Dissertations / Theses on the topic 'GHz régime'
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Thomas, Catherine. "Mesures du gradient accélérateur maximum dans des cavités supraconductrices en régime impulsionnel à 3 GHz." Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 2000. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00006564.
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Bonamis, Guillaume. "Conception et réalisation d’une source laser femtoseconde GHz et applications au régime d’ablation très haute cadence." Thesis, Bordeaux, 2020. http://www.theses.fr/2020BORD0293.
Abstract:
Ces deux dernières décennies, la technologie des lasers femtosecondes a considérablement gagné en maturité et en fiabilité. Ces impulsions permettent aujourd’hui de réaliser des procédés de micro-usinage avec des dommages thermiques minimes, autorisant ainsi de travailler avec une grande précision sur des matériaux fortement sensibles à la température. Néanmoins, l’implantation de cette technologie dans le marché des applications industrielles est freinée par une productivité insuffisante. Pour pallier à ce problème, les stratégies utilisées consistent en une optimisation des procédés et en l’obtention de puissances moyennes de plus en plus élevées avec ces sources laser. Une autre voie propose d’augmenter l’efficacité des procédés d’ablation en délivrant différemment l’énergie sur la matière : par rafales d’impulsions de faible énergie plutôt que par impulsions uniques de forte énergie.De récents travaux ont montré que l’utilisation de rafales d’impulsions à des cadences de l’ordre du GHz permet d’atteindre des niveaux d’efficacités supérieurs d’un ordre de grandeur à ceux de l’usinage par impulsions femtosecondes classique. Ces résultats encourageants sont néanmoins controversés, d’autres travaux ayant par la suite mis en évidence des niveaux d’efficacité en deçà des attentes mais aussi la présence de dommages thermiques sur les matériaux usinés. Une étude approfondie de ce potentiel nouveau procédé d’usinage est donc nécessaire afin de s’assurer d’une part qu’il présente bien un intérêt et d’autre part de mettre en évidence les conditions optimales pour son utilisation. Pour cela, différents oscillateurs optiques délivrant des rafales d’impulsions femtosecondes à des cadences de l’ordre du GHz ainsi que des amplificateurs ont été développées. Ces systèmes lasers innovants présentent une grande flexibilité sur les paramètres laser accessibles (cadence et énergie des impulsions, nombre d’impulsions par rafale notamment). Cette flexibilité nous a permis de mener une étude approfondie du procédé d’ablation par rafales GHz sous la forme de nombreux essais d’usinage sur des matériaux d’intérêts industriel. Cette étude a mis en évidence l’influence des différents paramètres laser et a ainsi permis d’expliquer l’inhomogénéité des résultats obtenus avec ce procédé et d’orienter l’utilisation de ce procédé dans des conditions favorables à l’obtention d’un usinage efficace et de bonne qualitéThese last two decades, femtosecond laser technology has gained considerably in terms of maturity and reliability. These laser pulses enable materials micro-machining with minimal thermal collateral effects, thus allowing to work with an outstanding precision, even on materials highly sensitive to temperature. Nevertheless, the penetration of femtosecond processing into the industrial manufacturing market is limited due to an insufficient productivity. The current strategies consist of optimizing the processes on the one hand and increasing the average power of these laser sources on the other hand. Another way suggests increasing the femtosecond ablation process efficiency by delivering bursts of low-energy pulses instead of one highly energetic pulse.Recent works showed that using bursts of pulses at repetition rates on the order of GHz allows to reach ablation rates one order of magnitude higher than the ones obtained by standard femtosecond pulse machining. Nevertheless, these promising results are controversial, as other works point out levels of efficiency lower than expected, added to collateral thermal damages on the machined materials. A thorough study of this new ablation regime is thus necessary to ensure that its interest is justified on the one hand, and to point out the optimal configurations of its use on the other hand. Several optical oscillators delivering bursts of femtosecond pulses at GHz-level repetition rates and laser amplifiers have been developed to this purpose. These innovating laser systems benefit from great flexibility in terms of reachable laser parameters (pulse repetition rate and energy, number of pulses per burst notably). This flexibility allowed us to perform a thorough study of the GHz-ablation regime by numerous machining experiments on several materials of industrial interest. This study points out the influence of the different laser parameters and thus to explain the variety of results related to GHz-ablation and to guide the use of this regime under favorable conditions to reach an efficient and high-quality machining
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Lai, Ngoc Diep. "Etude théorique et expérimentale des lasers solides bi-fréquences dans les domaines GHz à THz, en régime continu ou impulsionnel." Phd thesis, Rennes 1, 2003. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00410958.
Abstract:
Nous explorons quelques aspects nouveaux des lasers solides impulsionnels ou continus fonctionnant en régimes mono-fréquence ou bi-fréquence. Tout d'abord, nous avons mis au point quelques techniques pour optimiser les caractéristiques des lasers impulsionnnels. (i) Une faible modulation de la puissance de pompe a permis de rendre stable le taux de répétition avec une stabilité relative de 10-6. (ii) La durée des impulsions a été contrôlée continûment d'une dizaine de ns à quelques centaines de ns par trois méthodes différentes : l'ajustement du diamètre du faisceau laser dans l'absorbant saturable, l'ajustement du diamètre du faisceau de pompe dans le milieu actif, et, en particulier, l'utilisation des états fourchus dans un laser à deux axes. De plus, cette méthode des états fourchus a aussi permis (iii) d'augmenter l'énergie des impulsions par addition cohérente. Un laser tout compact Nd:YAG-Cr:YAG à deux fréquences dont la différence est continûment accordable jusqu'à 2,7 GHz a été construit. Les impulsions bi-fréquences sont idéales pour répondre aux besoins des applications telles que le lidar-radar Doppler. En outre, nous montrons que les impulsions bi-fréquences à 1550 nm peuvent être obtenues en utilisant un nouvel absorbant saturable Co: ASL taillé suivant l'axe c dans un laser Er-Yb: verre. Ces impulsions sont parfaitement adaptées aux systèmes de détection en espace libre nécessitant la sécurité oculaire. Le temps de cohérence du battement dans ces lasers a aussi été étudié : il est limité à la durée de l'impulsion. Une nouvelle technique de modulation de la puissance de pompe au voisinage de la fréquence d'oscillation de relaxation du laser a été étudiée et a permis d'obtenir des battements cohérents d'impulsion. La conversion de fréquence utilisant des effets optiques non linéaires a permis d'obtenir des sources bi-fréquences dans le visible. Des impulsions bi-fréquences vertes et rouges ont été obtenues. Une source THz dans le rouge a aussi étér éalisée en utilisant un laser à deux axes Er-Yb:verre doublé dans un cristal mixte "en éventail" de PPLN. Les applications à la génération de micro-ondes et d'ondes sub-millimétriques sont discutées.
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Belloni, Valeria. "Spatial and temporal pulse shaping for ultrafast laser materials processing." Electronic Thesis or Diss., Bourgogne Franche-Comté, 2023. http://www.theses.fr/2023UBFCD055.
Abstract:
Le traitement par laser ultrarapide a suscité un grand intérêt dans les applications industrielles en raison de sa capacité à réaliser une ablation précise et de haute qualité dans les matériaux. Cependant, les contraintes liées aux lasers, telles que l'énergie des impulsions et les taux de répétition, ont limité son développement, en particulier dans les environnements industriels.Dans ce cadre, la personnalisation des profils spatiaux et temporels des faisceaux laser peut améliorer l'interaction entre le laser et le matériau. Les techniques de mise en forme des faisceaux jouent un rôle crucial dans l'optimisation des performances du traitement des matériaux par laser ultrarapide et permettent d'atteindre des régimes jusqu'alors inaccessibles. Parallèlement, les lasers ultrarapides fonctionnant à des taux de répétition de l'ordre du gigahertz délivrent un nombre d'impulsions par unité de temps nettement plus élevé que les sources laser conventionnelles. La division d'une impulsion en plusieurs sous-impulsions avec un taux de répétition élevé semble être une méthode efficace pour augmenter le taux d'ablation dans le traitement laser.Cette thèse explore la possibilité d'utiliser des systèmes laser ultrarapides avec des taux de répétition de l'ordre du gigahertz, ainsi que des techniques avancées de mise en forme du faisceau pour améliorer le traitement laser ultrarapide. Le faisceau de Bessel est particulièrement utile dans le traitement des matériaux transparents grâce à sa robustesse aux distorsions non linéaires. Un faisceau de Bessel d'ordre élevé est utilisé dans cette thèse pour générer, pour la première fois, des nano piliers positifs avec une seule impulsion laser sur une surface de saphir. En outre, un nouveau système optique de génération de faisceaux de Bessel hautement focalisés a été développé pour étudier de nouvelles possibilités dans le traitement du silicium. Enfin, une source laser de fréquence de répétition allant jusqu’à 15 GHz, a été utilisée pour traiter le silicium. Des résultats prometteurs ont été obtenus en utilisant ce taux de répétition très élevé à la fois avec un faisceau gaussien et avec une mise en forme de faisceau en profil carréUltrafast laser processing has gained significant attention in industrial applications due to its ability to achieve precise and high-quality material ablation. However, laser constraints such as pulse energy and repetition rates have limited the throughput of ultrafast laser processes, especially in industrial settings.In this framework, customizing the spatial and temporal profiles of laser beams can enhance the interaction between the laser and the material. Beam shaping techniques play a crucial role in optimizing the performance of ultrafast laser materials processing and reaching previously inaccessible regimes. In parallel, ultrafast lasers operating at GHz repetition rates deliver a significantly higher number of pulses per unit of time compared to conventional laser sources. Splitting a single pulse into several sub-pulses with high repetition rate seems to be an effective method to increase the ablation rate in laser processing.This thesis explores the possibility of ultrafast laser systems with GHz repetition rates and advanced beam shaping techniques to improve ultrafast laser processing. The Bessel beam is particularly beneficial in processing transparent materials thanks to its robustness to non-linear distortions. A high-order Bessel beam is used in this thesis to generate, for the first time, positive nanopillars with a single laser pulse across the surface of sapphire. In addition, a new setup for highly focused Bessel beams has been developed to investigate new opportunities in silicon processing. Finally, a GHz repetition laser source, in a new regime up to 15 GHz, has been used to process silicon. Promising results were obtained with this very high repetition rate with a Gaussian beam and top-hat beam shaping
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Beaussart, Stéphane. "Contribution à l'étude du fonctionnement et à l'optimisation des oscillateurs A. T. T. Au silicium de forte puissance en régime d'impulsions courtes à 94 GHz." Lille 1, 1997. http://www.theses.fr/1997LIL10202.
Abstract:
Ce travail est une contribution a l'etude du fonctionnement des oscillateurs a avalanche et temps de transit au silicium pour la generation de fortes puissances en regime periodique d'impulsions courtes a 94 ghz. Le premier chapitre decrit en detail l'ensemble des trois modeles electriques temporels utilises dans le cadre de ce travail. Les deux premiers modeles permettent des approches du fonctionnement de l'oscillateur respectivement en regime purement sinusoidal et en regime isotherme quelconque. Le troisieme est un modele electrothermique base sur une description consistante des effets electriques et thermiques instantanes dans le circuit qui permet l'approche la plus realiste du fonctionnement du circuit en regime d'impulsions le second chapitre est consacre a l'etude theorique du fonctionnement de l'oscillateur en regime impulsionnel utilisant des diodes a. T. T au silicium a double zone de transit a profil de dopage uniforme. Le comportement electrique et thermique intrinseque a 94 ghz de ces structures a ete etudie de facon exhaustive en fonction des parametres de fonctionnement a montre qu'une structure de diode donnee presentait une gamme de temperature de fonctionnement optimale. Ces resultats ont servi de base pour une premiere comparaison entre des mesures experimentales effectuees sur l'oscillateur utilise a thomson et des simulations menees a l'aide du modele electrothermique. Le troisieme chapitre porte sur l'etude du circuit passif de charge de l'oscillateur incluant la cavite en structure guide d'onde et les elements constituant le boitier de la diode. Celle-ci a necessite au prealable le choix d'un modele theorique a la fois efficace et realiste. Le modele physique electromagnetique numerique retenu a fait l'objet d'une validation menee dans le cadre d'une comparaison avec des resultats experimentaux obtenus avec la cellule utilisee en pratique a thomson.
