Academic literature on the topic 'Fortes chaleurs'

Cet article vise à caractériser, d’une part, les inégalités socio-environnementales en périodes de fortes chaleurs, d’autre part les dialectiques que ces dernières entretiennent avec l’action publique. S’appuyant sur une recherche doctorale menée en périphérie urbaine de Lyon (Saint-Priest), la contribution propose de mettre en perspective les récits d’habitants face à la chaleur avec les représentations des acteurs institutionnels de la métropole lyonnaise. Cette approche sociogéographique de « l’habiter avec la chaleur » souligne l’importance du cadre de vie, questionné au travers de plusieurs échelles spatiales et problématiques urbaines : depuis celles du banc à l’ombre aux enjeux de la densification urbaine, en passant par les nuisances urbaines et l’importance des espaces publics de proximité. Les témoignages recueillis démontrent combien les périodes de fortes chaleurs participent à amplifier les inégalités structurelles préexistantes. Multiformes, ces inégalités apparaissent liées aux conditions de logement, à l’environnement urbain et aux inégalités de genre. Leur gestion politique témoigne de certains paradoxes d’une action publique à la préoccupation saisonnière.

Canicules et fortes chaleurs induisent un stress thermique potentiellement accru en milieu urbain. Nous examinons ici la combinaison de ces différents éléments à Dijon, à partir d’un réseau dense de stations avec des mesures horaires sur la période 2014-2021. Pour cela, nous mettons en œuvre une analyse (i) de la circulation atmosphérique synoptique et locale et (ii) des déterminants géophysiques (occupation du sol et topographie). Les cinq canicules détectées persistent 4 à 5 jours et sont associées à des situations de blocage atmosphérique de large échelle favorisant le développement d’inversions thermiques. Sur les 24 nuits étudiées : 60% sont caractérisées par un Îlot de Chaleur Urbain (ICU) excédant +3°C, une inversion thermique souvent supérieure à 0,5°C/100 m et un vent faible (<2 m/s); 30% par un ICU plafonnant à +2°C, un gradient adiabatique et un vent non négligeable (>2 m/s); 10% par un faible ICU, une faible inversion thermique et des conditions de vent variables. Des statistiques comparables sont obtenues par jours de fortes chaleurs (105 jours). Canicules et fortes chaleurs sont associées à deux structures contrastées en fonction des conditions de vent. Un vent non négligeable (>2 m/s) contribue à ventiler l’excès de chaleur de la ville et à limiter le contrôle de la topographie. En résultent des températures très homogènes sur l’ensemble de l’aire d’étude. Au contraire, un vent faible (<2 m/s) maximise le contrôle de l’occupation du sol et de la topographie sur la température de l’air. En résulte un excès de chaleur en ville. La plaine, à l’est, est relativement plus fraîche que le plateau à l’ouest, de même qu’un axe traversant l’agglomération le long du talweg et du cours d’eau (vallée de l’Ouche). Cet axe frais naturel limite l’ICU ou, a minima, favorise de relatifs Îlots de Fraîcheur Urbains nocturnes. Cette étude montre la pertinence de l’analyse combinée d’un réseau de mesures de la température de l’air, de la circulation atmosphérique et des descripteurs géophysiques pour mettre à jour les déterminants de la température de l’air et la spatialiser.

Des sécheresses impactant fortement les forêts se sont déjà produites dans le passé en Europe (1911, à la fin des années 1940, 1976). Les plus récentes des étés 2003, 2018 et 2022, ont été marquées également par des vagues de chaleur sans précédent. L’augmentation prévue des épisodes de sécheresses extrêmes et des canicules constitue un défi majeur pour les forestiers œuvrant pour une gestion durable permettant de fournir des services de qualité. Cet article apporte des explications sur les effets combinés des fortes chaleurs et sécheresses sur la santé des arbres en liaison avec les changements phénologiques des plantes et des insectes. Enfin, les comportements différentiels de la réponse à des sécheresses des principales espèces européennes observés par approche dendrochronologique apporte des informations sur les espèces à privilégier dans le futur. Messages clésL’augmentation attendue de la fréquence et de l’intensité des sécheresses et chaleurs extrêmes va modifier l’état sanitaire des forêts.Le développement de ravageurs forestiers pourrait être plus rapide avec le réchauffement fragilisant davantage nos forêts.Une modification de la sylviculture pourrait grandement aider à la préservation de forêts en bonne santé.

Au-delà de la déshydratation, de l’hyperthermie et d’effets sur les systèmes cardiaque, respiratoire, endocrinien, immunitaire et nerveux, les fortes chaleurs sont associées à une augmentation de la mortalité, des accidents au travail, des suicides, ainsi que des violences domestiques et agressions. Les îlots de chaleur urbains amplifient les effets sanitaires des vagues de chaleur. Les événements climatiques extrêmes entraînent notamment décès et traumatismes. Plus indirectement, le change- ment climatique induit une modification de la distribution géographique de maladies à vecteurs et de bactéries aquatiques. Les températures élevées et les événements extrêmes sont associés à une diminution des rendements agricoles, qui peut induire malnutrition et troubles de la croissance. Le changement climatique pourrait renforcer la prolifération d’algues toxiques, et il a des implications en termes d’allergies. Il impactera aussi la concentration atmosphérique de polluants, augmentera la fréquence des feux de forêts et des tempêtes de sable et de poussière, associés à des problèmes respiratoires. L’augmentation du niveau de la mer pourrait contribuer à des migrations climatiques de masse, induisant des problèmes de maladies infectieuses et de conflits. L’acidification des océans pourrait déstabiliser les économies reposant sur la pêche. Les mesures de lutte contre et d’adaptation au changement climatique concernent les secteurs de l’agriculture, de l’urbanisme, des transports, de l’énergie et de l’industrie, qui façonnent des déterminants majeurs de la santé (alimentation, activité physique, pollution atmosphérique et bruit, contaminants chimiques). La lutte contre le changement climatique constitue ainsi une fantastique opportunité pour améliorer la santé.

