Dissertations / Theses on the topic 'Isothermal pcr'
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McClean, Jennifer Natalie. "Novel isothermal PCR methodologies for the selective detection and analysis of microorganisms in environmental samples." Thesis, Queen's University Belfast, 2011. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.557957.
Abstract:
SUMMARY (To be printed on this form) Phosphoramidite derivatives of a nucleoside analogue bearing photoswitchable ortho, meta and para-azobenzene moieties were synthesized and used to incorporate the photoswitchable azobenzene group proximal to the 5' and 3' ends of deoxyoligonucIeotide primers (12mers) of the glyceraldehydes-3-phosphate dehydrogenase (GAPDH) gene. The photochemical E~Z isomerisation of azobenzene appended primers was investigated by UV/vis spectroscopy and RP-HPLC. Melting studies were also performed to determine the Tm of the primers. Isothermal primer extension reactions were performed with Klenow fragment at the dark- adapted and irradiated photo stationary states. This revealed that only the para-azobenzene perturbed the extension by the enzyme. Further investigation with time course experiments to determine a yield using fluorescent fluorescein label and explore the possibility of photoswitchable DNA amplification using the para-azobenzene primers. OligonucIeotides bearing a novel photoswitchable moiety, phenylazopyridine, have been prepared. Directed Michaelis-Arbuzov reactions of support-bound internucleotide phosphite triesters with alkane-diamines were effected in the presence of iodine. The primary amine functionalised oligonucleotides were subsequently purified trityl on. This enabled resolution offast- and slow-isomers of oligomers.
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Pommies, Lilas. "Intégration de la préparation des échantillons dans une analyse par spectrométrie de masse et PCR isotherme." Electronic Thesis or Diss., université Paris-Saclay, 2024. http://www.theses.fr/2024UPASQ001.
Abstract:
La bio-analyse correspond à l'identification et la quantification des molécules biologiques ou activement biologiques dans un échantillon. Elle se divise en plusieurs étapes : la collecte de l'échantillon et l'envoi au laboratoire ; la préparation des échantillons qui permet de le rendre compatible à la méthode d'analyse ; l'analyse et enfin la mesure des événements ayant eu lieu pendant l'analyse.Au cours de cette thèse, deux types d'analyse ont été étudiées : la spectrométrie de masse, plus particulièrement le MALDI-TOF, et une PCR isotherme nommée amplification isotherme médiée par les boucles (LAMP).L'objectif principale de la thèse était de rendre compatible ces méthodes d'analyse à une utilisation terrain. Pour cela, le SPID, un dispositif breveté par le CEA, a été adapté à ces deux technologies. Ce dispositif permet la filtration, la concentration, l'extraction d'une suspension bactérienne et la détection par immunochromatographie à flux latéral. Le SPID est un outil qui permet de s'affranchir des étapes de centrifugations ou lavages, méthodes classiquement utilisées pour préparer les échantillons pour le MALDI et la LAMP.Pour extraire les protéines ribosomales, pour une analyse au MALDI-TOF, il a fallu développer un tampon d'extraction compatible avec une telle analyse. En effet, pour faciliter la lyse bactérienne, l'utilisation de détergents est souvent recommandée ; or, les détergents peuvent empêcher l'identification des bactéries en spectrométrie de masse. Les résultats ont été comparés avec un protocole de référence proposé par Bruker. L'utilisation du SPID a permis d'identifier trois espèces bactériennes à une concentration de 107 UFC/mL dans un milieu simple et en urine. Le protocole de référence, quant à lui, a permis ces mêmes identifications à une concentration de 106 UFC/mL.Pour extraire l'ADN des bactéries avec le SPID suivi d'une amplification LAMP, de nombreuses mises au point ont été faites. Après avoir implanté la technique au laboratoire, différentes méthodes d'extraction avec le SPID ont été développées. Celle qui permet d'obtenir les meilleurs résultats est la création d'un tampon d'extraction combiné aux réactifs nécessaires à la LAMP. L'autre méthode étudiée est l'utilisation de billes de silice pour purifier l'ADN avant la réaction d'amplification.Pour rendre le chauffage compatible à une utilisation terrain, une station de chauffage a été conçue au cours de la thèse. Cette station permet de chauffer le réservoir du SPID pendant 40 minutes à 65 °C. Elle pourrait être alimentée par batterie.La détection des produits de l'amplification, appelés amplicons, est faite par immunochromatographie à flux latéral. Les amplicons sont marqués à leurs extrémités grâce à deux amorces. Une des amorces est marquée à la digoxigénine, l'autre à la biotine. L'amplicon est capturé par un anti-anticorps anti-digoxigénine, immobilisé sur une membrane de nitrocellulose, et est révélé à l'aide de la streptavidine couplé à des nanoparticules d'or.Avec les différents éléments développés au cours de cette thèse, le protocole pour réaliser une LAMP sur le terrain dure moins d'une heure : de la préparation des échantillons à la détectionBioanalysis is the identification and the quantification of biological molecules or active biological agent in a sample. It is divided into several stages: sample collection and sending to the laboratory; sample preparation to make it compatible with the analysis method; analysis and, finally, measurement of the events occurring during the analysis.During this thesis, two analysis were studied: mass spectrometry, more specifically MALDI-TOF and an isothermal PCR called Loop-mediated isothermal amplification (LAMP).The main aim was to make these methods compatible with field use. To achieve this, the SPID, a device patented by CEA, was adapted to both technologies. This device enables a bacterial suspension to be filtered, concentrated, extracted and detected by lateral flow immunoassay. The SPID is a tool that eliminate the need for centrifugation or washing, methods traditionally used to prepare sample for MALDI and LAMP.To analyze ribosomal proteins by MALDI-TOF, an extraction buffer compatible with this technic had to be developed. Indeed, to facilitate bacterial lysis, the use of detergents is often recommended but detergents can prevent the identification of bacteria by mass spectrometry. The results were compared with a reference protocol proposed by Bruker. Using SPID, three bacterial species were identified at a concentration of 107 CFU/mL in a simple medium and in urine. In contrast, the reference protocol identified the same species at a concentration of 106 CFU/mL.To make heating step compatible with filed use, an autonomous heating station was designed during the thesis. This station heats the SPID tank for 40 minutes at 65°C. It could be battery-powered.The amplification products, called amplicons, are detected by lateral flow immunoassay. Amplicons are end-labeled using two pirmers. One primer is labeled with digoxygenin, the other with biotin. The amplicon is captured by an anti-digoxigenin antibody, immobilized on a nitrocellulose membrane; and revealed using streptavidin coupled to gold nanoparticles.With the optimizations made during the thesis, the complete LAMP field protocol takes less than an hour : from de sample preparation to the detection
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Ghosh, Satyaki. "Molecular Detection and Quantification of the Fish Pathogen Saprolegnia spp. Using qPCR and Loop Mediated Isothermal Amplification." Bowling Green State University / OhioLINK, 2019. http://rave.ohiolink.edu/etdc/view?acc_num=bgsu1573814311236554.