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Richard, Edwis. "Etude du bruit de fond basse-fréquence de 1 Hz à 100 kHz et haute-fréquence de 50 MHz à 4 GHz en régime de porteurs chauds dans des structures n+nn+AlxGa1-xAs." Montpellier 2, 1995. http://www.theses.fr/1995MON20157.
Abstract:
Ce memoire rend compte d'une etude experimentale du bruit de fond dans l'alliage al#xga#1#-#xas pour des taux d'aluminium x compris entre 15 et 30%. Nous y abordons autant le bruit de fond basses frequences dans la gamme 1 hz-100 khz que celui observe a plus hautes frequences entre 50 mhz-4 ghz en regime de porteurs chauds. Les resultats obtenus en basses frequences ont montre l'evolution avec x des differentes sources de bruit et en particulier l'evolution du bruit de generation-recombinaison associe aux centres dx. L'analyse du bruit de g-r avec la temperature, a permis de preciser l'energie de capture et d'emission de ces centres responsables de la deterioration des performances des composants. Dans le domaine des hautes frequences, nous avons presente une methode experimentale permettant d'evaluer et de s'affranchir des effets thermiques au cours de mesures de temperature de bruit. Ces dernieres ont permis de preciser l'evolution du coefficient de diffusion avec le champ electrique et ont montre une croissance du champ de seuil de transfert intervallee avec le taux d'aluminium. Compte tenu de la large utilisation de ce materiau dans le domaine de l'electronique hyperfrequence, nous pensons que ce travail peut apporter un certain nombre d'elements permettant de mieux comprendre l'evolution du transport avec le taux d'aluminium et le champ electrique dans cet alliage et par voie de consequence dans le composant
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Ewart, Timothée. "Etude des écoulements gazeux isothermes en microconduits : du régime hydrodynamiques au proche régime moléculaire libre." Aix-Marseille 1, 2007. http://www.theses.fr/2007AIX11053.
Abstract:
Cette these aborde le probleme de l'interaction gaz / paroi et des conditions aux limites en ecoulement de gaz rarefie. Ce travail de thèse porte sur l'etude experimentale, numerique et theorique des ecoulements isothermes dans les microtubes et les microcanaux pour différents gaz. Le volet proprement experimental porte sur la mesure des debits. Ce volet est complete d'abord par la mise en oeuvre d'une methode de Monte Carlo permettant d'atteindre le profil des vitesses dans des sections choisies. Ces resultats sont compares a ceux donnes par differentes approches theoriques et numeriques : approche NS continue en regime de glissement, approches cinetiques (Boltzmann linearise, BGK) en regime transitionnel ou en regime moleculaire libre. A travers ces comparaisons on determine notamment le domaine de validite du regime de glissement (premier et second ordre), des valeurs du coefficient d'accommodation de la composante tangentielle de la quantite de mouvement, les valeurs du coefficient du second ordre en regime de glissement ainsi que les grandeurs dont il depend. On analyse aussi le comportement asymptotique de l'ecoulement (debit) quand le nombre de Knudsen devient tres grandThis Ph. D work involves experimental, numerical and theoretical studies on the isothermal ows in the microtubes and the microchannels using different gases. The experimental part is devoted to the measurements of the mass ow rates. It is completed by a numerical simulation based on the Monte Carlo method, that gives the velocity profile in a section of the microdivice. The results were compared to the following approaches : the NS equations in the slip regime and thevarious kinetic approaches (linearized Boltzmann equation, BGK) in the transitional and the free molecular regime. Comparing our experiments to these numerical or theoretical approaches , we determine the field of validity of the slip regime (using first and second order boundary conditions), the values of the tangential accommodation coefficient, the values of the coefficient of second orderand its parameter dependences. Finally, we analyze the asymptotic behavior of the mass ow rate in the free molecular regime
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Aufrère, Loi͏̈c (19. "Etude de l'interaction gaz-paroi en régime hypersonique." Aix-Marseille 1, 2000. http://www.theses.fr/2000AIX11027.
Abstract:
L'etude du comportement thermique des engins rentrant dans les atmospheres planetaires tient une place importante dans la recherche spatiale. On modelise ici la couche de knudsen d'un gaz polyatomique hors d'equilibre vibratoire au voisinage d'une paroi. La dissociation est negligee. On obtient une solution approchee de l'equation de boltzmann au contacte de la surface en utilisant une modelisation de type hanson-morse de l'operateur collisionel. Les lois de reflexion derivent de la construction d'un operateur "noyau" original. Les sauts de temperatures, de densite et de pression a la paroi sont obtenus en utilisant l'expression de la fonction de distribution : ils prennent donc en compte l'effet des echanges collisionnels dans la couche de knudsen. On trouve un flux vibrationnel negligeable (faible accommodation et faible catalycite en vibration) ce qui confirme les resultats experimentaux anterieurs.
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Lusseyran, François. "Caractéristiques cellulaires du régime à poches en écoulement gaz-liquide co-courant vertical, transition vers le régime déstructuré." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 1990. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/INPL_T_1990_LUSSEYRAN_F.pdf.
Abstract:
Les écoulements gaz-liquide en conduite verticale présentent quatre configurations ou régimes d'écoulement. Ce travail porte sur le régime à poches et sur la transition vers la configuration qui lui succède : le régime destructuré (churn flow). Les mesures sont effectuées à 200D du point d'injection du gaz, dans une conduite de 12. 2 mm de diamètre et pour le couple de fluides eau-azote. Les deux principales grandeurs mesurées en fonction des flux d'entrée sont : le frottement pariétal instantané (méthode électrochimique) et l'épaisseur de film instantanée (méthode conductimétrique). Une détection optique simultanée de la présence des phases permet un traitement conditionnel de la base de données. Les caractéristiques de la cellule moyenne représentative de chaque point de fonctionnement en sont déduites : longueur de la cellule, du bouchon de liquide et de la poche de gaz, fréquence de passage des cellules ainsi que l'évolution selon une abscisse solidaire de la poche, du frottement pariétal et de l'épaisseur de film. Ces résultats sont comparés aux hypothèses et aux prédictions des modélisations du régime à poches. On compare les dimensions de l'attracteur bâti dans un pseudo-espace de phases à partir des signaux de frottement en régime à poches et en régime déstructuré. L’arrêt de l'augmentation de la valeur moyenne du frottement mesuré au niveau de la poche, quand la vitesse du gaz croit, est interprété comme signature de la déstabilisation du film. Un critère de transition en correspondance avec les modèle
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Plagnol, Vincent. "Modélisation de la colonne positive d'une décharge mercure-argon basse pression : analyse du régime stationnaire et étude de l'influence de la fréquence d'alimemtation en régime sinusoi͏̈dal." Toulouse 3, 1992. http://www.theses.fr/1992TOU30036.
Abstract:
Ce travail est consacre a la mise au point d'un modele collisionnel radiatif concernant les decharges mercure-argon basse pression alimentees sous differentes formes de signal (continu ou periodique). Le modele permet a partir des equations de continuite des densites de population et de l'energie electronique, de calculer les principales grandeurs caracteristiques de la decharge. Compte tenu du volume de calcul a effectuer, un certain nombre d'hypotheses est utilise. Les plus restrictives concernent d'une part les profils de densites des atomes excites, d'autre part la fonction de distribution en energie des electrons. Une premiere comparaison dans le cas stationnaire a permis d'apprecier l'influence de certains phenomenes physiques dans la modelisation des decharges hg/ar basse pression. Les resultats confirment la demarche de g. Zissis qui prend en compte l'excitation et l'ionisation de l'argon ainsi que l'influence des collisions hg-hg, negligees par de nombreux auteurs. L'utilisation des resultats de i. Bernat et de p. V. Weijer concernant l'emprisonnement des raies de resonance, conduit a une bonne comprehension de l'influence de ce phenomene sur le comportement des modeles. En regime dependant du temps, la difficulte d'interpretation des mesures experimentales d'absorption a ete prise en compte. La validation de la modulation obtenue a partir du modele a ete effectuee par comparaison avec le flux relatif experimental de la raie 254 nm qui est une mesure directe, donc exempte de toutes manipulations d'interpretation. Une etude a ensuite ete menee sur les principales grandeurs et leur comportement suivant la frequence. Nous avons tente d'expliquer les phenomenes de dephasage et de pics apparaissant a basse frequence, sur le comportement temporel de ces differentes grandeurs
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Bataille, Dominique. "Analyse du fonctionnement en régime permanent et en régime transitoire d'un échangeur de chaleur gaz-solide multiétagé à lits fluidisés." Toulouse, INPT, 1986. http://www.theses.fr/1986INPT001G.
Abstract:
Performance d'un echangeur a circulation continue, a contre-courant de sable chaud et d'air froid pour differentes conditions de debit de gaz et de sable, dans un intervalle de temperature d'entree de sable compris entre 400 et 1070**(o)c, et des granulometries de sable de 415 et 620 mu m. L'e7tude du comportement dynamique s'appuie sur un modele de l'equilibre thermique entre le sable et le gaz a chacun des 4 etages, et des echanges radiatifs entre etages.
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Mawlana, Abdulrahman. "Étude en régime permanent et transitoire du transfert liquide-gaz : cas d'un réacteur fluidisé gaz-liquide-solide." Toulouse, INPT, 1987. http://www.theses.fr/1987INPT026G.
Abstract:
Deux méthodes d'analyse sont utilisées. En régime permanent la méthode consiste à mesurer le profil de concentration de la phase continue (le liquide). En régime transitoire on détecte l'oxygène dissous sur cathode en or après injection brève d'oxygène gazeux dans colonne fluidisée initialement saturée par l'air. Ces deux méthodes permettent de déterminer la rétention du gaz, les nombres de péclet du gaz et du liquide et le coefficient de transfert de matière volumétrique.
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Gadoin, Émilie. "Régime intermittent "gaz-liquide" en conduite horizontale : écoulements non établis et transitoires." Toulouse, INPT, 1993. http://www.theses.fr/1993INPT152H.