Les implants sous-cutanés de desloréline ou de mélatonine permettent de prévenir l'œstrus chez la chatte. L'implant de desloréline inhibe les chaleurs pendant 16 à 37 mois, mais il existe de fortes variations individuelles. La mélatonine inhibe le cycle pendant 2 à 4 mois en fonction du stade du cycle où l'implant est injecté. Les deux types de traitement sont susceptibles de provoquer un œstrus dans les jours qui suivent leur injection. La desloréline comme la mélatonine semblent interférer de façon limitée sur la fertilité ultérieure des femelles, mais des effets indésirables sur l'appareil génital sont possibles.

Il a été montré que les fortes pluies et chaleurs réduisaient les rendements du Pleurotus cystidiosus. La présente étude visait à trouver une méthode de culture pouvant limiter les chutes de rendement de Pleurotus cystidiosus en saisons humides et chaudes. Deux techniques à savoir celle de la culture sur étagère et du gobetage ont été utilisées comme traitement appliqué chacun à un échantillon de 30 sachets de substrat ensemencé. Les moyennes des températures étaient de 28,2 °C pour la saison des pluies et de 25,5 °C pour la saison sèche L’analyse de la variance a révélé une différence hautement significative (p≤0,0000) entre le rendement obtenu avec la culture à l’étagère et celui obtenu avec le gobetage. Cette différence n’a été constatée que pendant la période des fortes chaleurs. Les moyennes des rendements sont respectivement de 378,8 ± 39,5 g en saison de pluies et de 474,3g ± 50,1 g en saison sèche pour la culture à l’étagère et 638,7 ± 64,8 g en saison des pluies et 531,3 ± 94,03 g en saison sèche pour le gobetage. Donc, le gobetage peut sauvegarder le rendement de Pleurotus cystidiosus pendant les périodes de fortes pluies et les plus chaudes de l’année.Mots clés : Myciculture, rendement, température, substrat, pleurote. English Title: Casing test of Pleurotus cystidiosus mycelia in Kinshasa in D.R. CongoHeavy rains and heat have been shown to reduce the yields of Pleurotus cystidiosus. The aim of this study was to find an appropriate method to cultivate Pleurotus cystidiosus by preventing its fall in yield during high temperatures season of the year. Two techniques, namely that of the cultivation on the shelf and the casing, were used as treatment each applied to a sample of 30 bags of inoculated substrate. The average temperatures were 28.2 °C for the rainy season and 25.5 °C for the dry season. Analysis of variance revealed a highly significant difference (p≤0.0000) between the yield obtained with the culture on the shelf and that obtained with the casing. This difference was only seen during the hot weather. The average yields were respectively 378.8 ± 39.5 g in the rainy season and 474.3 g ± 50.1 g in the dry season for shelf cultivation and 638.7 ± 64.8 g in the rainy season and 531.3 ± 94.03 g in the dry season for casing. These results suggest that casing can safeguard the yield of Pleurotus cystidiosus during the hottest periods of the year.Keywords: Myciculture, yield, temperature, substrate, pleurotus.

A la fin du mois d’août 2016, un éleveur de 35 vaches Montbéliardes du Doubs est confronté sur plusieurs animaux (n = 20) à de la fièvre, de la tachypnée, une baisse de la production laitière, et de la dyspnée sur quelques vaches (n = 6). L’apparition des signes cliniques est concomitante à l’introduction du seigle récemment récolté dans le concentré distribué aux vaches en lactation. L’examen par le vétérinaire de cet aliment permet de mettre en évidence des structures noires, de quelques mm à 2 cm, compatibles avec des sclérotes. Après tri, la pesée des sclérotes révèle une contamination de l’ordre de 9,8 %, alors que la réglementation tolère une teneur maximale en sclérotes de 1 g/kg de céréale non moulue. La recherche de mycotoxines (chromatographie couplée à de la spectrométrie de masse) montre une teneur en alcaloïdes de l’ergot de 54,85 mg/kg de seigle. Selon le poids vif des animaux et la quantité de seigle ingérée, la dose d’alcaloïdes de l’ergot reçue par les animaux est de 0,06 à 0,25 mg/kg de PV. L’analyse de la bibliographie rapporte des signes cliniques compatibles avec ceux rencontrés dans ce cas clinique. L’augmentation de la température corporelle est consécutive à l’augmentation de la libération d’hormone T3, à l’origine d’une augmentation de la production de chaleur ainsi qu’à une baisse des pertes de chaleur résultant de l’effet vasoconstricteur des alcaloïdes. Ce dernier effet a été exacerbé par l’exposition des animaux à des fortes chaleurs à cette période. La baisse de production laitière est le résultat de la baisse d’ingestion consécutive à la hausse de la température centrale, et à l’effet inhibiteur des alcaloïdes de l’ergot sur la libération de prolactine, hormone essentiel pour la lactation.