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RAVI, RANJANI. "A Novel RNA Virus Detection System Based on Duplex Specific Nuclease." University of Cincinnati / OhioLINK, 2014. http://rave.ohiolink.edu/etdc/view?acc_num=ucin1413820090.
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Stiedl, Cathrin [Verfasser], and Karin [Akademischer Betreuer] Weber. "Bestimmung des MDR1 (Multidrug resistance 1)-Genstatus beim Hund mittels allel-spezifischer PCR und allel-spezifischer Loop-mediated Isothermal Amplification (LAMP) / Cathrin Stiedl ; Betreuer: Karin Weber." München : Universitätsbibliothek der Ludwig-Maximilians-Universität, 2017. http://d-nb.info/1141053756/34.
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Santos, Marcos André Ferreira. "Desenvolvimento de métodos moleculares para detecção de Theileria annulata." Master's thesis, Faculdade de Ciências e Tecnologia, 2011. http://hdl.handle.net/10362/6271.
Abstract:
Dissertação para a obtenção do Grau de Mestre em Genética Molecular e BiomedicinaA theileriose tropical (ou mediterrânica) é uma doença transmitida por carraças e que afecta bovinos, resultando em elevadas perdas económicas na produção e comércio internacional destes animais. O agente da doença é o hemoparasita Theileria annulata e a sua detecção em animais infectados é habitualmente realizada através de exame microscópico de esfregaços de sangue, que apresenta baixa sensibilidade na identificação de animais portadores, onde apenas um número diminuto de eritrócitos se mantém infectado. O objectivo deste estudo foi desenvolver métodos melhorados de detecção de T. annulata em amostras de sangue de bovino, baseados nas tecnologias de PCR em tempo real e de amplificação isotérmica de ácidos nucleicos (LAMP). Foram desenhados oligonucleótidos iniciadores com alvos complementares no gene Tams1, específico de T. annulata,para o método de LAMP. O DNA foi extraído a partir de amostras de sangue de bovino, usando métodos comerciais robotizados e kits de extracção, e foi usado como molde nas reacções de PCR em tempo real (com o corante intercalante EvaGreen®) e LAMP. Estas amostras de DNA encontravam-se testadas para a presença de parasitas dos géneros Theileria e Babesia, usando um método de hibridação reversa em membrana (Reverse Line Blotting – RLB). A detecção de T. annulata por PCR em tempo real nestas amostras revelou uma especificidade e sensibilidade de 100% e 80%,respectivamente, usando o teste de RLB como referência. A técnica de LAMP, por sua vez, conseguiu detectar uma amostra com baixa parasitémia correspondente a 0,03%. Ambas as técnicas usadas neste trabalho demonstraram ser eficientes na detecção de T. annulata, constituindo a técnica de PCR em tempo real um bom método de detecção em laboratórios bem equipados e a técnica de LAMP uma promissora ferramenta em laboratórios de diagnóstico com menores recursos.
Apoiado pelo Deputado Europeu Rui Tavares através do financiamento de uma bolsa de estudo
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Batinga, Maria Cryskely Agra. "Diagnóstico molecular comparativo da brucelose canina pela aplicação das técnicas de reação em cadeia pela polimerase (PCR) e amplificação isotérmica do DNA mediada por loop (LAMP)." Universidade de São Paulo, 2017. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/10/10134/tde-25052017-105756/.
