluxes between fluid and solid, and hot/cold performance of a couple-tube exchanger. Our results indicate that the typical exchange length is governed by the first Graetz mode at large P\'eclet number. We also show that a symmetric exchanger has a symmetric spectrum and a upward/backward symmetric evolution. In the case transport we elaborate theoretically the conservative form of 3D Taylor dispersion equations into variable cavities which generalyzes the framework already known in 2D. We numerically implement these averaged dispersion equations with finite element, and validate in 2D the obtained results. We show that 3D longitudinal variations of a cavity has a strong impact on the longitudinal dispersion
44
T'Serclaes, Philippine de. "Revisiting the energy-efficiency paradox : lessons from the diffusion of cogeneration in the European Union." Paris 1, 2012. http://www.theses.fr/2012PA010071.
Full textAbstract:
This doctoral project was prompted by the endurance of an under-deployment of energy-efficiency technologies and the little academic research analyzing real-life challenges of increasing these technologies' diffusion. The thesis conducts an ex-post impact evaluation of the diffusion of Combined Heat and Power (CHP or cogeneration) in three European Union (EU). As such, the thesis seeks to build the empirical research-base on EE technology deployment and learn lessons for current framework of theoretical interpretation of technological change. In so doing, the thesis builds on alternative economic theories and provides new elements for understanding the enduring under-deployment of cost-effective EE technologies. The impact evaluation of cogeneration diffusion provides les sons for policy makers in increasing the deployment of cost-effective energy-efficiency technologies.
45
Ye, Jing. "Utilisation de mesures de champs thermique et cinématique pour la reconstruction de sources de chaleur thermomécaniques par inversion de l’équation d’advection-diffusion 1D." Thesis, Université de Lorraine, 2015. http://www.theses.fr/2015LORR0027/document.
Full textAbstract:
Ce mémoire aborde la question de la production d’observables intrinsèques au comportement thermomécanique des matériaux pour mieux en formuler les lois d’états. Ces observables sont les sources de chaleur thermomécaniques, activées par sollicitation mécanique. Ces sources peuvent être reconstruites dans l’espace et le temps par inversion de mesures de champs de température obtenus par thermographie IR. Nous présentons essentiellement deux méthodes développées lors de ce travail de thèse qui reposent sur des approches spectrales réduites (dont la décomposition sur Modes de Branche) et des inversions séquentielles (méthode de Beck) ou itératives (Gradient Conjugué). Concernant cette dernière, nous proposons d’y adjoindre une régularisation efficace en s’inspirant de techniques de filtrage par TSVD. S’agissant de matériaux sujets aux instabilités plastiques (PolyEthylène Haute Densité) pour lesquels les vitesses locales peuvent être non négligeables, l’inversion des mesures en température nécessite que l’on considère un opérateur d’advection-diffusion, qui impose alors l’apport d’une connaissance supplémentaire : le champ de vitesses locales. Celui-ci est mesuré par corrélation d’images 3D et nous détaillons le travail expérimental mené ainsi que les résultats obtenus sur des essais de traction pilotés par vidéo-extensométrie. Nous montrons que pour des essais quasi-statiques à vitesses relativement élevées, les effets d’advection sont généralement négligeables. Nous montrons également en quoi la richesse des informations thermomécaniques (Sources) et cinématiques (Taux de déformation, vitesses) permet de mieux comprendre la dynamique de l’instabilité plastique. Enfin nous critiquons les résultats obtenus sur la reconstruction de source par confrontation des deux algorithmes développés et par une analyse physique des phénomènes observésThis work concerns the way intrinsic observables can be produced, which are related to the thermomechanical behavior of materials and necessary for better formulation of state laws. These observables are Thermomechanical Heat Sources (THS) which are activated through mechanical excitation. These sources can be reconstructed both in space and time by the inversion of measured temperature fields obtained through IR thermography. We develop two main methods in this work which rely on spectral reduced approaches (one of them being the decomposition on Branch Modes) and both on a sequential inversion (Beck’s method) and an iterative one (Conjugated Gradient). Regarding the latter, we suggest to combine the standard approach with an efficient regularization method which comes from the filtering techniques based on TSVD. As we are concerned with materials which can be subjected to plastic instabilities (High Density PolyEthylene) for which local velocities of matter displacement can be non negligible, the inversion of the measurements must be performed with the advection-diffusion operator of heat transfer. It is then necessary to obtained additional knowledge: the velocity field. This one is measured by 3D Digital Image Correlation and we detail the experimental work we have carried out, which are based on tensile tests monitored with video-extensometry. We show that for quasi-static tests at relatively high strain rates, the advective effects are generally negligible. We also show the richness of the information brought by this dual thermomechanical (heat sources) and kinematical (strain-rates, velocities) information. It allows for a better understanding of the plastic instability (necking) dynamics. Lastly, we criticize the obtained results on THS reconstruction by the confrontation between the two algorithms and by a physical analysis of the observed phenomena
46
Louërat, Mathilde. "Modélisation par la méthode Lattice Boltzmann de la diffusion de chaleur et d’humidité dans des matériaux biosourcés à partir de leur morphologie 3D." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017SACLC006/document.