Si le phénomène d’ouverture des bouches et poteaux à incendie, dit street-pooling, est apparu en France de façon marquante depuis 2015, il s’agit d’un phénomène qui touche de plus en plus de communes lors des périodes de fortes chaleurs. Si cette pratique permet de façon ludique de rafraîchir les populations, les conséquences et les dangers associés sont lourds en termes de risques aux personnes, dégradations des biens publics, ralentissement des équipes d’interventions et rendements des réseaux d’eau. Cet article est un guide qui permet non seulement de cadrer les textes structurant la défense extérieure contre l’incendie, d’identifier l’articulation entre les différentes parties prenantes, de cibler les dangers et conséquences du street-pooling, mais également de proposer les moyens de luttes pouvant être mis en oeuvre, de même que des méthodes de dimensionnement de la criticité du phénomène.

Face aux maladies tropicales décimant le corps expéditionnaire français au Mexique, le commandement militaire ressent le besoin d’utiliser des troupes résistantes à ces affections et aux fortes chaleurs. Parmi celles-ci, une compagnie de volontaires recrutés à la Martinique, territoire colonial non soumis à la conscription. L’appel n’attire que peu de candidats, car ces troupes sont traitées différemment des autres unités françaises, malgré certaines mises en garde. Leur solde est moindre, leurs missions sont ingrates : garder les points principaux des terres chaudes littorales, surveiller les convois. Encadrés par des officiers des troupes de marine, ces volontaires s’acquittent toutefois bien de leur tâche, et leurs services sont appréciés. Pourtant, malgré une prise de conscience tardive, leurs conditions évoluent peu et, faute de volonté de se rengager, comme de nouveaux volontaires, la compagnie est dissoute après deux ans d’existence (1862-1864).

L’adaptation des villes aux fortes chaleurs est un enjeu majeur de l’aménagement du territoire. Un des leviers d’action consiste à végétaliser les villes via des îlots de fraîcheur ou des trames vertes. Ces aménagements nécessitent de repenser l’espace urbain et les pratiques d’aménagement. L’étude de l’impact sur la température de l’air et le confort thermique de la végétalisation des villes à l’échelle métropolitaine constitue un enjeu de recherche à la fois en modélisation du climat urbain et en aménagement du territoire. Au croisement de la climatologie et de la géographie, la thèse se saisit des outils et méthodes issues de ces disciplines pour formuler une méthode de construction de scénarios de végétalisation. Dans l’optique d’élaborer des outils d’aide à la décision, ce travail utilise Dijon Métropole comme cas d’étude. Le cadre théorique proposé pour co-construire et modéliser des scénarios d’aménagement du territoire est celui de la géoprospective. L’arc méthodologique s’articule en deux phases : (1) la validation d’une simulation de référence et (2) la création de scénarios de végétation et la simulation climatique adossée.Pour simuler l’impact des scénarios à l’échelle métropolitaine, Méso-NH couplé à TEB/SURFEX est idéal car il intègre la modélisation des strates hautes et basses de végétation urbaine. La constitution d’une simulation de référence réaliste nécessite de décrire fidèlement l’occupation du sol. Après avoir identifié que la végétation urbaine est mal décrite par les bases de données libres d’accès, la thèse élabore une base de données de végétation urbaine à fine résolution à partir d’images satellites très haute résolution. La validation d’une simulation de référence dans le cadre d’un projet de recherche-action consiste à vérifier si les résultats sont proches des températures de l’air mesurées sur le territoire. Dijon métropole est dotée d’un réseau d’observation de température de l’air qui couvre toute l’agglomération. La validation passe par une étude de sensibilité qui confirme l’importance d’une meilleure description de la végétation dans les simulations du climat urbain. Les données nécessaires à l’obtention de cette référence tendent à être accessibles sur tous les territoires, ce qui en fait une méthode généralisable, à condition de disposer de données d’observation sur la période étudiée.Le processus de co-construction de scénarios de végétation urbaine s’inscrit dans un projet de recherche-action mené sur le territoire dijonnais de 2020 à 2024. Les outils de la géoprospective guident ce processus vers la formulation de deux scénarios, l’un « normatif », l’autre « exploratoire ». Les scénarios ainsi créés diffèrent en termes de types de végétation ajoutés (haute, basse), de lieux végétalisés (centre-ville, faubourgs, zones d’activités commerciales et industrielles) et de densité de végétation apportée. Le scénario normatif augmente les surfaces végétalisées pour obtenir une ville couverte de végétation basse sur sa moitié et d’arbres sur son quart. Le scénario exploratoire se rapproche d’un scénario réaliste, construit à partir des documents d’urbanisme locaux (PLUi-HD) et des connaissances des agents métropolitains. Il augmente la végétation basse de Dijon de 80%, proposant des quartiers végétalisés jusqu’à 90%. Il est caractérisé par l’ajout de larges surfaces de végétation basse, tandis que le scénario normatif se caractérise par un ajout équivalent de surfaces plus restreintes de végétation haute et basse. Les résultats de simulation Méso-NH couplé à TEB/SURFEX et la comparaison à la référence montrent que le scénario exploratoire rafraîchit la température de l’air jusqu’à -1°C, tandis que le scénario normatif se caractérise plutôt par une diminution de l’UTCI jusqu’à -2,5°C en journée. La méthodologie développée pose ainsi les bases d’une approche géoprospective d’aide à la décision généralisable à d’autres territoires
Adapting cities to extreme heat is a major challenge in urban planning. One of the key strategies involves increasing urban greening by developping cool islands or green corridors. These developments necessitate a reimagining of urban spaces and planning practices. Studying the impact on air temperature and thermal comfort of urban greening at the metropolitan scale is a research challenge in both urban climate modeling and territorial planning. At the intersection of climatology and geography, this thesis utilizes tools and methods from these disciplines to formulate a method for constructing greening scenarios. This research, aimed at developing decision-support tools, uses Dijon Métropole as a case study. The theoretical framework proposed for co-constructing and modeling territorial planning scenarios is that of geospective. The methodological approach is structured into two phases: (1) the validation of a reference simulation and (2) the creation of vegetation scenarios and the associated climate simulation.To simulate the impact of the scenarios at the metropolitan scale, Méso-NH coupled with TEB/SURFEX is ideal as it integrates the modeling of both upper and lower layers of urban vegetation. Constructing a realistic reference simulation requires an accurate description of land use. Upon identifying that urban vegetation is poorly represented in freely accessible databases, the thesis constructs a high-resolution urban vegetation database using very high-resolution satellite imagery. The validation of a reference simulation within the framework of a research-action project involves verifying whether the results are close to the measured air temperatures in the territory. Dijon Métropole is equipped with an air temperature observation network that covers the entire metropolitan area. Validating a reference simulation within the framework of a research-action project involves assessing whether the results closely align with the measured air temperatures in the territory. The data needed to obtain this reference tends to be accessible in most territories, making this method generalizable, provided that observation data is available for the studied period.The co-construction of urban greening scenarios is part of a research-action project carried out in the Dijon area from 2020 to 2024. Geospective tools guide this process toward the formulation of two scenarios: one “normative” and the other “exploratory”. These scenarios differ in terms of the types of vegetation added (tall, low), the locations of greening (city center, suburbs, commercial and industrial areas), and the density of the vegetation introduced. The normative scenario increases green areas to cover half of the city with low vegetation and one-quarter with trees. The exploratory scenario is closer to a realistic scenario, built from local urban planning documents (PLUi-HD) and the knowledge of metropolitan agents. It increases Dijon's low vegetation by 80%, proposing green neighborhoods up to 90%. It is characterized by the addition of large areas of low vegetation, while the normative scenario is characterized by an equivalent addition of smaller areas of both tall and low vegetation. The simulation results from Méso-NH coupled with TEB/SURFEX, when compared to the reference, show that the exploratory scenario cools air temperatures by up to -1°C, while the normative scenario leads to a reduction in UTCI (Universal Thermal Climate Index) by up to -2.5°C during the day. The methodology developed thus lays the foundation for a geospective approach to decision-support, generalizable to other territories