Abstract:
A Brucella canis é a bactéria responsável pela brucelose nos cães, pode ser transmitida para os seres humanos, ocasionalmente resultando em doença grave, com impacto na saúde pública. A brucelose canina desencadeia inúmeras perdas econômicas em canis comerciais, com a ocorrência de abortamentos, morte embrionária, natimortos e nascimento de filhotes debilitados. O diagnóstico sorológico é rotineiramente realizado, contudo a hemocultura é o teste \"padrão-ouro\". A técnica de reação em cadeia pela polimerase (PCR) pode ser aplicada no diagnóstico direto como alternativa à hemocultura, pela rapidez, alta especificidade e sensibilidade do teste, mas apresenta alto custo com infraestrutura e equipamentos. A amplificação isotérmica mediada por loop (LAMP) constitui outra alternativa para amplificação do DNA em um curto período de tempo, com simplicidade e menor custo. O projeto avaliou comparativamente o desempenho dos testes moleculares de PCR e LAMP com primers direcionados à sequência de inserção IS711 de Brucella spp. em 98 amostras de sangue total, obtidas de 57 cães. Os 57 cães foram divididos em três grupos: infectados por B. canis (cães positivos na hemocultura) não infectados por B. canis (negativos na hemocultura e sem evidências clínicas e epidemiológicas de brucelose) e suspeitos de brucelose (cães negativos na hemocultura, mas com suspeita clínica e/ou epidemiológica da infecção). A sensibilidade e especificidade diagnóstica das reações de LAMP e PCR foram calculadas, utilizando-se os grupos de cães infectados e não infectados, respectivamente. O desempenho dos testes foi analisado, utilizando-se as 98 amostras, comparadas duas a duas, pelos testes estatísticos de Coeficiente Kappa e McNemar. A proporção de amostras positivas foi de 43,87% (43/98) na hemocultura, 46,93% (46/98) na PCR e 16,33% (16/98) na LAMP. A concordância entre a hemocultura e a PCR foi ótima, enquanto que a concordância entre a LAMP e a hemocultura e entre a LAMP e a PCR foi sofrível. A sensibilidade diagnóstica foi de 100% (18/18) na PCR e 44,44% (8/18) na LAMP, enquanto que a especificidade diagnóstica foi de 96% (20/21) na PCR e 100% (21/21) na LAMP. O desempenho da reação de LAMP foi insatisfatório para o diagnóstico da brucelose nos cães, em razão dos baixos valores de sensibilidade do teste. A PCR, por outro lado, apresentou desempenho similar à hemocultura, o que a torna uma alternativa para uso no diagnóstico da brucelose canina.Brucella canis is the etiological agent responsible for brucellosis in dogs and can be transmitted to human beings, occasionally resulting in severe disease, and leading to impacts on public health. Canine brucellosis triggers numerous economic losses in commercial kennels, causing abortions, embryonic death, stillbirths and birth of debilitated puppies. Serological diagnosis is routinely performed, but blood culture is the gold standard test. Polymerase chain reaction (PCR) can be used to the direct diagnosis of infection in view of its speed and high specificity and sensitivity values, however it has high cost because of the laboratory infrastructure and equipments needed. The loop-mediated isothermal amplification (LAMP) may be an alternative to DNA amplification in a shorter period of time, with simplicity and low cost. This project evaluated the potential of the molecular tests of PCR and LAMP using primers targeting the insertion sequence IS711 of Brucella, using 98 whole blood samples of 57 dogs. The 57 dogs were divided into three groups: infected by B. canis (dogs with positive results in blood culture), non-infected by B. canis (dogs with negative results by blood culture and showing no clinical or epidemiological evidences of brucellosis) and dogs suspected of brucellosis (those with negative blood culture but with clinical and/or epidemiological evidences of infection). The diagnostic sensitivity and specificity of PCR and LAMP were calculated using the infected and non-infected groups, respectively. The performance of the three diagnostic tests was pair compared using the 98 samples using McNemar test and Kappa coefficient. The proportion of positive samples detected by blood culture, PCR and LAMP was respectively 43.87% (43/98), 46.93% (46/98), and 16.33% (16/98). The concordance between blood culture and PCR was almost perfect, while the concordance between LAMP and blood culture and between LAMP and PCR was fair. The diagnostic sensitivity of PCR and LAMP was, respectively, 100% (18/18) and 44.44% (8/18), while the diagnostic specificity of the tests was 96% (20/21) and 100% (21/21), respectively. LAMP performance was not satisfactory for canine brucellosis diagnosis because of the low sensitivity of the test. PCR showed similar performance when compared to blood culture, which makes it a good alternative for use for the diagnosis of canine brucellosis.
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Oliveira, Maythsulene Inácio de Sousa. "Desenvolvimento de métodos moleculares para detecção simultânea de fusarium oxysporum f. sp. phaseoli, fusarium solani e curtobacterium flaccumfaciens pv. flaccumfaciens." Universidade Federal de Goiás, 2015. http://repositorio.bc.ufg.br/tede/handle/tede/8762.
Abstract:
Submitted by Marlene Santos (marlene.bc.ufg@gmail.com) on 2018-08-01T17:33:51Z
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Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES
Common bean (Phaseolus vulgaris L.) is grown in Brazil in three different cropping seasons, and in diverse agroecosystems. In such different environments, the crop is exposed to several constraints responsible for yield losses, such as pathogenic organisms. Among common bean relevant diseases, fusarium wilt (Fusarium oxysporum f. sp. phaseoli), dry root-rot (Fusarium solani) and Curtobacterium wilt (Curtobacterium flaccumfaciens pv. flaccumfaciens) have similar symptoms, hindering diagnosis in the field, and whose identification in seed health testing is also limited. In both cases, identification at species level is an important step to manage this root pathogen complex, whose detection can be improved by molecular biology tools. Therefore, this study aimed to: 1) to develop and validate a multiplex PCR (m-PCR) method for simultaneous identification of three common bean pathogens, F. oxysporum f. sp. phaseoli, F. solani and C. flaccumfaciens pv. flaccumfaciens; and 2) develop an isothermal amplification of DNA (LAMP) method to detect of F. oxysporum f. sp. phaseoli on seeds. M-PCR method was developed for identification of isolated colonies, as well as infected seeds. In seeds, total DNA was obtained by alkaline lysis method, which inactivates nucleases during the extraction process. M-PCR allowed the identification of all pathogens, with detection of C. flaccumfaciens pv. flaccumfaciens, F. oxysporum f. sp. phaseoli and F. solani amplicons in agarose gel with respectively 306, 609 and 143 base pairs. Furthermore, m-PCR also reduced costs and time to detect Fusarium oxysporum f. sp. phaseoli from 10 days to three hours. It was not possible to develop an optimized protocol for detection of F. oxysporum f. sp. phaseoli by the LAMP method, using only the tf1 gene for design of primers, since such primers were functional only for amplifying large amounts of target DNA. Based on the negative results with LAMP, it is suggested that further studies should be performed using other DNA sequences available in GenBank database.