Abstract:
En ecoulement de gaz et de liquide en conduite, on observe, pour une large plage de debits, un phenomene d'intermittence conduisant au passage successif de poches de gaz et de bouchons de liquide. Une telle situation physique est frequente en transport diphasique d'hydrocarbures. L'etude presentee, sur les regimes intermittents gaz-liquide en conduite horizontale, est focalisee sur les effets resultants de l'etablissement de l'ecoulement et les effets transitoires a partir d'une double approche: theorique et experimentale. Au plan theorique, une ecriture exacte ne faisant pas appel a l'hypothese de periodicite spatio-temporelle est developpee pour les ecoulements instationnaires. Cette formulation aboutit a un modele a deux fluides et deux configurations pour lequel des fermetures sont proposees et qui est potentiellement apte a prendre en compte les effets de coalescence ainsi que les echanges aux frontieres de configuration. La strategie de modelisation en ecoulement non etabli transitoire repose sur l'hypothese couramment admise que les lois de fermeture, resultant d'un equilibre local, sont calculees comme en ecoulement etabli stationnaire. La partie experimentale repond au double aspect associe a la problematique de la modelisation. Une banque de donnees complete est realisee en ecoulement stationnaire. Pour les deux lois de fermeture cles du regime intermittent, la confrontation des resultats a la modelisation est satisfaisante pour la vitesse des poches mais montre quelques lacunes pour la fraction de gaz dans les bouchons. L'ecoulement transitoire est etudie par sa reponse temporelle a des perturbations en echelon en entree ou en sortie de conduite. Trois ondes sont mises en evidence par moyenne d'ensemble. Une onde de taux de vide, lente, qui se propage dans le sens de l'ecoulement a la vitesse du gaz et s'accompagne d'une perturbation de structure. Deux ondes de pression, rapides, qui se propagent dans le sens et a contre sens de l'ecoulement avec une vitesse relative par rapport au liquide sensiblement identique
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Girardin, Mathieu. "Méthodes numériques tout-régime et préservant l'asymptotique de type Lagrange-Projection : application aux écoulements diphasiques en régime bas mach." Thesis, Paris 6, 2014. http://www.theses.fr/2014PA066377/document.
Abstract:
Les écoulements diphasiques dans les centrales de type réacteur à eau pressurisée appartiennent à des régimes très variés allant du faible nombre de Mach jusqu'aux ondes de chocs. Calculer des solutions approchées précises de ces écoulements peut s'avérer délicat dans certains régimes. On s'intéresse dans cette thèse à la conception et à l'étude de méthodes numériques robustes et stables à grand pas de temps, capables de calculer des solutions approchées précises quel que soit le régime d'écoulement, y compris sur maillage grossier. Une stratégie pour construire de tels schémas consiste à : utiliser un schéma semi implicite basé sur un splitting d’opérateurs pour séparer la résolution approchée des phénomènes rapides de celles des phénomènes lents ; corriger les flux numériques afin d’améliorer la précision du schéma dans certains régimes. Deux approches sont utilisées pour analyser la capacité du schéma numérique à gérer plusieurs régimes d'écoulement. L’approche des schémas asymptotic preserving est utilisée pour traiter le système de la dynamique des gaz avec termes sources raides. On utilise ensuite la notion de schéma tout-régime pour le système de la dynamique des gaz et les systèmes diphasiques homogénéisés HRM et HEM à bas nombre de Mach. Des propriétés garantissant la stabilité et la robustesse des schémas ont été obtenues, et en particulier des inégalités d'entropie discrètes. L'implémentation de ces méthodes a permis de mener des expériences numériques en 1D et 2D sur maillage non structuré qui confirment le gain en précision et en temps de calcul des schémas asymptotic preserving et tout-régime ainsi construits par rapport à des schémas numériques classiquesTwo-phase flows in Pressurized Water Reactors belong to a wide range of Mach number flows. Computing accurate approximate solutions of those flows may be challenging from a numerical point of view as classical finite volume methods are too diffusive in the low Mach regime. In this thesis, we are interested in designing and studying some robust numerical schemes that are stable for large time steps and accurate even on coarse meshes for a wide range of flow regimes. An important feature is the strategy to construct those schemes. We use a mixed implicit-explicit strategy based on an operator splitting to solve fast and slow phenomena separately. Then, we introduce a modification of a Suliciu type relaxation scheme to improve the accuracy of the numerical scheme in some regime of interest. Two approaches have been used to assess the ability of our numerical schemes to deal with a wide range of flow regimes. The first approach, based on the asymptotic preserving property, has been used for the gas dynamics equations with stiff source terms. The second approach, based on the all-regime property, has been used for the gas dynamics equations and the homogeneous two-phase flows models HRM and HEM in the low Mach regime. We obtained some robustness and stability properties for our numerical schemes. In particular, some discrete entropy inequalities are shown. Numerical evidences, in 1D and in 2D on unstructured meshes, assess the gain in term of accuracy and CPU time of those asymptotic preserving and all-regime numerical schemes in comparison with classical finite volume methods
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Chabut, Emmanuel. "Simulation aérothermodynamique en régime d'écoulement raréfié par méthode de Monte-Carlo." Orléans, 2005. http://www.theses.fr/2005ORLE2017.
Abstract:
Les études aérothermodynamiques dans le secteur spatial concernent principalement les écoulements hypersoniques (Ma > 5) dans des milieux raréfiés, possédant des propriétés spécifiques. En effet, les engins spatiaux (sondes d'exploration, satellites, navettes spatiales. . . ) évoluent généralement dans un mélange gazeux de faible densité et à des vitesses très élevées (de l'ordre de plusieurs kilomètres par seconde). L'énergie cinétique considérable mise en jeu dans ce type d'écoulements va se transformer, à l'approche de l'engin, en énergie interne, conduisant ainsi à des phénomènes physiques caractéristiques des gaz hautement énergétiques telles que l'excitation vibrationnelle, l'excitation électronique et la chimie. Par ailleurs, la faible densité de l'environnement spatial de l'engin va conduire à un fort déséquilibre thermodynamique. Ces deux aspects font que l'approche macroscopique classique basée sur les équations de Navier – Stokes n'est pas toujours valable pour étudier de tels écoulements et que la résolution de l'équation de Boltzmann va engendrer d'énormes difficultés en vue des phénomènes physiques mis en jeu (chimie. . . ). La méthode de Monte Carlo (" DSMC ") propose alors une alternative tout à fait intéressante pour simuler de tels écoulements. Cette méthode, largement développée par G. A. Bird, est devenue rapidement un outil répandu dans le secteur spatial permettant d'apporter des réponses d'ordre non seulement qualitatif mais également d'ordre quantitatif pour des applications en ingénierie. La méthode est appliquée au cas d'une rentrée atmosphérique martienne dans le cadre de la mission de retour d'échantillons et est également approfondie dans l'objectif de développer un outil de simulation numérique propre au laboratoire.
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Cherradi, el Fadili Ibrahim. "Simulation numérique directe d'écoulements gazeux par la méthode de Monte-Carlo : application à l'étude de mélanges gazeux entre le régime continu et le régime moléculaire libre." Paris 11, 1987. http://www.theses.fr/1987PA112401.
Abstract:
L'objet de cette thèse est de mettre au point un code de simulation qui permet d'étudier des écoulements de gaz raréfiés en régime de raréfaction dit de "transition", intermédiaire entre le régime continu (relevant de la mécanique des milieux continus) et le régime moléculaire libre (relevant d’une approche mathématique relativement simple). La méthode de simulation numérique utilisée est la méthode directe de Monte Carlo. Elle consiste à suivre par le calcul des milliers de "molécules simulées " ; chacune d'elles étant représentative d'un nombre beaucoup plus grand de "molécules réelles". Le gaz simulé peut être: un mélange de différents types de molécules (monoatomiques, diatomiques ou polyatomiques) en différentes proportions. La modélisation du processus de collisions intermoléculaires représente le "noyau" de la simulation : elle est basée sur les trois points essentiels suivants : - le respect de la fréquence de collision se faisant par l'utilisation de la méthode du compteur de temps de collision. - le traitement des collision avec l'hypothèse des "molécules-sphères rigides" de section fixe ou bien variable avec la vitesse relative des molécules collisionnelles. - le modèle des échanges entre énergie de translation et énergie interne des paires collisionnelles de molécules. Le bon fonctionnement et l'efficacité de l'outil numérique ainsi obtenu sont illustrés par l'étude de l'écoulement de Couette plan. En effet, les résultats des simulations ont été comparés d'une manière satisfaisante aux résultats théoriques aussi bien dans le cas d'un gaz pur que dans le cas d'un mélange. En s'éloignant progressivement du régime continu vers le régime moléculaire libre, le comportement du coefficient de viscosité a été étudié pour un gaz unique et pour un mélange. Enfin pour un mélange binaire proche du régime continu, la variation du coefficient de viscosité en fonction de la concentration relative des gaz est étudiée.
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Gherendi, Florin. "Etude de la transition d'un régime diffus à un régime anodique du plasma du disjoncteur sous vide : spectroscopie, imagerie et autres diagnostics." Orléans, 2001. http://www.theses.fr/2001ORLE2028.
Abstract:
L'étude presentée dans cet ouvrage concerne un disjoncteur sous vide industriel de moyenne tension (jusqu'à 10kV) et moyen courant (moins de 10kA). Les contacts du disjoncteur sont réalisés en alliage Cuivre-Chrome. Un montage de simulation du réseau électrique a été réalisé par la décharge d'une batterie de condensateurs. Le disjoncteur coupe le courant de décharge, qui peut atteindre des valeurs de pointe jusqu'à 15kA, avec une demi-periode de 11ms. L'arc de coupure a été étudié en vue de la déterminaison d'une corrélation entre les échecs de coupure et les paramètres du plasma. L'arc sous vide présente 4 régimes de décharge en fonction de l'intervalle entre les contacts et du courant d'arc: régime "spot cathodique", régime "multispots cathodiques" (diffus), arc intense et régime anodique. Le régime "spot cathodique" se manifeste aux faibles courants, le régime d'arc intense au fort courant et contacts proches, le régime diffus aux moyens courants (100A-10kA) et le régime anodique aux forts courants (plus de 10kA). Le plasma de l'arc sous vide est hors d'équilibre dans tous ces régimes. Les différents régimes de fonctionnement ont ete étudies pour déterminer le courant de transition en régime anodique dans ce disjoncteur en particulier; des études sont menées pour augmenter la valeur du courant de transition, le régime anodique étant indésirable à la coupure due à la forte érosion des contacts. Les diagnostics utilisés comprennent la spectroscopie en domaine visible et UV avec de la résolution spatiale et temporelle, imagerie numérique rapide et sondes de Langmuir. Un modèle numérique Monte-Carlo a été developé pour la simulation de l'émission spectrale des plasmas hors d'ETL. La densité et la température du plasma ont ete estimes par la comparaison entre cette simulation et le spectre détermine expérimentalement, en corrélation avec les mesures avec des sondes de Langmuir. L'élargissement des raies a été mis en évidence seulement en régime anodique; en régime diffus étant beaucoup moins grand que la fonction d'appareil du spectromètre. Des densités des ions et neutres de Cu et Cr entre 1015 et 1018 ont été mesures en régime diffus, et 1022-1023 en régime anodique. Les températures ont varié entre 6000 et 14000K en régime diffus (avec Te=10000K), et 25000-29000K en régime anodique (avec Te>22000K).
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Agayeva-Le, Nouail Tamilla. "Le régime juridique des hydrocarbures de la mer Caspienne." Nantes, 2011. http://www.theses.fr/2011NANT4003.