On a etudie le couplage entre forces interfaciales dans un systeme de plusieurs couches de fluides immiscibles, soumises a un gradient de temperature externe, avec ou sans effet thermogravitationnel. Les interfaces (liquide-liquide et liquide-gaz) sont supposees non-deformables et la surface superieure est soit rigide, soit libre. Cette etude est liee aux recherches sur la faisabilite d'une technique de cristallisation de type zone flottante avec couche encapsulante libre ou confinee, en apesanteur. Dans le cas d'un gradient thermique parallele a l'interface, une solution analytique de la vitesse est presentee pour un systeme de deux couches fluides de grande extension avec surface rigide ou libre. La simulation numerique de l'ecoulement est realisee dans une cavite (2d) en resolvant le systeme d'equations du probleme par une methode aux differents finies, avec maillage decale pour la pression. La convection naturelle couplee a l'effet thermocapillaire, et la convection thermocapillaire seule dans le cas d'apesanteur sont presentees numeriquement pour differents systemes de deux couches. Nous observons principalement les mouvements convectifs au sein de la couche inferieure dans differents cas: surface superieure rigide ou libre, et pour une gamme etendue des principaux parametres: nombre de marangoni, nombre de grashof, rapport de forme, rapport des cfficients des tensions interfaciales et rapport des epaisseurs des deux couches liquides. Dans le cas d'un gradient de temperature perpendiculaire a l'interface (convection marangoni), les instabilites d'un systeme a deux et trois couches liquides sont etudiees par une theorie de stabilite lineaire classique en utilisant une methode tau-tchebycheff. Les mouvements convectifs 2d ont egalement ete etudies numeriquement dans le cas d'un systeme de trois couches fluides