O feijoeiro-comum (Phaseolus vulgaris L.) é cultivado durante todo o ano no território brasileiro, em três épocas distintas e em vários agroecosistemas. Nestes ambientes distintos, a cultura está exposta a diversos fatores que causam perdas de rendimento, como o ataque de patógenos. Dentre as doenças do feijoeiro-comum encontram-se a murcha-de-fusarium (Fusarium oxysporum f. sp. phaseoli), a podridão-radicular-seca (Fusarium solani) e a murcha-de-curtobacterium (Curtobacterium flaccumfaciens pv. flaccumfaciens) que apresentam sintomas semelhantes, dificultando seu diagnóstico no campo, e cuja identificação em testes de sanidade de sementes também é limitada. Em ambos os casos, a identificação em nível de espécie é uma importante etapa do manejo deste complexo de patógenos, cuja detecção pode ser aperfeiçoada com a adoção de ferramentas de biologia molecular. Portanto, este estudo teve como objetivos: 1) Desenvolver e validar um método de multiplex PCR (m-PCR) para identificação simultânea de três espécies de patógenos do feijoeiro-comum, F. oxysporum f. sp. phaseoli, F. solani e C. flaccumfaciens pv. flaccumfaciens; e 2) desenvolver a técnica de amplificação isotérmica de DNA (LAMP) para detecção de F. oxysporum f. sp. phaseoli em sementes. O método de m-PCR foi desenvolvido para identificação de colônias isoladas bem como sementes infectadas. Nas sementes, o DNA total foi obtido pela lise alcalina, método que inativa nucleases durante o processo de extração. A m-PCR possibilitou a identificação de todos os patógenos, com detecção de C. flaccumfaciens pv. flaccumfaciens, F. oxysporum f. sp. phaseoli e F. solani em bandas formadas em gel de agarose respectivamente com 306, 609 e 143 pares de base. Além disso, a extração do DNA total das sementes pela lise alcalina em combinação com a m-PCR também possibilitou redução de custos e tempo de realização do diagnóstico de Fusarium oxysporum f. sp. phaseoli, de 10 dias para três horas. Não foi possível estabelecer um protocolo otimizado para detecção de F. oxysporum f. sp. phaseoli pelo método LAMP, utilizando somente o gene tf1 para desenho dos iniciadores, uma vez que, os iniciadores revelaram-se funcionais apenas para a amplificação com grandes quantidades de DNA alvo. Diante dos resultados obtidos com LAMP, sugere-se que estudos posteriores sejam realizados empregando outras sequências de DNA disponíveis no banco de dados GenBank.
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Tafoukt, Boulous Djida. "Suivi de réactions biochimiques par calorimétrie en vue de la production de biocarburants de 2ème génération." Thesis, Aix-Marseille, 2016. http://www.theses.fr/2016AIXM4332/document.
Abstract:
C'est dans un contexte marqué par une demande croissante en énergie primaire, une diminution des ressources et dans un souci de protection de l'environnement que le biocarburant de 2ème génération est développé. Cependant, ce biocarburant est non viable économiquement. L’optimisation, le contrôle et la connaissance des cinétiques régissant les procédés de fabrication de ce bioéthanol sont donc des éléments capitaux. Dans cette étude, le potentiel de la calorimétrie isotherme pour surveiller les réactions d'hydrolyse et de fermentation est testé.Les résultats montrent que cette méthode est efficace. En effet, celle-ci a permis de mettre en évidence l'importance du ratio enzyme/substrat pour maximiser le rendement et de déterminer un meilleur cocktail composé de cellulases + cellobiose déshydrogénase (CDH) qui permet la production d'une certaine quantité d'acide gluconique, qui pourrait améliorer l'attractivité de ce biocarburant. Ces mêmes essais ont également permis de déterminer la chaleur de l'hydrolyse de la paille de blé, qui est 32,18 ± 3,18 J.g-1 (gramme de sucres produits).Les mesures obtenues ont été utilisées pour déterminer les constantes cinétiques des cellulases + CDH sur la paille de blé et les résultats montrent que ce cocktail enzymatique est plus rapide à 45 °C dans la gamme de températures testée (40-55°C) avec une vitesse de 7,36 ± 0,62 mmol/L.min.Par ailleurs, les essais avec un calorimètre à échelle laboratoire ont montré que même si celui-ci ne mesure pas avec précision les chaleurs engendrées par les réactions d'hydrolyse et de fermentation, celui-ci donne de bonnes indications sur le déroulement et l'avancement de ces réactionsSecond generation biofuel is developed in a context marked by an increasing demand for primary energy, a decrease in resources and in environmental protection concernsHowever, this biofuel is not economically viable. Optimization, control and knowledge of the kinetics governing this bioethanol production processes are crucial elements.In this study the potential of isothermal calorimetry to monitor hydrolysis and fermentation reactions is tested.The results show that the isothermal calorimetry is an effective method. Indeed this method allowed determining that the substrate/enzyme ratio is an important parameter of the hydrolysis yield.Furthermore it has determined a better enzyme cocktail consisting of Cellulases + Cellobiose Dehydrogenase (CDH) which allows the production of a certain amount of gluconic acid, which could improve the attractiveness of these second-generation biofuels. These same tests also determined the hydrolysis heat of wheat straw which is 32.18 ± 3.18 J.g-1 (gram reducing sugars product).The measurements obtained were used to determine kinetic constants cellulases + CDH on wheat straw and the results show that this enzyme cocktail is faster at 45 ° C in the range of temperatures tested (40 - 55°C) with a speed of 7.36 ± 0.62 mmol/L.min.In addition, testing with a laboratory-scale calorimeter showed that even if this tool does not accurately measure the heat generated by the hydrolysis reaction and fermentation, it gives a good indication of the development and advancement of these reactions
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Yu, Hao. "Matériaux hydrures pour le stockage irréversible ou réversible de l’hydrogène." Thesis, Lyon 1, 2012. http://www.theses.fr/2012LYO10247.