Abstract:
La mer Caspienne, la plus vaste des mers fermées du globe, se trouve aujourd’hui au cœur d’une zone stratégique déterminée par la présence d’immenses réserves d’hydrocarbures. Selon les estimations des spécialistes, elles atteignent entre 17 et 44 milliards de barils de pétrole et quelques 232 milliards de m3 de gaz naturel. Cette redécouverte du potentiel de la Caspienne pose d’emblée deux problèmes juridiques. Le premier problème consiste à s’interroger sur le statut de cette mer qui reste toujours incertain suite à la multiplication du nombre d’Etats riverains, et détermine le régime international des ressources en hydrocarbures. Chacun des Etats riverains souhaite recevoir une part dans l’exploitation des ressources énergétiques, ce qui nécessite l’adoption d’une nouvelle convention. La question du partage fait l’objet de négociations régionales multilatérales et bilatérales qui ont abouti pour l’instant à l’instauration d’une frontière sui generis de partage du fond marin entre trois Etats de la Caspienne du Nord. Mais les incertitudes sur le statut juridique et la délimitation de la mer Caspienne persistent et augmentent l’instabilité dans la région. Le deuxième problème consiste à l’étude de la formation du régime d’extraction des ressources en hydrocarbures. Depuis leur indépendance, les Etats caspiens ont mis en place des législations pétrolières prévoyant les principes clé d’accès aux ressources en hydrocarbures. Mais ces régimes ne sont pas encore achevés et subissent constamment d’importants changements. Par ailleurs, l’extraction intense des ressources en hydrocarbures pose de prime abord la question de la protection de l’environnement. L’environnement de la mer Caspienne se trouve actuellement dans une situation très préoccupante et la formation d’un cadre strict de sa protection s’avère très urgenteThe Caspian Sea is the largest enclosed body of water on Earth by area, which is currently the heart of a strategic zone representing tremendous reserves of hydrocarbon. According to the estimations, professionals expect between 17 and 44 billion barrels of petrol and around 232 billion of m3 of natural gas. The rediscovery of such a potential of the Caspian Sea leads straightaway to two legal problems. The fist problem concerns the questioning of the status of this sea, which still remains uncertain following the multiplication of the number of bordering states, and which determines the international regime on hydrocarbon resources. Each of the bordering states wishes to get one part in the exploration of the energetic resources that demands adaption of a new convention. The question of division of the sea is the object of regional multilateral and bilateral negotiations. These negations were successful in formation of borders sui generis dividing the sea floor between three northern Caspian states. But the uncertainties of the legal status and the delimitation of the Caspian Sea persist and augment the instability in the region. The second problem is regarding the study of the regime formation for hydrocarbon resource extraction. Since their independency the Caspian states have created legislation which foresees the principles of access to the hydrocarbon resources. This regime, however, has not been accomplished yet and constantly suffers important modifications. Furthermore, an intense extraction of the hydrocarbon resources provokes in the first place the question of the environmental protection. The situation of the environment of the Caspian Sea is currently alarming and a formation of a framework for its protection is very urgent
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Belenguer, Philippe. "Modélisation des décharges radiofréquence en régime collilsionnel." Nancy 1, 1990. http://www.theses.fr/1990NAN10064.
Abstract:
Ce travail présente, par le biais de la modélisation numérique, les propriétés fondamentales des décharges radiofréquence en régime collisionnel. Après un résumé des différentes étapes de fabrication d'un circuit intégré, dans lesquelles intervient la technologie plasma, nous présentons les diverses voies de modélisation des décharges, en nous attachant, tout particulièrement, à décrire les modèles fluides et mixtes (fluide-Monte Carlo) qui ont été utilisés dans ce travail. L'étude de quelques cas particulier nous permet d'illustrer les propriétés générales des décharges radiofréquence, en définissant le rôle des paramètres caractéristiques des décharges tels que la fréquence, la pression, la puissance ou la distance interélectrode. Les mécanismes d'entretien et de dépôt d'énergie sont ensuite analysés en fonction du régime de fonctionnement de la décharge. Enfin, à partir des résultats fournis par les modèles, nous établissons quelques lois d'échelle simples pouvant être utiles à l'utilisateur de décharges radiofréquence
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Bonifacie, Stéphane. "Etude théorique et expérimentale d'un gaz bidimensionnel d'électrons désordonné en régime d'effet Hall quantique." Montpellier 2, 2003. http://www.theses.fr/2003MON20188.
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Ewart, Timothée. "Etude des écoulements gazeux isothermes en microconduit : du régime hydrodynamique au proche régime moléculaire libre." Phd thesis, Université de Provence - Aix-Marseille I, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00396378.
Abstract:
Ce travail de thèse porte sur l'étude expérimentale, numérique et théorique des écoulements isothermes dans les microtubes et les microcanaux pour différents gaz. Le volet proprement expérimental porte sur la mesure des débits. Ce volet est complété d'abord par la mise en oeuvre d'une méthode de Monte Carlo permettant d'atteindre le profil des vitesses dans des sections choisies. Ces résultats sont comparés a ceux donnés par différentes approches théoriques et numériques : approche NS continue en régime de glissement, approches cinétiques (Boltzmann linéarisé, BGK) en régime transitionnel ou en régime moléculaire libre. A travers ces comparaisons on détermine notamment le domaine de validité du régime de glissement (premier et second ordre), des valeurs du coefficient d'accommodation de la composante tangentielle de la quantité de mouvement, les valeurs du coefficient du second ordre en régime de glissement ainsi que les grandeurs dont il dépend. On analyse aussi le comportement asymptotique de l'écoulement (débit) quand le nombre de Knudsen devient très grand.
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Truffin, Karine. "Simulation aux grandes échelles et identification acoustique des turbines à gaz en régime partiellement prémélangé." Phd thesis, Toulouse, INPT, 2005. http://oatao.univ-toulouse.fr/7719/1/truffin1.pdf.
Abstract:
Dans les foyers aéronautiques, une des stratégies adoptée pour réduire l'émission de polluants et faciliter la stabilisation de la flamme, est d'injecter séparément les réactifs dans la chambre de combustion. L'objectif de cette thèse est de développer et de valider l'approche LES (Large Eddy Simulation) de la combustion turbulente partiellement prémélangée dans les turbines à gaz. La conception des nouvelles chambres de combustion moins polluantes, passe par la compréhension de phénomènes instationnaires, tels que les instabilités de combustion. Dans ce contexte, des méthodes pour identifier la réponse de la chambre aux perturbations acoustiques, responsables des instabilités, sont étudiées et améliorées. Dans un premier temps, une étude bibliographique rappelle les caractéristiques essentielles de trois types de combustion rencontrés dans les turbines à gaz (prémélange, diffusion, prémélange partiel). Un état de l'art sur la réduction des schémas cinétiques est proposé à l'issu duquel des schémas cinétiques réduits à deux et quatre étapes sont présentés. Ces schémas ont été développés et validés dans cette thèse. Le modèle de flamme épaissie dynamiquement a été spécialement étendue dans cette thèse aux schémas cinétiques multi-réactions (DTF_MS) en prenant en compte les termes sources de toutes les espèces. Il est intégré dans le code LES AVBP. Ces modèles de combustion doivent prendre en compte les spécificités de la réaction et de l'écoulement: zones de mélange, prémélange à richesse variable, interactions flamme/turbulence, émission de polluants. La deuxième partie décrit les méthodes de mesure des fonctions de transfert. Deux méthodes (FTF et ITM), couramment utilisées numériquement et expérimentalement pour identifier la réponse de la flamme, sont comparées. La formulation FTF est améliorée pour être pleinement compatible avec les approches ITM dans le cadre de l'acoustique linéaire 1D. La troisième partie présente l'étude d'un brûleur propane/air, installé au laboratoire EM2C(Ecole Centrale, Paris). Cette partie représente un premier cas de validation de la LES réactive dans une configuration académique non prémélangée. Les nombreuses comparaisons avec l'expérience permettent de vérifier la qualité de la LES et de mettre en évidence les points à améliorer, en particulier la modélisation de la cinétique. L'évaluation de la réponse instationnaire de la flamme soumise à des perturbations acoustiques est réalisée en comparant les moyennes de phase LES/expérience et en déterminant les fonctions de transfert. Les résultats justifient l'utilisation des méthodes FTF étendues. Enfin, les simulations d'un prototype de brûleur industriel (installé au DLR Institut Technologique de Propulsion à Cologne) ont permis de valider différents points. Tout d'abord, elles montrent que les modèles de combustion sont applicables à une géométrie aussi complexe. Ensuite, elles permettent une première validation des modèles développés dans cette thèse. Les champs moyens obtenus avec deux schémas cinétiques (deux et quatre étapes) sont comparés. Enfin, elles rendent compte de phénomènes instationnaires complexes, tels que les PVC ("Precessing Vortex Core"), les couplages acoustique/hydrodynamique et les instabilités de combustion.
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Magnifotcham, François. "Ecoulements diphasiques gaz-liquide. Dynamique et thermique des réacteurs ouverts en régime stationnaire ou transitoire." Perpignan, 1994. http://www.theses.fr/1994PERP0174.
Abstract:
La presente etude traite des ecoulements de convection et des transferts thermiques dans les fours verriers equipes de bouillonneurs. Nous avons realise une etude experimentale sur des maquettes et developpe des modeles pour decrire les ecoulements de convection generes par la remontee de trains de bulles dans un fluide visqueux et les phenomenes de retrait de la mousse sous l'action des contraintes visqueuses a la surface du bain. Les essais sur maquette ont necessite une etude prealable des conditions de similitude. Nous analysons ensuite par imagerie la formation et l'ascension des bulles dans un fluide visqueux et nous proposons des modeles pour estimer la vitesse de remontee des bulles en interaction hydrodynamique, la force de bouillonnage et le retrait de la mousse superficielle. Des experiences de visualisation des ecoulements par tomographie laser permettent de determiner le champ de vitesses de la phase liquide dans une maquette et de valider un modele numerique tridimensionnel. Dans une seconde partie, nous presentons des mesures de vitesses et de temperatures dans une maquette representative d'un four verrier en relation avec les previsions du modele numerique et nous montrons le role determinant des bouillonneurs dans la dynamique et la thermique des fours verriers. Nous examinons enfin les phenomenes transitoires associes a une modification du debit en air des bouillonneurs ou de la puissance de chauffe du bain
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Portier, Stéphane. "Modélisation du comportement des gaz de fission en régime transitoire dans le combustible à plaques." Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris, 2003. http://www.theses.fr/2003ECAP0938.
Abstract:
Cette thèse concerne l'identification et la modélisation des phénomènes responsables du relâchement des gaz de fission dans les combustibles UO2 à plaques lors d'un transitoire de puissanceDes échantillons de ces combustibles, irradiés à 36 GWj/tU, ont été recuits à des températures allant de 1100ʿC à 1500ʿC avec mesure en ligne des relâchements gazeux. Les observations post-recuits ont permis de relier ces résultats à la diffusion du gaz, majoritairement sous forme atomique, vers les joints et à la formation de labyrinthes sur les joints de grains par interconnexion des bulles intergranulaires. C'est cette diffusion des atomes de gaz vers les joints qui est responsable du relâchement. Pendant le recuit leur diffusion est ralentie par le piégeage des atomes de gaz par les bulles intragranulaires. Ainsi, le modèle développé a permis de souligner l'influence des conditions d'irradiation sur la répartition du gaz en fin d'irradiation et sur son relâchement pendant le transitoire.
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Enjalbert, Nicolas. "Modélisation avancée de la combustion turbulente diphasique en régime de forte dilution par les gaz brûlés." Phd thesis, INSA de Rouen, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00735875.
Abstract:
Afin de contribuer à l'amélioration des simulations numériques de foyers industriels avec recycle de gaz brûlés et combustible liquide, la modélisation de la combustion turbulente non prémélangée est abordée sous deux de ses aspects : le traitement des problèmes diphasiques et la prise en compte des configurations complexes de mélange (dilution, recirculation interne).Une flamme spray éthanol/oxygène diluée par du dioxyde de carbone est d'abord calculée en LES dans un formalisme Euler-Lagrange et une chimie détaillée pour une résolution atteignant 250 µm. Les conditions d'injection du brouillard de gouttes sont déterminées à partir de mesures expérimentales de granulométrie et d'anémométrie phase Doppler.Dans une seconde partie, un nouveau formalisme de description de la combustion turbulente, basé sur l'introduction de temps caractéristiques de l'histoire du mélange est développé, puis validé en LES sur le cas de référence d'une flamme jet dans un écoulement co-courant vicié.