Ce travail est consacré à l'étude par simulation numérique des échanges de quantité de mouvement et d'énergie entre une bulle sphérique et un écoulement pour des nombres de Reynolds compris entre 0.1 et 500. Pour cela, les équations complétes tridimensionnelles de Navier-Stokes et d'advection-diffusion d'un scalaire sont résolues numériquement en coordonnées curvilignes orthogonales par une méthode de volumes finis. Plusieurs résultats nouveaux concernant les transferts interfaciaux et les forces liées à l'inertie de l'écoulement ont été apportés. Ainsi, il apparaît que les effets d'histoire thermique sont dans certaines situations d'écoulements instationnaires prépondérants alors que l'influence de la déformation spatiale de l'écoulement peut être considérée comme négligeable. L'étude de I'ébullition et de la condensation d'une bulle de vapeur en présence d'un écoulement uniforme, où l'échange d'énergie à l'interface gouverne l'évolution du rayon de la bulle, montre que ces deux phénomènes sont en fait très différents tant en ce qui concerne le transfert interfacial que les aspects hydrodynamiques. La force de masse ajoutée induite par l'évolution du volume de la bulle correspond en écoulement visqueux à celle obtenue pour un fluide parfait et la présence d'effets d'histoire notables est essentiellement liée aux conditions initiales du changement de phase. Une grande partie de ce travail a ensuite été consacrée à l'étude de la force de portance exercée sur une bulle par des écoulements rotationnels etlou de déformation. Le coefficient de portance induit par un cisaillement pur est, pour un nombre de Reynolds suffisamment grand, indépendant de la vorticité de l'écoulement et très proche du résultat connu en fluide parfait. Lorsque la viscosité devient prépondérante, ce coefficient dépend à la fois de la viscosité et de la vorticité de l'écoulement. L'extension de la théorie de Saffman a permis d'obtenir l'expression analytique de la force de portance sur une bulle à petit nombre de Reynolds qui a ensuite été confirmée par les simulations. En écoulement plus complexe (déformation plane, rotation solide) la force subie par la bulle est la superposition de la force d'inertie induite par la déformation de l'écoulement et de la force de portance liée au champ de vorticité. Enfin, I'étude de la force d'interaction résultant de la proximité d'une paroi ou de la présence d'une autre bulle a permis de monter que lorsque le nombre de Reynolds décroît cette force devient répulsive pour des distances de l'ordre du diamètre de la bulle alors que la théorie potentielle ne prédit que des forces attractives.

La compréhension des processus de dégradation thermique en milieu poreux réactif est l'objectif principal de ce mémoire. Le comportement d'un échantillon de redwood soumis à de forts flux de chaleur a été étudié numériquement et expérimentalement. Le modèle numérique développé permet de décrire les principaux modes de transferts, la réaction de pyrolyse et la transformation de la matrice solide associée. Il conduit à la résolution d'un système différentiel, non linéaire, couplé. L'anisotropie du matériau a également été prise en compte grâce à une modélisation bidimensionnelle. Expérimentalement, deux bancs d'essais ont été développés afin d’étudier la pyrolyse sous atmosphère inerte et oxydante. L'étude de la pyrolyse sous atmosphère inerte a fait ressortir le phénomène de propagation du front de réaction, modulé en intensité par un amortissement progressif du processus. Une analyse détaillée des transferts a permis d’expliciter le mécanisme de propagation. Une vitesse caractérisant cette propagation a été définie, numériquement et expérimentalement. Sous atmosphère oxydante, il a été montré que les réactions d'oxydation du charbon en surface constituent un apport de chaleur trois fois plus important que le flux incident, permettant ainsi le déclenchement et la propagation de la pyrolyse dès les faibles flux. Enfin, la prise en compte de l'anisotropie de la structure a soulevé un résultat paradoxal: le front de pyrolyse se propage plus vite dans la direction perpendiculaire aux fibres (direction caractérisée par une conductivité thermique plus faible)
The major purpose of this study is a better understanding of mechanisms involved in thermal degradation of porous medium (wood for instance). Numerical and experimental investigations have been carried out. A non linear coupled differential set of equations had to be solved to describe heat and mass transfer, pyrolysis reaction and the induced solid matrix transformation. Inclusion of anisotropy has been performed using 2D-simulation. Two experimental set up have been used to investigate pyrolysis under inert and ambient atmosphere. The reactive zone has been found to be very thin compared to slab length and to propagate into the sample as time proceeds. A pyrolysis front velocity has been defined experimentally and numerically. A detailed analysis of heat and mass transfer in the sample provided an improved understanding of the front propagation mechanism. Heat conduction has been found to play a major role in the heat balance whereas chemical reactions contribution has been shown to be negligible. Under oxidative atmosphere, smoldering combustion occurs at the irradiated surface and has been shown to supply three times more heat than incident heat flux so that pyrolysis starts at lower incident heat fluxes. Inclusion of structure anisotropy leads to a paradox: pyrolysis front propagates more rapidly across than along the fibres (although heat conductivity is lower across than along fibres)

Analyse de la forme 3D est un sujet de recherche extrêmement actif dans les deux l'infographie et vision par ordinateur. Dans la vision par ordinateur, l'acquisition de formes et de modélisation 3D sont généralement le résultat du traitement des données complexes et des méthodes d'analyse de données. Il existe de nombreuses situations concrètes où une forme visuelle est modélisé par un nuage de points observés avec une variété de capteurs 2D et 3D. Contrairement aux données graphiques, les données sensorielles ne sont pas, dans le cas général, uniformément répartie sur toute la surface des objets observés et ils sont souvent corrompus par le bruit du capteur, les valeurs aberrantes, les propriétés de surface (diffusion, spécularités, couleur, etc), l'auto occlusions, les conditions d'éclairage variables. Par ailleurs, le même objet que l'on observe par différents capteurs, à partir de points de vue légèrement différents, ou à des moments différents cas peuvent donner la répartition des points tout à fait différentes, des niveaux de bruit et, plus particulièrement, les différences topologiques, par exemple, la fusion des mains. Dans cette thèse, nous présentons une représentation de multi-échelle des formes articulés et concevoir de nouvelles méthodes d'analyse de forme, en gardant à l'esprit les défis posés par les données de forme visuelle. En particulier, nous analysons en détail le cadre de diffusion de chaleur pour représentation multi-échelle de formes 3D et proposer des solutions pour la segmentation et d'enregistrement en utilisant les méthodes spectrales graphique et divers algorithmes d'apprentissage automatique, à savoir, le modèle de mélange gaussien (GMM) et le Espérance-Maximisation (EM). Nous présentons d'abord l'arrière-plan mathématique sur la géométrie différentielle et l'isomorphisme graphique suivie par l'introduction de la représentation spectrale de formes 3D articulés. Ensuite, nous présentons une nouvelle méthode non supervisée pour la segmentation de la forme 3D par l'analyse des vecteurs propres Laplacien de graphe. Nous décrivons ensuite une solution semi-supervisé pour la segmentation de forme basée sur un nouveau paradigme d'apprendre, d'aligner et de transférer. Ensuite, nous étendre la représentation de forme 3D à une configuration multi-échelle en décrivant le noyau de la chaleur cadre. Enfin, nous présentons une méthode d'appariement dense grâce à la représentation multi-échelle de la chaleur du noyau qui peut gérer les changements topologiques dans des formes visuelles et de conclure par une discussion détaillée et l'orientation future des travaux.