Full textAbstract:
Avec la performance thermique croissante des bâtiments, les codes de simulation utilisés en conception requièrent des données de plus en plus précises sur les matériaux de construction. De plus, l’utilisation de matériaux biosourcés qui sont hygroscopiques (leur teneur en eau s’équilibre avec l’air humide ambiant) est en pleine expansion. Leur conductivité thermique et leur diffusivité massique doivent ainsi être caractérisées précisément. Un facteur essentiel affectant ces propriétés est la microstructure des matériaux. Ce travail de thèse propose de prédire les propriétés macroscopiques d’épicéa et de panneaux de fibres de bois (matériaux hétérogènes et anisotropes) à partir de leur morphologie réelle 3D. Celle-ci est obtenue par micro-tomographie synchrotron aux rayons X, outil très performant pour caractériser la structure interne d’un matériau de façon non destructive. Un traitement d’images permet de segmenter les phases solide et gazeuse. La méthode numérique choisie pour modéliser la diffusion de chaleur et de masse est la méthode Lattice Boltzmann car elle est simple à implémenter et à paralléliser et qu’elle peut facilement traiter des morphologies complexes. Les conductivités thermiques et diffusivités massiques équivalentes sont calculées dans trois directions orthogonales pour chaque matériau. Les résultats mettent en évidence l’influence de la structure interne et la forte anisotropie des matériaux étudiés (rapport 2 entre les directions tangentielle et longitudinale du bois en thermique et 30 en massique). La conductivité thermique transversale du panneau léger est de 0,04 W m−1 K−1As thermal performance of buildings is increasing, the simulation codes used during design require more accurate construction material data. Moreover, the use of bio-based materials which are hygroscopic (their moisture content balances with the ambient moist air) is booming. Their thermal conductivity and mass diffusivity must therefore be accurately characterized. A key factor affecting these properties is the microstructure of the materials. This work is dedicated to the prediction of macroscopic properties of spruce and fibreboards (heterogeneous and anisotropic materials) from their real 3D morphology. This is obtained by synchrotron X-ray microtomography, a powerful and nondestructive technique to characterize the internal structure of materials. Image processing allows the segmentation of the solid and gaseous phases. To model heat and mass diffusion, we choose the Lattice Boltzmann method because of its simple numerical development, suitability for parallel computing and easy processing of complex morphologies. The equivalent thermal conductivity and mass diffusivity are calculated in three orthogonal directions for each material. The results highlight the influence of the internal structure and the strong anisotropy of the materials studied (ratio of 2 between tangential and longitudinal directions of wood for heat diffusion and of 30 for mass diffusion). The transverse thermal conductivity of the lightweight board is about 0,04 W m−1 K−1
47
Jaiswal, Vaibhav. "Obtention théorique et expérimentale des lois de diffusion thermique de l’eau légère." Thesis, Lille 1, 2018. http://www.theses.fr/2018LIL1R036/document.