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Bondavalli, Paolo. "Microsystèmes optomécaniques à base d'InP pour l'analyse de gaz." Lyon, INSA, 2000. http://theses.insa-lyon.fr/publication/2000ISAL0009/these.pdf.
Abstract:
Ce travail de thèse porte sur la conception, la modélisation et la réalisation d'un capteur optique pour la détermination de la concentration des gaz hydrocarbures (méthane, butane, benzène…) en analysant les raies d'absorption dans le proche infrarouge (autour 1. 66 micromètre). Ce dispositif est formé à partir de micro-cavités opto-mécaniques dans les matériaux de la filière InP. Ce capteur est composé par un filtre Fabry-Pérot à cavité accordable qui, une fois actuée électro-statiquement, permet de sélectionner les différentes parties du spectre d'absorption optique d'un mélange de gaz naturel à étudier, permettant ainsi l'identification de sa composition. Les intérêts d'un capteur optique fonctionnant avec ce principe sont à la reproductibilité des mesures (le filtre accordable permet d'utiliser une seule source lumineuse et un seul détecteur), la rapidité (temps de réponse inférieur au seconde), la sélectivité (environ 10nm est la largeur de la bande passante de notre filtre) et le large intervalle spectrale d'analyse (environ 200 nm). Dans ce travail de thèse nous avons réalisé la modélisation opto-mécanique de filtres, photo-détecteurs avec une approche originale qui peremt de prévoir les performances du dispositif avec une grande précision. Enfin nous présentons des résultats préliminaires obtenus sur une première génération de filtres accordablesIn this PhD thesis we talk about the optical-mechanical design and the realization of an optical sensor for hydrocarbon gas concentration measurement (methane, butane, benzene…) performing line-shape absorption analysis around the 1. 665 micrometer spectral region. This device is composed by an InP based opto-mechanical micro-cavity. The cavity is a part of Fabry-Pérot filter which can be turned changing electrostatically the starting thickness of the cavity. In this way we can select the different parts of the absorption line shape of a natural gas mixture and so carry out its composition. The advantages of this kind of device are the measures reproducibility, the fast response (the time response can be less than 1 second), the selectivity (around 10 nanometers) and the possibility of performing a large spectral analysis (around 200 nanometers). In this work we have realized the opto-mechanical design of tunable Fabry-Pérot filters and a tunable resonant photo-detectors with an original approach to the mechanical model which permites to obtain the device performances with a good precision. Finally we shall present some preliminary results obtained on a first generation of tunable filters
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He, Jun. "Modélisation des écoulements gaz-solides en régime dilué : influence des collisions entre particules et de l'anisotropie de leur mouvement fluctuant." Compiègne, 1994. http://www.theses.fr/1994COMPD698.
Abstract:
Le but de cette thèse est d'étudier l'influence des collisions entre particules et de l'anisotropie de leur mouvement fluctuant sur la modélisation des écoulements gaz-solides en régime dilué. L'application d'un opérateur de moyenne pondéré par la fonction caractéristique de phase aux équations locales instantanées permet d'obtenir les équations moyennes de bilan de masse et de quantité de mouvement écrites séparément sur chaque phase. La fermeture de ce système d'équations passe par le calcul des corrélations des fluctuations de vitesse des particules ou contraintes cinétiques. L'approche retenue qui s'appuie sur des résultats de la théorie cinétique des gaz raréfiés consiste à résoudre directement des équations de transport sur les moments d'ordre deux et permet ainsi de prendre en compte, la dispersion turbulente, les collisions particule-particule et particule-paroi. Cette approche a été appliquée à trois configurations d'écoulement pour analyser l'influence des différents mécanismes et les prédictions ont été confrontées avec des résultats de mesure tirés de la littérature.
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Desruelle, Bruno. "Evaporation par radio-fréquence et condensation de bose-Einstein d'un gaz d'alcalins en régime de champ fort." Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 1999. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00716029.
Abstract:
Nous présentons un nouvel outil destiné à atteindre la condensation de Bose-Einstein par refroidissement évaporatif d'atomes alcalins confinés dans un potentiel magnétique. Notre approche repose sur l'utilisation de matériaux ferromagnétiques pour générer le potentiel de piégeage. Elle nous permet d'obtenir un pouvoir de confinement efficace avec une puissance électrique faible (100 W). Après une expérience préliminaire qui nous a permis de valider l'utilisation d'un électroaimant à coeur de fer pur pour le piégeage magnétique d'atomes neutres, nous avons développé un électroaimant de seconde génération que nous avons, utilisé pour notre étude du refroidissement évaporatif d'un gaz de rubidium 87. Ce dispositif a pour particularité de piéger les atomes dans un champ magnétique élevé, de l'ordre de 00 Gauss. A cause de la valeur élevée du champ magnétique, l'effet Zeeman quadratique n'est plus négligeable et les transitions radio-fréquence entre sous-niveaux Zeeman adjacents ne sont plus résonnantes au même point Cette propriété a des conséquences dramatiques sur le refroidissement évaporatif dans l'état F=2 et conduit à une interruption de lévaporation. Une expérience d'évaporation à fréquence fixe nous a permis de mettre en évidence l'influence de cet effet. Nous avons également observé que le refroidissement d'un gaz piégé dans F=m=2 ne permet pas de diminuer la température en dessous de 50 J.!K. En revanche, le processus d'évaporation n'est pas affecté pour l'état hyperfm inférieur F=1 et nous avons pu atteindre la condensation de Bose-Einstein en refroidissant le gaz en dessous de 150 nK.
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Nafa, Malik. "Spectroscopie DRASC en régime hybride fs/ps à haute cadence (kHz) appliquée à la thermométrie des gaz." Thesis, Bourgogne Franche-Comté, 2017. http://www.theses.fr/2017UBFCD001/document.
Abstract:
L'utilisation de techniques de spectroscopie cohérente comme la diffusion Raman anti-Stokes cohérente (DRASC) sont communément utilisées pour l'analyse quantitative de milieux réactifs.Dans le cadre des progrès récents des sources lasers et des détecteurs, ce travail de thèse propose une adaptation de la technique de mesure de température au régime des impulsions ultra-courtes (femtoseconde, picoseconde) à haute cadence.Le développement d'un dispositif expérimental de DRASC en régime hybride fs/ps utilisant un laser femtoseconde et un réseau de Bragg en volume a permis de générer une impulsion de sonde de 30 ps. Dans la configuration choisie pour ce travail, la résolution spectrale est de 0,7 cm-1, ce qui réprésente l'état de l'art. Ce dispositif est appliqué à la spectroscopie ro-vibrationnelle de plusieurs espèces moléculaires.Pour décrire l'interaction dans ce régime temporel, un modèle de simulation des spectres DRASC est implémenté. Cette modélisation prend notamment en compte le profil en amplitude et phase de la sonde ainsi que son retard par rapport à l'excitation femtoseconde. L'influence des collisions moléculaires est discutée dans le cadre du régime hybride.Les ajustements des spectres calculés sur des spectres expérimentaux enregistrés dans l'air ambiant et dans une flamme de prémélange CH4/air, permettent de valider la modélisation proposée dans ce travail. En particulier, la température est mesurée à froid et à chaud à pression atmosphérique, avec une précision comparable à l'état de l'art dans le régime hybride fs/ps.Ce travail permet d'obtenir des résultats probants, et de valider la pertinence du montage développé pour la thermométrie. Fort de ces résultats, des applications en chambre de combustion réelles sont envisagées à court terme à l'ONERA, notamment par l'extrapolation du modèle à haute pressionCoherent spectroscopy such as Coherent Anti-Stokes Raman Scattering (CARS) is commonly used for the study of reactive media.Following the recent progress encountered in laser sources and detectors, this thesis work proposes an adaptation of the technique for temperature measurements that exploits the ultra-short pulse regime (femtosecond, picosecond) to operate at high repetition-rate.The developed hybrid fs/ps-CARS setup delivers a 30-ps probe pulse using a femtosecond laser source and a Volume Bragg Grating. The obtained spectral resolution is 0,7 cm-1, which represents, within this pulse generation framework, the state of the art. This setup is applied to ro-vibrational spectroscopy of several molecular species.The interaction in the hybrid regime is described through a CARS simulation model that has been implemented. The modelling takes into account both the amplitude and the phase profiles of the probe pulse, and its delay to the femtosecond excitation. Influence of molecular collisions in the hybrid regime is also discussed.This modelling has been validated by fitting calculated spectra on experimental spectra recorded in ambient air, and in a premixed CH4/air flame. Temperature has been then measured at atmospheric pressure in these media. The precision is similar to the hybrid fs/ps-CARS thermometry state of the art.This work validates our N2 thermometry approach based on both the developed CARS setup and simulation model. Short term perspectives of this work are measurements on real combustion chambers at ONERA, by extrapolating our simulation model at high pressure
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Chaussard, Frédéric. "Effets collisionnels homogènes et inhomogènes dans les spectres Raman rovibrationnels de H2, du régime Doppler au régime collisionnel : applications au diagnostic optique de la température dans les milieux en combustion." Dijon, 2001. http://www.theses.fr/2001DIJOS045.
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Soulem, Nicolas. "Application de l'interaction laser-gaz à l'étude des régimes de fonctionnement d'une décharge électrique." Orléans, 1996. http://www.theses.fr/1996ORLE2052.
Abstract:
L'analyse de l'impulsion de courant induite dans le circuit extérieur par le passage du rayonnement laser (uv) entre deux électrodes planes parallèles, a permis de mettre en évidence quelques paramètres dont il faut tenir compte dans toute étude d'interaction laser-décharge (position relative du faisceau entre les électrodes, volume gaz irradié et distribution de l'énergie laser dans ce volume). Un modèle de cette impulsion de courant est proposé, permettant d'estimer le nombre d'électrons créés durant l'interaction laser-gaz, leur vitesse et le premier coefficient d'ionisation. Une description des régimes de fonctionnement de la décharge pointe positive-plan (caractéristiques courant-tension, impulsions de courant mesurées dans le circuit extérieur) montre que de 1 a 760 torr, les phénomenes de décharge peuvent être interprêtés sur les mêmes bases fondamentales, dont le dénominateur commun est la formation de la charge d'espace dans l'intervalle. En créant, localement et à un instant donné, un excès d'électrons par interaction laser-gaz, il devient possible de modifier la quantité de charge d'espace formée, et donc d'étudier, sur le plan fondamental, les différents régimes et les transitions (avalanche-streamer, streamer-arc, avalanche-arc, etc. ) en ne modifiant ni la pression ni le champ électrique réduit. Quelques exemples d'application sont donnés (décharge sombre, régime impulsionnel auto-entretenu).
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Llamas, Juan-David. "Etude expérimentale de la maldistribution des fluides dans un réacteur à lit fixe en écoulement co-courant descendant de gaz et de liquide." Phd thesis, Institut National Polytechnique de Lorraine - INPL, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00376283.