Le but de cette thèse est de développer une nouvelle méthodologie de recalage de modèles numériques et d'optimisation de systèmes multi-physique. Compte tenu du contexte dans lequel les travaux se sont déroulés, nous nous sommes principalement concentrés sur le recalage des modèles et sur et l'optimisation énergétique des systèmes hydro-électromécanique des poids lourds, et plus précisément ceux les pelleteuses. Dans un premier temps nous avons proposé une méthode stochastique et heuristique de recalage de modèles numériques de simulation afin que le système étudié soit le plus représentatif possible de la réalité. Nous avons appliqué cette méthode à deux cas d'études : théorique et réelle de pelleteuse. Les résultats ont montrés que l’application de la méthode proposée est plus précise et converge plus rapidement vers les valeurs attendues. La deuxième partie du mémoire était axée sur les solutions de récupération d'énergie dans les engins mobiles de forte. En raison de la grande variété des principes de récupération et de stockage d'énergie, il nous a été nécessaire de proposer une classification en plusieurs catégories. Chaque catégorie est subdivisée en sous-catégories en fonction des processus mis en œuvre ou des transformations énergétiques opérées lors du stockage. Dans la dernière partie, nous avons proposé une nouvelle méthode d'optimisation visant à simplifier la conception de systèmes de récupérations d’énergie par le biais d'une identification automatique et optimale des paramètres difficilement estimables. Nous avons appliqué cette méthode sur un brevet et les résultats ont démontré l’efficacité de notre méthode
The purpose of this thesis is to develop a new methodology for the calibration and the optimization of multi-physics systems. Given the context in which the work was done, we mainly focused on hydro-electromechanic circuits of heavy goods vehicles, specifically excavators. A new approach is presented in this thesis to calibrate a complex multi-domain system. We applied this approach on two case studies: a theoretical and a real excavator’s hydro-electromechanic circuit. Results concluded that applying this approach was an efficient solution, as it proves its accuracy and efficiency with less amount of computation time. Due to their large application quantities with extremely low efficiency, pollutant emissions, high fuel consumption and oil price, researches on the environment protection and the energy saving of construction machinery, especially hydraulic excavators, have become very necessary and urgent. An overview on the energy saving principles is discussed and then classed based on the type of the energy recovered. Finally, we proposed a new approach to design the energy recovery system. To demonstrate its relevance, we applied this approach on an energy recovery patent. Results concluded that our proposed method proved its accuracy that lead to the most accurate results and the optimal design

Dans cette thèse nous établissons une formule de recollement de formes de torsion analytique réelle pour les fibrés vectoriels plats sur une fibration lisse sous certaines hypothèses. D'abord, nous obtenons la formule de recollement sous l'hypothèse qu'il existe une fonction de Morse le long des fibres. Ensuite, nous utilisons la méthode de limite adiabatique pour prouver le formule de recollement dans le cas où les groupes de cohomologie le long des fibres de la fibration de l'hypersurface coupante sont nuls. Dans toute cette thèse nous supposons que les métriques admettent des structures produits près de l'hypersurface coupante. Nous travaillons aussi sur l'asymptotique du noyau de Bergman
In this thesis we establish a gluing formula of real analytic torsion forms for flat vector bundles on a smooth fibration under certain assumptions. First, we obtain the gluing formula under assumption that a fiberwise Morse function exists. Second, we use the adiabatic method to prove the gluing formula in the case that the fiberwise twisted cohomology groupes of the fibration of cutting hypersurface vanish. In this thesis we assume that the metrics admit product structures near the cutting hypersurface. We also work on the asymptotic expansions of Bergman kernel