Abstract:
L’utilisation des combustibles fossiles (énergies non renouvelables) est responsable de l’augmentation de la concentration en gaz à effet de serre dans l’atmosphère. Lors de l'examen des solutions de rechange, l’hydrogène comme vecteur énergétique est le plus séduisant. Le stockage de l’hydrogène en phase solide sous forme d’hydrures, est l’une des solutions non polluantes futures pour le stockage et le transport de l’énergie. Parmi les matériaux candidats, le borohydrure de sodium (NaBH4) et l’hydrure de magnésium (MgH2) ont été sélectionnés au vu de leur capacité gravimétrique élevée en hydrogène. La réaction d'hydrolyse de NaBH4 a été étudiée dans un calorimètre en phase liquide couplée à un compteur à gaz, afin de suivre en même temps, la cinétique de production d’hydrogène et l’évolution de la chaleur de réaction. Nous avons préparé des catalyseurs à base de cobalt supporté sur différents supports (hydrotalcites, KF/Al2O3, hétéropolyanions) ayant des propriétés acido-basiques différentes. Les supports et les catalyseurs à base de cobalt ont été caractérisés par DRX, MEB+EDX, ICP et BET. Co/hétéropolyanions a montré une cinétique très élevée pour la production d'hydrogène accompagnée d'une conversion totale dans la réaction d'hydrolyse. L’absorption et la désorption de l’hydrogène ont été étudiées sur l’hydrure de magnésium. Afin d’améliorer la cinétique de sorption de MgH2, nous avons préparé des mélanges MgH2-MT (MT = métal de transition Co, Ni, Fe, Cr, Mn), MgH2-MTmélangé (MT = métal de transition Co, Ni, Fe,), MgH2-MTnano (MT = métal de transition Conano, Ninano, Fenano, Cunano, Znnano) et MgH2-nLiBH4-MTnano (MT = métal de transition Conano, Ninano, Fenano) par broyage à billes de haute énergie. Leurs propriétés physico-chimiques ont été étudiées par DRX et MEB+EDX. La température de désorption de l’hydrogène et la quantité d’hydrogène dégagée ont été étudiées par TPD. La cinétique d’absorption de l’hydrogène et la réversibilité du stockage de l’hydrogène ont été étudiées par isotherme PCT pour le système MgH2-MTnano. MgH2-10-Ninano présente la meilleure propriété de stockage réversible de l’hydrogène, MgH2-10-Conano et MgH2- 10-Fenano sont aussi de bons candidats potentielsThe use of fossil fuels (non-renewable) is the main raison of increasing the green house in the atmosphere. Among the considered alternatives, hydrogen is seen as the most attractive energy carrier. The storage of the hydrogen in the solid phase in the form of hydrides is one of the clean future solutions for storage and transport of energy. Among potential materials, sodium borohydride (NaBH4) and magnesium hydride (MgH2) were selected regarding their high hydrogen gravimetric capacity. The hydrolysis reaction of NaBH4 was studied in a liquid phase calorimetry coupled to a gas-meter, in order to monitor simultaneously the kinetics of the hydrogen production and the evolution of the reaction heat. We prepared cobalt supported catalysts using various supports (hydrotalcites, KF/Al2O3, heteropolyanions) with different acid-base properties. The supports and the catalysts were characterized by XRD, SEM+EDX, ICP and BET. Co/heteropolyanions showed a very high kinetics for the production of hydrogen accompanied by a total conversion in the hydrolysis reaction. The absorption and desorption of hydrogen were studied using magnesium hydride. In order to improve the sorption kinetics of MgH2, we have prepared the MgH2-MT (MT= transition metal Co, Ni, Fe, Cr, Mn), MgH2-MTmixture (MT= transition metal Co, Ni, Fe), MgH2-MTnano (MT = transition metal Conano, Ninano, Fenano, Cunano, Znnano) and MgH2-nLiBH4-MTnano (MT = transition metal Conano, Ninano, Fenano) mixtures by high energy ball milling. Their physicochemical properties were studied by XRD and SEM+EDX. The temperature of hydrogen desorption and the amount of hydrogen generated were investigated by TPD. The kinetics of hydrogen absorption and the reversibility of hydrogen storage were investigated with PCT isotherm for the system of MgH2-MTnano. The sample MgH2-10-Ninano presents the best property for reversible hydrogen storage; MgH2- 10-Conano and MgH2-10-Fenano are also good potential candidates
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Taneja, Divya. "Développement et caractérisation d’une technique d’interconnexion verticale de puces." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018GREAI037/document.