Abstract:
Trois techniques de mesure différentes ont été utilisées pour étudier la distribution des fluides dans un lit fixe : la tomographie à fils, le collecteur de liquide et un ensemble de thermistances. La tomographie à fils, dont la première application dans le cadre des lits fixes est décrite ici, a permis, tout comme le collecteur de liquide, d'obtenir des résultats intéressants concernant l'influence de paramètres tels que la distribution initiale, le type de chargement et les débits de fluides sur la distribution du liquide. L'étude a notamment montré l'importance de bien définir la maldistribution de liquide en termes de la grandeur mesurée et a apporté un regard critique vis-à-vis des consensus généraux concernant l'effet sur la distribution de liquide de paramètres tels que le débit de gaz (dont les expériences ont montré qu'elle dépend du distributeur utilisé) et le type de chargement (l'hypothèse selon laquelle le chargement dense disperse mieux le liquide dans la direction radiale par rapport au chargement lâche n'a pas été vérifié). Une étude réalisée en régime à haute interaction a permis aussi d'observer la relation étroite qui existe entre la distribution initiale et le régime d'écoulement.
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Gobron, Thierry. "Modèles de gaz sur réseau appropriés à l'étude de systèmes de particules en régime de saut sous-amorti." Paris 11, 1986. http://www.theses.fr/1986PA112040.
Abstract:
Cette thèse présente un modèle de gaz sur réseau permettant de décrire simplement les·propriétés de transport d'un système de particules classiques en régime de saut sous-amorti (superconducteurs ioniques, diffusion de molécules adsorbées…). Sur chaque site l'état d'une particule est décrit par un vecteur à plusieurs composantes [P(x,t)˃ chaque état cinétique de la particule étant associé à une des composantes. Une équation pilote, qui régit l'évolution de la distribution de probabilité [P(x,t)˃ dans un modèle de particules indépendantes est ensuite établie. Bien que l'opérateur M décrive l'évolution du système pour des temps très longs, on le construit en définissant ses élément· de matrice comme les probabilités de saut pour la particule entre l'instant t- τ et l'instant, t τ étant l'échelle de temps microscopique. On montre que l'opérateur M se factorise en un opérateur de déplacement G. Diagonal, et un opérateur de transition entre les états M. A partir de l'équation pilote et en utilisant au mieux le groupe de symétrie laissant M invariant, on calcule explicitement diverses grandeurs physiques constante de diffusion, conductivité alternative, facteur de structure, pour diverse; réseaux à 1,2, ou 3 dimensions. Malgré l'absence de bilan détaillé, on peut cependant relier fluctuation et dissipation par une formule de Kubo. L'influence d'un champ magnétique, ou de contraintes extérieures sur ces diverses grandeurs physiques est examinée. Enfin une équation de Boltzmann est établie que l'on compare à celle introduite dans l’approche empirique proposée par Rice et Roth pour étudier le transport dans les superconducteurs ioniquesThis thesis set out a lattice gas model which describes the transport properties of classical particle systems in the underdamped hopping régime (superionic conductors, diffusion of adsorbed particles. . . ) in a simple way. On each site, the state of a particle is described by a multicomponent vector [P(x,t)˃ each possible kinetic state for the particle being associated with one of the components. A master equation. That describes the evolution of probability distribution in an independent particle model is established. Although the operator m describes the evolution of the system on a long time scale, it is constructed by determining its matrix elements as the jump probabilities for the particle between times t- τ and t+ τ, τ being a microscopic time scale. Lt is shown that this operator can be factorised into a shifting operator G, diagonal, and a state transition operator Mσ. From the master equation and with the help of the symmetry group that leaves M invariant, several physical quantities such as the diffusion constant, the A. C. Conductivity and the structure factor are explicitly calculated for several lattices in 1 ,2 and 3 dimensions. Even though the model does not allow for a detailled balance, fluctuation and dissipation can be related with a Kubo formula. The influence of a magnetic field and external constraints applied to the system is examinated. Finally, a Boltzmann equation is established and compared to the one that have been proposed in an empirical approach by Rice and Roth
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Charton, Sophie. "Étude et modélisation en régime transitoire d'un écoulement de gaz à haute pression dans un milieu poreux réactif." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 1997. http://www.theses.fr/1997INPL012N.
Abstract:
Le présent travail consiste en l'étude et la modélisation d'un procédé dans lequel un réacteur hétérogène est traversé, à débit variable, par un gaz sous haute pression (plusieurs centaines de bars) provenant d'un réservoir fermé. Le gaz, qui réagit avec le solide poreux de manière exothermique, est collecté, à sa sortie du réacteur, dans un second réservoir initialement vide, connecté au réacteur par un tube long et de faible section. Un modèle et un outil de simulation du procédé, prenant en compte le couplage du transfert de matière avec la réaction chimique et le transfert thermique, ont été développés. Les paramètres physico-chimiques qui caractérisent le système et interviennent dans le modèle ont été mesurés (perméabilité et conductivité thermique effective du réacteur, cinétiques d'échange de matière, dispersion axiale, construction de la courbe de Van Deemter à vitesse variable). Une maquette instrumentée du procédé, incluant le couplage du réacteur et d'un spectromètre de masse quadripolaire, a été mise au point. Ce dispositif, qui permet de suivre en continu la pression, la température et la composition du système au cours de la détente rapide du gaz, a été utilisé pour valider le modèle. L’outil de simulation a été exploité pour étudier la sensibilité du procédé à certains paramètres opératoires (pression initiale du gaz, porosité du réacteur, etc. . . . ). Les simulations ont de plus permis de prévoir l'influence de la dégradation du solide poreux sur les performances du système.
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Ben, Gadri Rami. "Modélisation numérique du régime luminescent d'une décharge contrôlée par barrière diélectrique et établie à pression atmosphérique." Toulouse 3, 1997. http://www.theses.fr/1997TOU30057.
Abstract:
Le travail presente concerne la modelisation numerique d'un nouveau regime de decharge luminescente etablie a la pression atmospherique. La decharge est obtenue, dans l'helium sous excitation basse frequence (quelques khz), entre deux electrodes planes, paralleles et isolees par un dielectrique. Cette modelisation, dite fluide, est effectuee dans le cadre de l'approximation du champ electrique local et est monodimensionnelle et auto-coherente. Les densites des differentes particules (chargees ou excitees) prises en compte sont alors decrites par l'equation de convection-diffusion. Les parametres de transport (vitesse de derive, coefficient de diffusion) et les coefficients d'ionisation et d'excitation sont fonctions du champ electrique local calcule par resolution de l'equation de poisson. La resolution de ces deux dernieres equations a ete couplee a celle des equations du circuit electrique d'alimentation de la decharge. En outre, la paroi dielectrique etant fondamentale quant au fonctionnement de ce type de decharge, sa presence a egalement ete prise en compte dans la modelisation. Apres une etape de validation du modele ainsi developpe, une mise en evidence de l'existence, a la pression atmospherique, d'un regime luminescent identique a celui habituellement obtenu a basse pression a ete effectuee. L'etude de la variation spatio-temporelle du champ electrique et des densites de particules obtenue par le modele a permis d'ameliorer la comprehension des phenomenes physiques gouvernant le fonctionnement de la decharge de son amorcage a son extinction. Dans une seconde etape, une analyse des caracteristiques electriques de la decharge en fonctions de differents parametres (frequence d'excitation, tension maximale appliquee, distance inter electrodes et capacite des dielectriques solides) est effectuee. Les resultats obtenus sont compares a ceux issus de l'experience
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Boucker, Marc. "Modélisation numérique multidimensionnelle d'écoulements diphasiques liquide-gaz en régimes transitoire et permanent : méthodes et applications." Cachan, Ecole normale supérieure, 1998. http://www.theses.fr/1998DENS0032.
Abstract:
Ce travail est consacré au développement d'une méthode de résolution numérique d'un modèle simplifie d'écoulements diphasiques liquide-gaz, a sa mise en œuvre dans une maquette logicielle et a sa validation sur des configurations d'écoulements stationnaires et instationnaires. Le modèle d'écoulement diphasique considéré est une restriction du modèle général à deux fluides comprenant deux équations de bilan de masse et deux équations de bilan de quantité de mouvement. Ce système ne peut se mettre sous forme conservative et sa partie convective n'est pas hyperbolique. Une méthode volumes finis fondée sur le schéma volumes finis a flux caractéristiques est appliquée a ce système et adaptée au cas tridimensionnel sur des maillages non structures formes de tétraèdres. Une discrétisation originale du terme non conservatif dans le cas multidimensionnel est proposée. Une formulation implicite non linéaire du schéma numérique permet d'atteindre de grandes valeurs du nombre de cfl (supérieur a 100). Par ailleurs, les contraintes visqueuses sont prises en compte dans un algorithme à pas fractionnaire au moyen d'une discrétisation par éléments finis. Le passage de la discrétisation volumes finis a la discrétisation éléments finis est réalisé a l'aide des techniques de projections appelées passerelles volumes finis - éléments finis. Les calculs sur des cas test de validation ont permis d'obtenir les principaux résultats suivants : démonstration de la faisabilité de calculs sur un modèle diphasique a deux fluides non hyperbolique, en 3d sur des maillages non structures ; la gamme des taux de vide est accessible numériquement sur presque toute son étude ; l'efficacité du traitement implicite en temps pour atteindre des états stationnaires est démontrée.
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Zaabout, Abdelghafour. "Contribution expérimentale à l'étude du comportement hydrodynamique de l'écoulement gaz-particules dans les lits fluidisés : régimes et mécanismes de transitions." Thesis, Aix-Marseille 2, 2010. http://www.theses.fr/2010AIX22094/document.
Abstract:
Le but de cette thèse est de caractériser le comportement de la phase solide marquant le régime turbulent dans la zone dilué d’une colonne à lit fluidisé circulant et définir sa limite supérieure qui marque la transition au régime de fluidisation rapide. Une série d’expériences ont été réalisé dans ce sens surtout pour déterminer les vitesses des particules et leurs écarts types en utilisant la technique laser doppler vélocimétrie. L’étude est divisée en deux parties principales, la première a consisté à déterminer le comportement moyen de la phase solide et la structure macroscopique du lit ainsi que son comportement fluctuant à partir de l’analyse du mouvement axial et transversal des particules avec et sans séparation des particules suivant leurs sens de mouvement (ascendante/ descendante, dirigée vers le centre de la colonne / la paroi). La deuxième partie a consisté d’étudier la transition entre le régime turbulent et le régime de fluidisation rapide à partir de l’analyse de l’évolution des grandeurs moyennes et fluctuantes du lit localement au centre et en paroi (surtout les vitesses des particules, leurs écarts-types, et le taux de particules en circulation). Sur la base de ces observations nous avons défini un nouveau régime intermédiaire entre le régime turbulent et le régime de fluidisation rapide que nous avons appelé régime "Pré-fluidisation rapide" qui partage beaucoup de caractéristiques avec le régime de fluidisation rapide mais sans variation sensible sur le taux de solide récupéré en sortieThe aim of this thesis is to characterize the solid phase behavior marking the turbulent fluidization regime in the dilute zone of a circulating fluidized bed riser and set its upper limit, which marks the transition to the fast fluidization regime. A series of experiments were conducted in this direction, especially to determine the particle velocities and their standard deviations using laser Doppler velocimetry technique. The study is divided into two main parts, the first was to determine the average solid phase behavior and the macroscopic structure of the bed in this region and its fluctuating behavior from the analysis of axial and transversal particle motions with and without separation of particles according to their movement direction (up / down, directed toward the center of the column / wall). The second part consists of studying the transition between the turbulent and fast fluidization regime from the analysis of the evolution of mean and fluctuating flow quantities locally in the center riser and in the wall (especially the particle velocity, their standard deviations, and the particle flow rate). Based on the results observations, we have identified a new intermediate regime between the turbulent and the fast fluidization regime that we called "Pre-fast fluidization" regime which shares many characteristics with the fast fluidization regime, but without any significant change in the solid flow rate collected on the column exit
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Ginestet, Alain. "Contribution à l'étude des régimes d'écoulement en transport pneumatique vertical et incliné." Compiègne, 1992. http://www.theses.fr/1992COMPD499.