Full textAbstract:
Une bonne connaissance des sections efficaces de l'eau légère est importante, car l'eau est le modérateur le plus employé dans les réacteurs à eau pressurisée (REP), qui fonctionnent à des températures et des pressions avoisinant 550 K et 150 bar. Les sections efficaces neutroniques dans le domaine d'énergie thermique dépendent de la structure et de la dynamique du matériau diffusant, décrites par des lois de diffusion thermiques (TSL). Les évaluations des TSL existantes n’ont pas été validées aux hautes températures et pressions, et doivent être revues. Pour produire de nouvelles TSL, des mesures de la diffusion inélastique des neutrons sur l'eau ont été effectuées à l'Institut Laue-Langevin (ILL), à l'aide de deux spectromètres IN4c et IN6. Afin de compléter ces mesures, des simulations de dynamique moléculaire (MD) ont été réalisées en s'appuyant sur deux modèles classiques d'interaction moléculaire, le modèle non polarisable TIP4P/2005f et le modèle polarisable TCPE. Les spectres de fréquence à différentes pressions et températures obtenus grâce aux mesures de temps de vol et aux simulations MD ont été exploités pour développer de nouvelles TSL. Les performances de ces nouvelles bibliothèques ont été testées sur une série de mesures de sections efficaces différentielles, double-différentielles et totales disponibles dans la littérature. Des benchmarks critiques (ICSBEP benchmarks) ont également été utilisés. Les résultats de ces études permettent une meilleure compréhension de l'impact de la température et de la pression sur les TSL dans les applications liées à l'exploitation des REPPrecise knowledge of light water thermal scattering cross section is important as it is the most widely used moderator in pressurized water reactors (PWRs) which operate at temperature around 550 K and pressure around 150 bar. In the thermal neutron energy region, the cross sections are governed by the structure and dynamics of the scattering material described by thermal scattering law (TSL). There is a need for reviewing the existing TSL evaluations and consequently performing new experiments, to develop new TSL evaluations valid for a large range of temperature and pressure conditions. To generate new TSL for light water, inelastic neutron scattering measurements were carried out at two time-of-flight (TOF) spectrometers, namely the IN4c and IN6, at the Institut Laue-Langevin (ILL), Grenoble, France. A corresponding set of molecular dynamics (MD) simulations were performed to complement the experimental data using two classical interaction models for water namely, a flexible non-polarizable TIP4P/2005f and a rigid polarizable TCPE model. Frequency spectra obtained from both TOF experiment and MD simulations at different temperatures and pressures have been analyzed and new TSL evaluations have been developed. The performance of the newly developed TSL evaluations were tested on a series of differential, double differential and total cross section measurements available in the literature. For further verification and validation of the new TSL data, critical benchmarks available in the ICSBEP Handbook, sensitive to TSL have been used. The outcome of this study leads to a better interpretation of the impact of temperature and pressure on TSL in PWR applications
48
Richard, David. "Thermique des contacts avec troisième corps solide : modélisation et compréhension des phénomènes de frottement et diffusion de la chaleur par la méthode des éléments discrets." Lyon, INSA, 2008. http://theses.insa-lyon.fr/publication/2008ISAL0049/these.pdf.