Abstract:
Suite à la demande constante de réduire la taille des transistors et celle des dispositifs électroniques, guidée par la loi de Moore, l'intégration 2D n'est plus adaptée à cette demande croissante. Cela a conduit à l'intégration 3D des dispositifs actifs à l'aide de piliers Cu/Ni recouverts d'alliages de brasage à base de Sn. Dans les années à venir, les applications qui demandent des interconnexions à haute densité (optoélectroniques, microdisplays, les détecteurs IR, MEMS) nécessiteront l’utilisation de pas d'interconnexions inférieurs à 10 µm. Cependant, les piliers Cu/Ni/alliage de brasure base Sn n'ont jamais été étudiés en profondeur pour un si petit pas d'interconnexion. Avec la réduction de la dimension d'interconnexion, le diamètre des piliers Cu/Ni/alliage de brasure est réduit également. De ce fait, la formation des intermétalliques, qui joue un rôle primordial dans la bonne tenue de la jonction, peut poser des problèmes majeurs en raison de la réduction des dimensions du pilier de Cu et de l’alliage de brasure.Le travail de cette thèse est consacré à l'étude métallurgique et à la caractérisation d’interconnections de très petites dimensions (diamètre de 5 µm et pas de 10 µm) avec comme objectif principal l’étude des mécanismes physicochimiques des interactions entre les alliages de soudure Sn-Ag et les couches de Ni ou Ni/Au. Les mécanismes des interactions à l'état solide entre Sn et Ni ainsi que l’évolution du joint vers la transformation totale en intermétallique Ni3Sn4 (Solid-Liquid-Intercondiffusion - SLID processus), ont été étudiés pour la première fois dans de tels systèmes de dimensions micrométriques. De plus, les propriétés mécaniques et électriques ainsi que la stabilité thermique de ces interconnexions ont été étudiées. L’observation pour la première fois de la formation de la phase Ni3Sn2 à l’interface Ni/Sn à 200°C lors des vieillissements thermiques présente un intérêt pratique de grande importanceWith the constant demand for reducing the feature size of transistors and that of the devices, which is guided by Moore’s law, 2D integration is no longer fit to adapt the growing demand. This has led to 3D integration of active devices with the help of Cu/Ni pillars capped with Sn based solder alloys. In the coming years, applications which demand high density interconnects (optoelectronic, microdisplays, IR-detectors, MEMS) will require an interconnect pitch of 10 µm and below. However, Cu/Ni/solder pillars have never been investigated in depth for such a small interconnection pitch. With reduction of interconnect dimension, the diameter of Cu/Ni pillar and solder alloy also reduces. Thus, it is feared that the intermetallic formation, which is the key phenomenon responsible for the bonding, may be problematic due to the reduction in size of Cu pillar capped with solder alloy.The thesis is dedicated to the metallurgical study and its characterization for very small interconnects (5 µm) at 10 µm pitch, where the main focus is given on the physio-chemical mechanisms of soldering between Sn-Ag solder alloy and Ni or Ni/Au layers. For the first time, the mechanism of solid-state interactions between Sn and Ni is studied in depth and also for the first time the Ni3Sn4 SLID (Solid-Liquid-lnterdiffusion) system as an interconnect has been investigated at these dimensions. Moreover, the mechanical and electrical properties as well as the thermal stability of these interconnects are studied. Interestingly, during the latter part of this study, Ni3Sn2 layer is observed during aging of the Ni/Ni3Sn4 system for low temperature (200°C)
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Boukellal, Ahmed Kaci. "Isothermal solidification of Si and Al-Cu : 3D phase-field simulations." Electronic Thesis or Diss., Aix-Marseille, 2019. http://theses.univ-amu.fr.lama.univ-amu.fr/190924_BOUKELLAL_415xwgus182meagrn974iaa123buxypi_TH.pdf.
Abstract:
La solidification isotherme du Si et d'Al-Cu est étudiée par des simulations numériques à 3D en champ de phase. A cet effet, des codes basés sur le modèle des interfaces diffuses fines de Karma "et al." sont développés. Les codes reproduisent les conditions expérimentales, ce qui permet d'établir une comparaison quantitative entre les résultats numériques et expérimentaux. Concernant le silicium, de nouvelles fonctions d'anisotropie de surface d'énergie et d'attachement cinétique sont proposées. Il se trouve que seule l'anisotropie d'énergie de surface est nécessaire pour l'obtention des formes d'équilibre. Néanmoins, la présence des deux fonctions d'anisotropie est indispensable pour reproduire les formes de croissance expérimentales. Pour Al-Cu, nous étudions la croissance et les interactions de dendrites équiaxes dans des échantillons minces refroidis à taux constant. Deux lois d'échelles sont proposées : la première concerne la vitesse de croissance maximale Vm d'une pointe de dendrite, tandis que l'autre concerne le temps ΔTm nécessaire pour qu'une pointe dendritique accélère de Vm/2 à Vm. Les deux lois dépendent de la concentration de l'alliage C0 et de la distance L entre deux germes initiaux croissant l'un vers l'autre. Cependant, le produit VmΔTm ne dépend que de L. Le passage d'une croissance confinée à une croissance purement 3D se fait avec l'augmentation de l'épaisseur de l'échantillon. Les mécanismes de sélection s'appliquent bien au cas présent durant le régime de croissance rapide en dépit de la variation temporelle de la supersaturationWe study isothermal solidification of Si and Al-Cu. To this aim, we perfom 3D phase-field simulations using the thin interface models developed by Karma's group. Our numerical conditions are based on the experimental ones. As a result, direct comparison between numerics and experiments leads to quantitative results. Concerning Si, we propose new anisotropy functions for the surface energy and the kinetic attachment. We find out that anisotropy of surface energy is solely responsible of the equilibrium shape, while both anisotropy functions are necessary to obtain acceptable growth shapes.Concerning Al-Cu, we study the growth and interactions of equiaxed dendrites in thin samples cooled isothermally at a constant cooling rate. We propose two scaling laws : one for the maximum growth velocity Vm and the other for the time ΔTm ellapsed between Vm/2 and Vm. Both quantities depend on the distance L between the two initial germs and the alloy concentration C0 but VmΔTm depends only on L. We also show that transition from confined 3D to fully 3D occurs when the sample thickness is increased. Finally, the free growth selection mechanism is found to hold in the fast growth regime even if the instantaneous supersaturation varies with time
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Baird, Sharon. "A study of type-3 copper proteins from arthropods." Thesis, University of Stirling, 2007. http://hdl.handle.net/1893/266.