Dans cette thèse, nous partons d'un fibré vectoriel E sur une variété compacte M (avec un produit scalaire et une connexion adaptée) et nouS considérons un opérateur: le "laplacien généralisé" qui est fonné par le laplacien brut et un potentiel. Nous nous ramenons au fibré des repères (un fibré principal) P associé au fibré vectoriel E. Les fonctions équivariantes sur P à valeur dans l'espace modèle de la fibre correspondent aux sections de E. Nous réalisons un plongement dans un espace de Hilbert au moyen de ces fonctions équivariantes et du noyau de la chaleur. Ensuite nous étudions les propriétés de plongement, notamment la métrique induite. Nous constatons que le plongement est asymptotiquement une isométrie lorsque le temps t tend vers O. Nous illustrons plus concrètement cette étude dans le cas de l'opérateur de Dirac. D'autre part, nous généralisons, aux cas des fibrés, des estimées liées au noyau de la chaleur. Ceci nous permet de démontrer, dans ce contexte, un théorème de précompacité pour une nouvelle distance spectrale que nous définissons. Nous obtenons un résultat de convergence vers un espace limite, avec un certain nombre de "bonnes propriétés" liées à cette convergence
Ln this thesis, we consider a vector bundle E over a compact manifold M (with an inner product and an adapted connection) and an operator: the "generalized Laplacian" which is the rough Laplacian with a potential. Then we refer to the frame bundle (a principal bundle) P associated to the vector bundle E. The equivariant functions on P with value in the fiber space correspond to the sections of E. We construct an embedding in a Hilbert space using these equivariant functions and the heat kemel. We also discuss the properties of this embedding, more precisely, the induced metric. We conclude that the embedding is asymptotically an isometry as the time t tends to O. We illustrate the study in a concrete way by studying the case of the Dirac operator. Ln the same context, we generalizesorne heat kemel estimates which lead us to demonstrate a precompacity theorem for a new spectral distance that we define. As aconsequence, we obtain a result of convergence to a limit space, with a certain number of "good properties" related to this convergence

Les lasers solides dopés terres rares ont certains avantages: ils sont compacts, possèdent un fort rendement et leur faisceau est de bonne qualité. Le principal problème limitant la puissance est la production de chaleur inhérente au processus laser. Cette thèse comporte un premier volet consacré à l'étude de nouveaux matériaux à forte résistance à la puissance de pompage: GdVO4 :Yb et CaGdAlO4 :Yb en particulier. Des émissions laser quasiathermiques et des impulsions ultra-brèves ont été obtenues dans ce dernier. Dans un second volet, une nouvelle méthode d'assemblage par voie sol-gel a été étudiée pour créer des sources composites permettant une dissipation efficace de la chaleur. Avec cette technique, les homo-assemblages (matériaux de même nature chimique) présentent les mêmes capacités de résistance que ceux obtenus par la méthode de soudage par diffusion. Les hétéroassemblages (deux matériaux différents) sont difficiles à obtenir par diffusion mais, avec une interface issue du procédé sol-gel, ils ont résisté jusqu'à 200°C et 15 W de pompage. Les pertes lasers à l'interface sont négligeables et la température dans le matériau est abaissée de près de 40%.

Avec un coût équivalent à 20 % de la consommation électrique mondiale, et des fluides frigorigènes fortement réglementés, l’industrie du froid doit faire face à plusieurs défis environnementaux tout en assurant son rôle fondamental pour divers secteurs (alimentaire, pharmaceutique, climatisation…). L’usage de suspensions de matériaux à changement de phase (MCP) en solution aqueuse, appelées « coulis », permet de stocker et transporter des quantités de froid par chaleur latente, un atout pour le dimensionnement et le rendement des installations. Parmi ces MCP, on trouve les hydrates (de sels, de gaz) dont certains possèdent les plus fortes chaleurs latentes sur la gamme 0-10 °C. Ce chapitre présente les propriétés fondamentales des hydrates, puis une revue des hydrates utilisés comme matériaux de stockage et de transport de froid. Les critères thermodynamiques, rhéologiques, thermiques, cinétiques, énergétiques et environnementaux d’utilisation des hydrates sont ensuite détaillés. Enfin, des exemples d’application des hydrates en réfrigération et en climatisation sont décrites.

D’ici à la fin du siècle, de fortes vagues de chaleur devraient frapper le Sahel. Même si la population locale est acclimatée aux températures élevées, elle pourrait souffrir de ces événements extrêmes.

De nombreux composés minéraux sont utilisés en tant que renfort dans des matrices organiques ou polymères. Ainsi la compatibilité de ces charges minérales avec des milieux organiques constitue un véritable challenge tant du point de vue académique que des développements industriels. Dans ce contexte l’élément fluor présente des caractéristiques uniques et bien adaptées à cette application. En effet la forte électronégativité du fluor ainsi que la dureté importante de l’ion F - , lui conférant son caractère de base dure et faible notamment vis-à-vis des groupements hydroxyle, constituent des propriétés intrinsèques susceptibles de perturber l’environnement d’éléments électropositifs. Ainsi le fluor présent dans les particules minérales, en modifiant la polarité de surface, va faire évoluer les tensions interfaciales et l’angle de contact entre le solide et le milieu liquide. L’élément fluor va alors dans certaines situations assurer une meilleure dispersion de la charge minérale et une meilleure cohésion avec la matrice organique, la stabilité d’une telle formulation étant gouvernée par des forces électrostatiques et de type Van der Waals. Ainsi différentes méthodes chimiques de fluoration ont été mises en oeuvre visant à modifier du graphite, de la silice ou encore des phosphates. Dans ces conditions, les chaleurs d’immersion, les tensions interfaciales, la solubilité ou encore l’angle de contact nous ont permis d’évaluer les propriétés d’hydrophobie et de dispersion de ces charges minérales. Finalement il est capital de mettre au point des voies de synthèse permettant de bien gérer le ratio F/OH dans des oxydes minéraux, très souvent à l’origine de leur compatibilité avec des milieux organiques.