Full textAbstract:
En tribologie, l'étude thermique des contacts frottants fait face à d'importantes difficultés que ce soit par les approches expérimentales ou les modélisations prédictives. Si dans le premier cas l'impossibilité d'une instrumentation fine in situ limite l'échelle d'étude du contact, les modèles analytiques ou numériques se fondent quant à eux sur des hypothèses réductrices en termes de génération et diffusion de la chaleur. Ils ne permettent ni de prédire les résultats observés expérimentalement ni de les comprendre ou les valider. Le coefficient de frottement (à l'origine de la génération de la chaleur) ainsi que les coefficients de partage (à l'origine de sa diffusion) utilisés dans ces modèles, masquent de manière trop forte l'ensemble des phénomènes-clefs qui peuvent décrire plus exactement la thermique locale du contact. Ces paramètres d'échelle globale sont employés car il est possible de les quantifier expérimentalement même si l'on ne comprend pas la physique qu'ils cachent à l'échelle locale. Afin de surmonter ce problème, nous avons développé un modèle par éléments discrets qui prend localement en compte à la fois les phénomènes de génération et de diffusion de la chaleur, sans toutefois introduire en tant que paramètre d'entrée des coefficients de frottement ou de partage qui doivent être considérés avec précaution. L'étude des propriétés locales des premiers et troisième corps met en avant toute la complexité des phénomènes thermiques qui ont lieu durant le frottement. Il est aussi souligné toute l'importance du troisième corps étudié ici à l'échelle locale. Ce modèle permet d'expliquer de manière plus concise certains résultats obtenus de manière expérimentale (sauts de températures macroscopiques) tout en clarifiant les concepts de frottement et de partage de la chaleur non plus à partir de lois globales mais en fonction d'une analyse énergétique localeIn tribology, the thermal study of sliding contacts faces difficulties in terms of experimental approaches and predictive modellings. If in the first case the impossibility of a local in situ instrumentation limits the scale of study of the contact, the analytical or numerical modellings are based on reductive hypothesis on the heat generation and diffusion processes. They do not allow neither to predict the observed experimental results nor to understand or validate them. The friction coefficient (at the origin of the heat generation) and the sharing coefficients (at the origin of its diffusion) used in these modellings, conceal the key-phenomena that can explain the local thermal processes of the contact. These global-scale parameters are used because they can be determined experimentally even though we do not understand the local-scale physics hidden behind them. In order to overcome this problem, we have developped a discrete element model that takes into account both local heat generation and diffusion phenomena without introducing input global parameters such as friction or sharing coefficients which have to be carefully considered. The study of the local properties of the first and third bodies highlights the complexity of the thermal phenomena which occurs during friction. It also puts forward all the importance of the third body studied here at a local scale. This modelling can explain some of the experimental results (macroscopic temperature jumps) by clarifying at the same time the concepts of friction and heat sharing from a local energy analysis and no longer from global laws
49
Pourprix, Bernard. "Contribution à l'histoire de la physique de la matière et des forces au 19ème siècle : La mathematisation des phénomènes de diffusion (matière pondérable, chaleur, électricité)." Lille 1, 1989. http://www.theses.fr/1989LIL10124.
Full textAbstract:
Nous retraçons l'histoire des approches variées des phénomènes de diffusion durant un siècle, de la théorie de Dalton à celle du mouvement brownien d'Einstein. Cette histoire, liée à celles de l'atomisme et du dynamisme, illustre l'influence déterminante d'une grille interprétative lors du procès de mathématisation d'un phénomène. Nous analysons plus particulièrement les œuvres de Graham sur la diffusion gazeuse et liquide, Fourier sur la propagation de la chaleur, Ohm sur la propagation de l'électricité, Fick sur l'hydrodiffusion, Stefan sur les phénomènes de transport dans les fluides. Citons quelques-uns des résultats obtenus. Nous mettons en évidence chez Graham une approche chimique et la construction d'instruments conceptuels en corrélation étroite avec sa pratique expérimentale. Chez Ohm et Fick, nous décelons, en dépit d'analogies avec Fourier, l'empreinte de la tradition dynamiste germanique : la théorie d'Ohm est construite suivant un modèle mécanique qui présente des analogies avec la mécanique kantienne ; la loi de Fick est liée à la théorie de la conservation de la force et à une conception particulière de la causalité, elle reflète la forme kantienne de sa philosophie mécanique. Nous mettons en évidence l'approche reductionniste originale de Stefan, intermédiaire entre le continuisme et l'atomisme, assurant la jonction entre une hydrodynamique rénovée et la théorie cinétique des gaz encore incertaine
50
Richard, David Berthier Yves Iordanoff Ivan. "Thermique des contacts avec troisième corps solide modélisation et compréhension des phénomènes de frottement et diffusion de la chaleur par la méthode des éléments discrets /." Villeurbanne : Doc'INSA, 2009. http://docinsa.insa-lyon.fr/these/pont.php?id=richard_d.
Full text