Abstract:
Arthropod hemocyanin and phenoloxidase are members of a group of proteins called the Type-3 copper oxygen-binding proteins, both possessing a highly conserved oxygen-binding site containing two copper atoms each coordinated by three histidine residues (Decker and Tuczek, 2000). Despite similarities in their active site, these proteins have very different physiological functions. Phenoloxidase possesses both tyrosinase and o-diphenoloxidase activity, and is predominantly involved in reactions which protect insects from infection (Kopàcek et al., 1995). Hemocyanin is a large multi-subunit protein with a primary function as a respiratory protein, reversibly binding and transporting molecular O2 (Decker and Rimke, 1998; Decker and Tuczek, 2000). Recently, it has been demonstrated in vitro that arthropod hemocyanin possesses an inducible phenoloxidase activity when incubated with denaturants, detergents, phospholipids or proteolytic enzymes. This activity appears to be restricted to only a few subunit types, and it has been hypothesised that it may be accompanied by conformational change which opens the active site increasing access for larger phenolic substrates (Decker and Jaenicke, 2004; Decker et al., 2001; Decker and Tuczek, 2000). This possibly suggests a dual role of hemocyanin in arthropods. The presented thesis deals with two distinct aims. The first was to isolate and sequence a phenoloxidase gene from the insect Spodoptera littoralis (Egyptian Cottonleaf Worm). Despite efforts, progress was hindered by a number of experimental problems which are outlined within the relevant chapters. The second aim was to characterise the mode of SDS induced phenoloxidase activity in arthropod hemocyanin from the ancient chelicerates Limulus polyphemus (horseshoe crab) and Eurypelma californicum (tarantula) and the more modern chelicerate Pandinus imperator (scorpion), using a number of biophysical techniques. The results indicated that the SDS induced phenoloxidase activity is associated with localised tertiary and secondary conformational changes in hemocyanin, most likely in the vicinity of the dicopper centre, thus enhancing access for larger phenolic substrates. Experiments indicate that copper remains associated with the protein during these structural changes; however the nature of the association is unclear. SDS concentrations approximating the CMC appeared critical in causing the necessary structural changes required for a significant increase in the detectable phenoloxidase activity to be exhibited.
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Martineau, Clara. "Modélisation stochastique du dépôt de particules colloïdales transportées par des écoulements turbulents isothermes et non isothermes." Phd thesis, Université Henri Poincaré - Nancy I, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00921279.
Abstract:
Nous présentons la généralisation d'un modèle de dépôt de particules aux écoulements non isothermes. Ce travail comporte deux parties. La première partie présente l'approche de modélisation lagrangienne stochastique adoptée pour simuler le dépôt de particules colloïdales et traite du raccord entre le Modèle de Langevin Généralisé qui calcule le transport des particules dans le cœur de l'écoulement et le Modèle de Proche Paroi destiné au transport des particules au voisinage de la paroi. Le raccord est assuré par l'équilibre du flux de particules traversant l'interface entre les deux modèles. La validation du couplage s'effectue par le passage en particules fluides, il s'agit de vérifier que le raccord est valable dans le cas limite du fluide. En effet, des accumulations non physiques de particules fluides peuvent se produire autour de l'interface. Le travail de couplage a donné lieu à des développements théoriques et numériques sur les statistiques conditionnées d'une particule traversant une interface. Des calculs de dépôt de particules montrent que le modèle reproduit correctement les résultats expérimentaux pour des écoulements isothermes. Cependant, dans un écoulement non isotherme, les particules peuvent faire l'expérience du phénomène de thermophorèse (qui est le mécanisme de déplacement des particules induit par un gradient de température) qui peut considérablement influencer le dépôt de particules. Nous avons donc choisi d'intégrer la modélisation de la thermophorèse dans le Modèle de Proche Paroi afin d'évaluer au mieux le taux de dépôt de particules dans un écoulement non isotherme. Nous commençons par étudier la thermophorèse en milieu gazeux car elle est très bien expliquée par la théorie cinétique des gaz. L'étude de la thermophorèse en milieu liquide est plus ardue car elle ne dispose pas encore de théorie unifié ni de travaux expérimentaux qui étudient ce phénomène. La dernière partie de ce document est donc consacrée à la prise en compte du phénomène de thermophorèse en liquide dans le Modèle de Proche Paroi. Cette étude fournit de nouveaux résultats numériques de dépôt de particules en présence d'un gradient de température dans un milieu liquide.
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Martineau, Clara. "Modélisation stochastique du dépot de particules colloïdales transportées par des écoulements turbulents isothermes et non isothermes." Thesis, Université de Lorraine, 2013. http://www.theses.fr/2013LORR0194/document.
Abstract:
Ce travail concerne la généralisation d'un modèle de dépôt de particules. La première partie présente l'approche de modélisation adoptée pour simuler le dépôt de particules colloïdales et traite du raccord entre le Modèle de Langevin Généralisé qui calcule le transport des particules dans le coeur de l'écoulement et le Modèle de Proche Paroi (MPP) destiné au voisinage de la paroi. Le raccord est assuré par l'équilibre du flux de particules traversant l'interface entre les modèles. La validation est assurée par le passage en particules fluides en vérifiant que le raccord est valable dans le cas limite du fluide. Ce travail a donné lieu à des développements théoriques et numériques sur les statistiques conditionnées d'une particule traversant une interface. Des calculs de dépôt de particules montrent que le MPP reproduit correctement les résultats expérimentaux pour des écoulements isothermes. Dans un écoulement non isotherme, les particules peuvent faire l'expérience du phénomène de thermophorèse (qui est le mécanisme de déplacement des particules induit par un gradient de température) qui peut considérablement influencer le dépôt de particules. Nous avons choisi de modéliser la thermophorèse dans le MPP. Nous étudions d'abord la thermophorèse en milieu gazeux car elle est très bien expliquée par la théorie cinétique des gaz. L'étude de la thermophorèse en milieu liquide est plus ardue car elle ne dispose pas encore de théorie unifié ni de travaux expérimentaux qui étudient ce phénomène. La dernière partie est consacrée à la prise en compte du phénomène de thermophorèse en liquide dans le MPP. Cette étude fournit de nouveaux résultats numériques de dépôt en milieu liquideWe present new results obtained with the generalisation to non isothermal flows of a Near-Wall particle deposition Model (NWM). This work is divided in two parts. The first part consists in coupling the Generalised Langevin Model used to compute the particles statistics in the core of the flow with the NWM that calculates particles motion in the vicinity of the wall. In order to achieve the coupling, we focus on the balance of fluxes of fluid particles crossing the interface between the models. This amounts to assessing if the coupling is valid in the fluid limit case, as non-physical accumulation of fluid particles can occur at the interface. It has lead to theoretical and numerical developments on the conditional statistics of particles crossing an interface. The particle deposition rate is then computed with inertial particles and the model reproduces satisfactorily experimental studies in isothermal flow. In the case of non isothermal flows, particles can experience thermophoresis (which is a mechanism that induces a particle flux in the presence of a temperature gradient) that may strongly affect the particle deposition rate. We thus choose to model thermophoresis in NWM to predict accurate particule deposition in non isothermal flows. We first investigate thermophoresis in gas as it is well explained. Thermophoresis in liquids is then studied. In contrast to the gases, the theory and experiment of thermophoresis in liquids are far from being well established. The last part of this work, dedicated to the modelisation of thermophoresis in liquids in the NWM has lead to new promising numerical results of particle deposition enhanced by thermophoresis
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Lounis, Feriel Meriem. "Etude des interactions entre polyélectrolytes de charges opposées par électrophorèse capillaire et titration calorimétrique isotherme." Thesis, Montpellier, 2016. http://www.theses.fr/2016MONTT187/document.