Abstract:
Ce travail porte sur l'étude du transport pneumatique vertical et incliné. A vitesse de l'air constante, les mesures de concentration en solides et débit de solides ont permis l'identification des régimes d'écoulement. Un organigramme des régimes d'écoulement a ainsi pu être établi. L'étude hydrodynamique de la suspension a permis de valider les résultats présentés par l'organigramme. Trois produits solides en vrac différents ont été transportés dans une conduite verticale et inclinée, d'un diamètre intérieur de 31,75 mm. L'influence, sur le comportement hydrodynamique de la suspension, de l'inclinaison de la conduite de transport d'un angle de 18 degrés par rapport à la position verticale, a été mise en évidence. Un phénomène de ségrégation selon la taille des particules a été observé. L'étude du transport incliné d'un mélange à deux populations de particules a été réalisée. Le comportement du mélange, ainsi que celui des composants à l'intérieur du mélange, a été défini à l'aide des données de concentration en solides, vitesse moyenne des particules et perte de charge.
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Amara, Salah. "Elaboration et validation d'un modèle de transferts thermiques instationnaires gaz-paroi dans la chambre de combustion d'un moteur." Ecully, Ecole centrale de Lyon, 1994. http://bibli.ec-lyon.fr/exl-doc/TH_T1547_samara.pdf.
Abstract:
Les variations rapides de pression et de température influent considérablement sur les échanges thermiques instantanés entre le gaz et les parois de la chambre de combustion. Une étude expérimentale de la densité surfacique du flux de chaleur échangé en deux points de la paroi de la culasse a permis en effet de mettre en évidence l'accumulation d'énergie dans la couche limite thermique qui se manifeste par un déphasage temporel entre le flux et l'écart de température global gaz-paroi. En régime laminaire instationnaire, une simulation de ces échanges fait bien apparaître des extrema locaux de température dans la couche limite thermique. Une interprétation du mécanisme de formation et de déplacement de ces extrema est donnée. Les échanges thermiques en régime turbulent sont décrits à l'aide du modèle monodimensionnel de yang et martin ou l'effet de la turbulence est pris en compte par le biais de la conductivité thermique turbulente. Ce modèle a été modifie pour limiter l'augmentation de la conductivité thermique turbulente avec la distance à la paroi. Le paramètre de limitation est lié à la valeur locale de la viscosité turbulente. Le modèle ainsi obtenu permet une meilleure détermination de l'épaisseur de la couche limite thermique et s'adapte de lui-même à toute situation intermédiaire entre le régime laminaire et les régimes fortement turbulents, la densité du flux de chaleur étant modulée en conséquence. L'implantation de ce modèle dans le code de simulation kiva2 a montré que la prise en compte des instationnarités de température et de pression constitue une amélioration par rapport aux lois de paroi logarithmiques mais se révèle insuffisante. Une superposition du modèle monodimensionnel et d'une loi de paroi logarithmique rendant compte de l'effet de la vitesse tangentielle donne des résultats se rapprochant au mieux des évolutions expérimentales et ceci pour différentes vitesses de rotation. Une étude paramétrique comparative est ensuite réalisée pour montrer l'impact du choix d'un modèle de calcul du flux de chaleur pariétal sur la détermination des champs de vitesse, de température, d'énergie cinétique turbulente et de son taux de dissipation à la fin de la course de compression.
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Araoud, Zouhour. "Etude du régime dynamique d'un plasma de décharge électrique dans la vapeur de mercure." Toulouse 3, 2009. http://thesesups.ups-tlse.fr/651/.
Abstract:
Le travail présenté concerne la modélisation de la dernière phase de la montée en régime d'une lampe à décharge mercure haute pression. La simulation de la décharge a été conduite dans le cadre de l'hypothèse de l'Équilibre Thermodynamique Local, en utilisant un modèle fluide bidimensionnel et dépendant du temps. Après validation des résultats avec la littérature, le modèle a été utilisé pour étudier la phase haute pression de la montée en régime d'une lampe mercure, de décrire l'évolution de différentes grandeurs durant cette phase et de mesurer l'effet de la convection. Deux modèles ont été comparés. Le premier tient compte de la convection et le second le néglige. Nous avons prouvé que la convection ralentit la phase de préchauffage tout en augmentant des pertes de mercure derrière les électrodes et le temps d'évaporation de la quantité de mercure. Dans la décharge électrique, les influences de plusieurs paramètres tels que le courant d'arc et la géométrie du brûleur sont étudiées. Leurs incidences sur la thermalisation de la décharge ont été examinées. Nous avons pu démontrer que la montée en régime d'une lampe mercure haute pression est accélérée en augmentant le courant d'arc ou la longueur inter- électrodes à courant constant par contre une augmentation du diamètre la ralentitThe present work deals with the modelling of the high-pressure-mercury lamp during the last phase of the warm-up period. Simulation is carried out in the frame of Local Thermodynamic Equilibrium using a time-dependent two-dimensional computational fluid model. After validation from comparison with literature results, this model is used to analyse the dynamic behavior of a high pressure mercury discharge lamp, to describe the evolution of various results during this phase and to measure the effect of the convection. Two models have been compared. The first takes into account of the convection and the second neglects it. We proved that the convection slows down the warm-up phase while increasing mercury losses behind the electrodes and the time of evaporation of the quantity of mercury. In the electric discharge, the influences of several parameters such as the current and the geometry of the burner are studied. Their incidences on the thermalisation of the discharge were examined. It was found, in one hand, that the warm-up of a high pressure mercury lamp is accelerated by amplifying the current or the inter-electrodes length with constant current. On the other hand, an increase in the diameter slows down it
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Lam, Van Trien. "Les enjeux juridiques de l'intégration des pays en développement dans le régime climatique de "l'après Kyoto"." Rouen, 2013. http://www.theses.fr/2013ROUED012.
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Bourgeois, Pierre-Louis. "Modélisation de sources X générées par interaction laser-plasma en régime relativiste." Thesis, Institut polytechnique de Paris, 2020. http://www.theses.fr/2020IPPAX073.
Abstract:
Lors de la propagation d'une impulsion laser ultra courte, ultra intense dans un gaz de faible densité, un plasma est créé et une partie des électrons vont pouvoir être accélérés grâce à la technique de sillage laser à des énergies de plusieurs GeV en quelques centimètres.Ces électrons, lors de leur accélération, émettent un rayonnement X appelé bêtatron, qui est fortement collimaté et possède de très bonnes propriétés spatiales et temporelles, lui donnant de nombreuses applications dont l'imagerie ultra-haute résolution.Dans cette thèse, on étudie comment améliorer les outils numériques utilisés pour simuler ces phénomènes physiques : les codes Particle-In-Cell (CALDER). On s'intéresse notamment à un artefact numérique appelé rayonnement Cherenkov numérique, qui survient lorsque les particules accélérés se déplacent à des vitesses proches de la vitesse de la lumière dans le vide.On démontre que cet artefact a un effet néfaste sur le comportement du faisceau d'électrons accélérés, en particulier sur son mouvement transverse, ce qui conduit à des erreurs importantes sur le calcul du rayonnement bêtatron à partir des simulations PIC. On propose alors une nouvelle approche pour limiter l'impact de ce rayonnement Cherenkov numérique sur les simulations d'accélération par sillage laser en modifiant la méthode d'interpolation des champs habituellement utilisée dans un code PIC. Les résultats obtenus avec cette nouvelle technique mettent en évidence une nette amélioration de la modélisation du mouvement des électrons, qui se rapproche du comportement attendu théoriquement. Fort de ces premiers résultats, d'autres applications de cette technique sont ensuite explorées, pour améliorer la modélisation des sources bêtatron, de l'accélération par laser dans le vide ou de l'accélération directe par laser.La plus grande précision sur le calcul du mouvement transverse des particules qu'apporte cette nouvelle méthode permet d'améliorer les résultats mais aussi d'étudier des phénomènes physiques aux effets subtils qui sont autrement cachés par le bruit numérique des simulationsWhen an ultra-short ultra-intense laser impulsion propagates through a low density gas jet, a plasma is created and a bunch of electrons can be accelerated through laser wakefield acceleration to Gev energies in only a few centimetres. Those accelerated electrons then emit what is called Betatron radiation: a highly focused X-ray source with extremely good spatial and temporal properties, which has a lot of possible applications including ultra-high resolution imaging.In this thesis, we investigate possible improvements to one of the main numerical tools used to simulate those phenomenons: the Particle-In-Cell codes (CALDER). We have especially studied a numerical artefact called the numerical Cherenkov radiation, that occurs when relativistic particles move at speeds aproaching the speed of light in a vaccuum.We show that this artefact has a negative impact on the behaviour of the accelerated electron beam, especially on its transverse motion, which leads to important errors on the betatron radiation calculated using PIC simulations.We then introduce a new approach to mitigate the impact of this numerical Cherenkov radiation on laser wakefield acceleration simulation with a simple modification of the electromagnetic field interpolation method used in PIC codes. The results obtained with this new technique show a meaningful improvement on the electron motion wich becomes close to the theoretically expected behaviour.We then explore other possible applications for this new technique, notably improving the modelization of betatron sources, vacuum laser acceleration or direct laser acceleration.The improvement of the computation of the particles transverse motion thanks to this new method leads to more accurate results but also enables us to study physical phenomenon with subtle effects that would otherwise be hidden among the numerical noise of the simulation
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Taha, Bouchra. "Comportement de particules dans des lits fluidisés gaz-solide avec une grille multijets : régimes hydrodynamiques, ségrégation et mélange." Lille 1, 1989. http://www.theses.fr/1989LIL10010.
Abstract:
Caractérisation hydrodynamique d'une grille particulière de fluidisation, conçue par le cerchar, s'apparentant a la famille des grilles multijets. Mise en évidence de deux régimes de fluidisation: l'un s'apparente à celui de la fluidisation classique et l'autre a une couche à jets
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Bonhomme, Gérard. "Instabilités des systèmes faisceau d'ions-plasma - I) Expériences et simulations numériques en régime non linéaire pour le cas non magnétisé - II) Étude numérique du régime linéaire des instabilités cyclotron ioniques." Nancy 1, 1989. http://www.theses.fr/1989NAN10386.
Abstract:
Les simulations numériques montrent que la formation de tourbillons dans l'espace des phases ioniques représente le régime non linéaire de l'instabilité du système faisceau d'ions-plasma. La taille et le temps caractéristique de croissance de ces tourbillons sont en bon accord avec les prédictions de la théorie linéaire de l'instabilité acoustique ionique unidimensionnelle. Des expériences, réalisées dans une machine double plasma, montrent la formation d'une structure de type bosse et creux derrière le front de choc induit par une perturbation en échelon de la vitesse du faisceau. On peut aussi y observer l'excitation localisée de l'instabilité acoustique ionique. Des simulations numériques, réalisées pour des choix de paramètres adaptés aux expériences, permettent de retrouver ces observations. On étudie ensuite les propriétés dispersives d'un plasma magnétisé dans le domaine des basses fréquences. On calcule le potentiel rayonné par une source ponctuelle au voisinage de la fréquence cyclotron ionique. On retrouve ainsi l'existence de cones de résonance, et la discussion de leurs propriétés permet de proposer une méthode précise de détermination de la température ionique. Enfin, sont exposés les résultats d'une étude exhaustive du régime linéaire des instabilités cyclotron ioniques dans un système faisceau d'ions-plasma. L'influence des différente paramètres du système sur les couplages instables est discutée en détail. Les conditions d'observation de l'instabilité dans une expérience, ainsi que dans les plasmas de fusion, sont clairement précisées. Les résultats obtenus conduisent également à une discussion détaillée des expériences antérieures
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Volkov, Aleksandr. "Le régime juridique des relations gazières entre la Russie, l'Union Européenne et les pays membres de l'Union Européenne." Thesis, Tours, 2017. http://www.theses.fr/2017TOUR1004/document.