La réutilisation planifiée des eaux usées épurées peut soulager les ressources en eau conventionnelles et réduire la consommation d'eau. Elle constitue une option d'action possible dans la gestion intégrée des ressources en eau, si les avantages dans le contexte local l'emportent sur les dépenses nécessaires (traitement supplémentaire, infrastructure, coûts, énergie). Le présent projet a cherché à savoir si la réutilisation de l'eau pouvait être une option pertinente pour la gestion des ressources en eau en Suisse. Pour ce faire, les données existantes sur la disponibilité et la consommation d'eau ont été analysées et une enquête sur le sujet a été menée auprès des services cantonaux de l'environnement. En raison du changement climatique, les périodes de fortes chaleurs sont de plus en plus fréquentes en Suisse, notamment en été. Les épisodes de sécheresse qui en découlent entraînent une augmentation des besoins en eau pour différentes applications (irrigation pour l'agriculture et dans les villes, eau de refroidissement, etc.). Au niveau local, les représentants de 19 des 26 cantons ont identifié un besoin de réutilisation de l'eau pour diverses applications, en particulier pour l'irrigation. De plus, on s'attend à une augmentation de ces besoins avec le changement climatique en cours. En outre, la réutilisation de l'eau présente des synergies avec d'autres mesures de gestion des ressources en eau, par exemple le stockage de l'eau pour les périodes où les besoins sont plus importants. Bien entendu, la réutilisation de l'eau doit être soumise à des exigences claires en termes de qualité et de quantité utilisable et des directives techniques doivent être établies, afin de ne pas mettre en danger l'homme et l'environnement. De plus, pour que les projets de réutilisation de l'eau puissent être mis en oeuvre avec succès à long terme, l'acceptation sociale doit être garantie. Actuellement, la réutilisation de l'eau n'est pas explicitement réglementée dans le droit suisse ; seule l'irrigation est implicitement interdite, alors que toutes les autres applications sont autorisées, mais sans directives concernant la mise en oeuvre ou la qualité. En outre, la Suisse manque d'expérience, de connaissances et de compétences pour la mise en place de la réutilisation de l’eau. Il est donc recommandé d’acquérir de l’expérience par le biais de projets pilotes et d’évaluer les informations spécifiques au projet (coûts, infrastructure nécessaire, etc.). En parallèle, un processus coordonné d'adaptation de la législation est nécessaire pour encadrer une mise en oeuvre sûre de la pratique en Suisse. Cela permettra de garantir que la réutilisation de l'eau soit une mesure fiable et contrôlée pour la gestion future des ressources en eau.

La géothermie de faible profondeur avec des pompes à chaleur correspond à l’état actuel de la technique et est déjà largement répandue en Suisse. Au sein du futur système énergétique, la géothermie de moyenne à grande profondeur (1 à 6 km) devrait également jouer un rôle important, notamment en matière de fourniture de chaleur pour les bâtiments et les process industriels. Cette forme d’utilisation de la chaleur géothermique nécessite un sous-sol bien perméable, permettant à un fluide – généralement de l’eau – d’engranger la chaleur naturellement présente dans la roche et de la transporter jusqu’à la surface. Dans les roches sédimentaires, cette condition est généralement vérifiée du fait de la structure naturelle, tandis que dans les granites et les gneiss la perméabilité doit être générée artificiellement par injection d’eau. La chaleur ainsi récupérée augmente au fur et à mesure de la profondeur de forage : la température souterraine atteint environ 40°C à 1 km de profondeur et environ 100°C à 3 km de profondeur. Pour entraîner une turbine à vapeur en vue de produire de l’électricité, des températures supérieures à 100°C sont nécessaires. Étant donné que cela implique de forer à des profondeurs de 3 à 6 km, le risque de sismicité induite augmente en conséquence. Le sous-sol peut également servir à stocker de la chaleur ou des gaz, par exemple de l’hydrogène ou du méthane, ou encore à enfouir de façon permanente du CO2. À cet effet, les mêmes exigences que pour l’extraction de chaleur doivent être vérifiées et le réservoir doit en outre être surmonté d’une couche étanche, empêchant le gaz de s’échapper. Le projet conjoint « Énergie hydroélectrique et géothermique » du PNR « Énergie » était avant tout consacré à la question de savoir où en Suisse trouver des couches de sol appropriées, répondant de manière optimale aux exigences des différentes utilisations. Un deuxième grand axe de recherche concernait les mesures visant à réduire la sismicité induite par les forages profonds et les dommages aux structures qui en résultent. Par ailleurs, des modèles et des simulations ont été élaborés dans le but de mieux comprendre les processus souterrains qui interviennent dans la mise en œuvre et l’exploitation des ressources géothermiques. En résumé, les résultats de recherche montrent que la Suisse jouit de bonnes conditions pour l’utilisation de la géothermie de moyenne profondeur (1-3 km), tant pour le parc de bâtiments que pour les processus industriels. L’optimisme est également de mise en ce qui concerne le stockage saisonnier de chaleur et de gaz. Le potentiel de stockage définitif de CO2 dans des quantités pertinentes s’avère en revanche plutôt limité. Concernant la production d’électricité à partir de la chaleur issue de la géothermie profonde (> 3 km), il n’existe pas encore de certitude définitive quant à l’importance du potentiel économiquement exploitable du sous-sol. Des installations de démonstration exploitées industriellement sont absolument nécessaires à cet égard, afin de renforcer l’acceptation par la population et les investisseurs.