Abstract:
L’analyse du droit applicable aux relations sur l’approvisionnement du gaz russe dans l’UE a démontré l’impuissance du droit international de l’énergie, ainsi que les insuffisances du droit local russe et de celui des pays de l’UE et de l’UE. La solution globale à tous les problèmes pourrait être la fourniture de garanties favorisant les opérations d’achat-vente de gaz entre Gazprom et les entreprises des pays de l’UE et le développement des relations de la participation directe des entreprises russes et de l’UE sur les marchés. Les bases de la réglementation de ces relations pourront être fixées dans le nouvel Accord international entre la Russie et l’UE et dans la législation localeThe current legal rules restrain the development of both frameworks now existing – that is, long-term contracts and opened-up markets. The solution to this problem could be the maintain of the first group of relations and the development of the second group. Therefore, it is important to suggest an alternative framework. The basis of such alternative framework could be fixed in an international treaty between Russia, EU and the member-states. This new regulation will also require the adjustment of the local legislation
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Olmos, Eric. "Étude expérimentale et numérique des écoulements gaz-liquide en colonne à bulles." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 2002. http://www.theses.fr/2002INPL045N.
Abstract:
Afin d’améliorer la compréhension locale et globale des colonnes à bulles, on se propose d’étudier expérimentalement et numériquement l’écoulement gaz-liquides de ces réacteurs. Un accent particulier est mis sur la compréhension des mécanismes liés aux transitions de régime. Pour parvenir à cet objectif, l’écoulement dans une colonne à bulles bi-dimensionnelle est étudiée par vélocimétrie laser Doppler. L’application de techniques de traitement de signal avancées nous permet de dresser un classement des techniques les plus aptes à décrire chacun des régimes et leur transition. L’étude numérique consiste en l’application de la mécanique des fluides numériques à l’écoulement gaz-liquide. Celle-ci a été envisagée selon trois échelles. Les petites échelles (une ou deux bulles) sont simulées par une approche « Volume Of Fluid ». Nos résultats montrent qu’un accord satisfaisant est obtenu entre les données expérimentales et calculées de vitesse, de taille et de conformation de bulles. Les échelles intermédiaires (le panache de bulles) sont modélisées par une approche de type Euler-Lagrange couplée à un modèle de dispersion stochastique de bulles. Nos simulations montrent alors la forte influence du modèle de turbulence sur les structures instationnaires de l’écoulement. Les grandes échelles sont modélisées par une approche de type Euler-Euler combinée à un bilan de population. Nous montrons alors que les transitions de régime ne peuvent être représentées qu’en tenant compte des distributions de tailles de bulles et des termes d’interaction appliqués à chaque phase gaz Eulérienne. Nous envisageons enfin l’utilisation d’une approche dite proxémique, basée sur des concepts sociologiques inter-individus pour la prédiction de la fin du régime homogène.
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Kuwahara, Takuya. "Caractérisation des régimes d'écoulement diphasique gaz-liquide par fluide magnétique : appareillage, mesures, traitement du signal et analyse de données." Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris, 2008. http://www.theses.fr/2008ECAP1064.
Abstract:
Les écoulements de fluides diphasiques gaz-liquide interviennent dans de nombreux domaines d'applications. En particulier, l'obtention des paramètres clés de ces écoulements pour l'analyse et la conception de systèmes de conversion d'énergie reste aujourd'hui un sujet actif de recherche. Le but de la présente thèse est de proposer de nouvelles techniques peu couteuses de mesure des paramètres clés tel que taux de vide, vitesse de bulle et régime d'écoulement. Les techniques utilisent un fluide magnétique. Pour un écoulement air-eau les mesures peuvent être obtenues en ajoutant une petite quantité de fluide magnétique dans l'eau. On propose un cadre théorique permettant la dérivation du taux de vide à partir des mesures de réponse en voltage. L'estimation de la vitesse de bulle est obtenue en appliquant une transformée en ondelette complexe au signal de réponse en voltage. L'identification du régime d'écoulement est réalisée par une technique d'analyse de données de type réseau de neurones artificiel utilisant des fonctions à base radiale. Les considérations théoriques de mesures présentées sont validées par comparaison avec des techniques usuelles (intrusives ou couteuses) de mesures des caractéristiques diphasiques. Le procédé innovant de mesure non intrusive présenté dans cette thèse est démontré produire de faibles erreurs relatives sur les caractéristiques recherchées. De plus, les techniques de traitement du signal et d'analyse de données utilisées permettent d'atteindre l'extraction des caractéristiques quasiment en temps réel. Enfin, les paramètres clés peuvent être mesurés simultanément à partir du même signal, ce qui rend très simple l'instrumentation de mesure.
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Llamas, Juan David. "Étude expérimentale de la maldistribution des fluides dans un réacteur à lit fixe en écoulement à co-courant descendant de gaz et de liquide." Thesis, Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 2008. http://www.theses.fr/2008INPL006N/document.
Abstract:
Trois techniques de mesure différentes ont été utilisées pour étudier la distribution des fluides dans un lit fixe : la tomographie à fils, le collecteur de liquide et un ensemble de thermistances. La tomographie à fils, dont la première application dans le cadre des lits fixes est décrite ici, a permis, tout comme le collecteur de liquide, d’obtenir des résultats intéressants concernant l’influence de paramètres tels que la distribution initiale, le type de chargement et les débits de fluides sur la distribution du liquide. L’étude a notamment montré l’importance de bien définir la maldistribution de liquide en termes de la grandeur mesurée et a apporté un regard critique vis-à-vis des consensus généraux concernant l’effet sur la distribution de liquide de paramètres tels que le débit de gaz (dont les expériences ont montré qu’elle dépend du distributeur utilisé) et le type de chargement (l’hypothèse selon laquelle le chargement dense disperse mieux le liquide dans la direction radiale par rapport au chargement lâche n’a pas été vérifié). Une étude réalisée en régime à haute interaction a permis aussi d’observer la relation étroite qui existe entre la distribution initiale et le régime d’écoulementThree different measuring techniques were used to study the fluid distribution inside a trickle-bed reactor: the wire mesh tomography, the liquid collector and a set of thermistors. The liquid collector and specially the wire mesh tomography, whose first application in trickle bed reactors is described here, yielded interesting results concerning the influence of variables such as the initial liquid distribution, the loading method and the fluid flow rates on liquid maldistribution. Among the main observations, the study illustrates the importance of well defining liquid maldistribution in terms of the measured quantity and prompts to some caution when referring to some “normally accepted facts” like the advantages in terms of liquid distribution obtained when increasing the gas flow rate (which depends, according to this study, on the quality of initial liquid distribution) or when using a dense loading of the catalyst (the hypothesis according to which, compared with a sock loading, dense loading favors radial dispersion was not verified by the study). Also, a study performed under high interaction conditions showed the intimate relationship between the inlet distribution and the flow regime observed inside the reactor
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Sollier, Arnaud. "Etude des plasmas générés par interaction laser-matière en régime confiné : application au traitement des matériaux par choc laser." Phd thesis, Université de Versailles-Saint Quentin en Yvelines, 2002. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00089243.
Abstract:
Ce travail de thèse est consacré à l'étude des plasmas générés par interaction laser-matière en régime confiné, et plus particulièrement à leur application au traitement des matériaux par choc laser. Afin de mieux comprendre les phénomènes physiques mis en jeu dans ce régime d'interaction particulier, une modélisation originale du procédé a été développée. Un code numérique traitant les processus de claquage dans l'eau de confinement permet dans un premier temps de déterminer les caractéristiques (intensité crête et durée à mi-hauteur) de l'impulsion laser transmise à travers la fenêtre de confinement. Un modèle hydrodynamique auto-consistant traitant les plasmas confinés (plasmas froids et denses, corrélés et partiellement dégénérés) utilise ensuite ces paramètres pour calculer les chargements mécaniques et thermiques induits à la surface de la cible traitée. Pour terminer, ces chargements sont utilisés en entrée du code aux éléments finis ABAQUS afin de simuler les contraintes résiduelles d'origine mécanique et thermique induites par le traitement.
Les résultats de ces simulations ont été validés par comparaison avec différentes mesures expérimentales réalisées pour des conditions d'irradiation laser (longueurs d'ondes de 1064 nm et de 532 nm, durées d'impulsion de 3 ns et 10 ns) typiques des conditions opératoires réelles utilisées au niveau industriel.
Ces résultats montrent que les petites taches focales permettent de limiter fortement le chauffage de la cible par le plasma confiné, et donc de s'affranchir des effets thermiques induits par le traitement. Ils ouvrent donc de nouvelles perspectives quant à la réalisation du traitement par choc laser sans utiliser de revêtement thermo-protecteur. Par ailleurs, ils permettant d'expliquer les résultats obtenus avec la configuration de traitement développée par Toshiba (très petites taches focales, haute cadence, pas de revêtement protecteur), qui demeuraient incompris jusqu'alors.
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Diaz, Romain. "Métrologie de l'endommagement laser des composants optiques en silice en régime nanoseconde." Thesis, Aix-Marseille, 2015. http://www.theses.fr/2015AIXM4390/document.
Abstract:
Cette thèse porte sur l'endommagement laser de composants optiques en silice amorphe en régime nanoseconde. Ce matériau diélectrique est l'un des plus couramment utilisés en optique et notamment sur des installations laser de haute énergie telles que le Laser MégaJoule. Afin de garantir le fonctionnement nominal d'une installation, l'endommagement laser des composants optiques doit être compris et maîtrisé. Ce phénomène induit une modification irréversible du matériau modifiant la propagation du faisceau. Dans le régime nanoseconde, l'endommagement laser de la silice est corrélé à la présence de défauts précurseurs qui sont une conséquence de la synthèse et du polissage des composants. L'interaction de ces précurseurs avec le laser va dépendre des caractéristiques de ce dernier. Une première étude est consacrée à la métrologie des impulsions utilisées en laboratoire pour étudier l'endommagement laser. Une seconde étude porte sur les mécanismes d'amorçage des dommages sur la face de sortie des composants optiques faits de silice. Une dernière partie porte sur l'influence de la propagation non linéaire sur l'endommagement surfacique et volumique des composants épais faits de siliceIn this thesis, laser-induced damage phenomenon in fused silica components is investigated in the nanosecond regime. This material is one of the most widely used in optics, particularly on high-energy laser facilities such as the Laser MégaJoule. In order to ensure the nominal operation of this kind of laser facility, laser-induced damage on optical components has to be understood and controlled. This phenomenon consists in an irreversible modification of the material. In the nanosecond regime, laser-induced damage is tightly correlated to the presence of precursor defects which are a consequence of the synthesis and the polishing of the components. The interaction between these precursor defects and the laser pulses strongly depends on the laser characteristics. The first study focuses on the metrology of the laser beam used in laboratory to study laser-induced damage. The second one consists in a parametric study of the initiation mechanism on the rear surface of fused silica components. The last part deals with the influence of nonlinear propagation on laser induced damage on the surface and in the volume of thick fused silica samples