Abstract:
L’objectif de cette thèse est d’étudier les interactions entre polyélectrolytes (PE) de charges opposées par analyse frontale continue en électrophorèse capillaire (FACCE) et par titration calorimétrique isotherme (ITC), en fonction de la force ionique du milieu et des paramètres physico-chimiques relatifs aux deux partenaires (taux de charge chimique, masse molaire, ramification). Un copolymère statistique d’acrylamide et de 2-acrylamido-2-méthyl-propane sulfonate (PAMAMPS) de taux de charge variant entre 15% et 100% a été synthétisé et caractérisé pour cette étude. En tant que polycation modèle, la poly(L-lysine) a été retenue, sous sa forme linéaire (PLL) ou ramifiée / hyperbranchée (DGL). Des mesures par turbidimétrie ont permis d’étudier la stabilité des complexes de polyélectrolytes (PEC) en fonction de la force ionique du milieu. La détermination de la stœchiométrie des PEC par 1H-RMN a permis d’établir une règle générale pour prédire les stœchiométries de charge des PEC. Les paramètres thermodynamiques d’interactions (constantes et stœchiométries d’interaction, contribution entropique et enthalpique) ont été déterminés, par le tracé systématique des isothermes d’adsorption, en considérant le modèle d’interactions des sites indépendants de même énergie. Une dépendance linéaire entre le logarithme des constantes d’interactions et le logarithme de la force ionique a été observée. Cette dépendance en force ionique confirme le caractère entropique des interactions entre PE de charges opposées. Elle permet aussi de quantifier le nombre de contre-ions relargués lors de la formation du PEC. Cette quantité de contre-ions libérés a pu être comparée à la quantité totale de contre-ions condensés. Cette modélisation permet, en outre, de prédire les constantes d’interaction pour des taux de charge intermédiaires et à différentes forces ioniquesThe aim of this thesis is to study the interactions between oppositely charged polyelectrolytes (PE) by frontal analysis continuous capillary electrophoresis (FACCE) and isothermal titration calorimetry (ITC) as a function of the ionic strength of the medium and the physico-chemical properties related to the two partners (chemical charge density, molar mass, ramification). Statistical copolymers of acrylamide and 2-acrylamido-2-methyl-propane sulfonate (PAMAMPS) with chemical charge densities varying between 15% and 100% were synthesized and characterized for this study. Poly(L-lysine) under their linear (PLL) or ramified/hyperbranched (DGL) forms were used as model polycations. Turbidity measurements allowed the study of the stability of the polyelectrolyte complexes (PEC) as a function of the ionic strength of the medium. PEC charge stoichiometries were measured by 1H-NMR, and a general predictive rule that estimates the PEC charge stoichiometry was enounced. The thermodynamic binding parameters (binding constant, stoichiometry, enthalpic and entropic contributions) were determined, by systematically plotting the isotherms of adsorption, and using the model of independent and identical interacting sites. A linear dependence between the logarithm of the binding constants and the logarithm of the ionic strength was observed. This linear dependence confirmed the entropic character of the interactions between oppositely charged PE and allowed quantifying the number of released counter-ions that were compared to the total number of condensed counter-ions. Furthermore, this modelling allowed predicting the binding constants for intermediate chemical charge densities and at different ionic strengths
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Giraud, Stephen. "Croissance de couches minces de silicium pour applications photovoltaïques par epitaxie en phase liquide par évaporation du solvant." Thesis, Grenoble, 2014. http://www.theses.fr/2014GRENI057/document.
Abstract:
Une solution pour réduire la consommation de Si de haute pureté dans les cellules solaires à base de Si cristallin est de faire croître une couche active mince de haute qualité sur un substrat à faible coût. L'Epitaxie en Phase Liquide (EPL) est l'une des techniques les plus appropriées, car la croissance est réalisée dans des conditions proches de l'équilibre. On s'intéresse plus particulièrement au développement et l'optimisation d'une technique de croissance stationnaire et isotherme basée sur l'évaporation du solvant : l'Epitaxie en Phase Liquide par Evaporation d'un Solvant métallique (EPLES). Les principaux critères concernant le choix du solvant, de l'atmosphère de croissance et du creuset sont d'abord présentés et permettent de concevoir une première configuration d'étude. Un modèle analytique est ensuite développé pour comprendre les mécanismes mis en œuvre et étudier la cinétique d'évaporation du solvant et de croissance. Les différentes étapes du procédé de croissance dans le cas de l'EPLES de Si sont examinées et mettent en évidence un certain nombre de difficultés technologiques liées à cette technique : contrôle de la convection dans le bain, réactivité du bain Si-M avec le creuset, transport par différence de température et dépôt pendant la phase de refroidissement. Des solutions techniques sont proposées et mise en place pour contourner les difficultés rencontrées. Des couches épitaxiées de Si uniformes comprises entre 20 et 40 µm sont alors obtenues par EPLES avec des bains Sn-Si et In-Si sur substrat Si monocristallin entre 900 et 1200°C sous vide secondaire. Les vitesses de croissance expérimentales atteintes sont comprises entre 10 et 20 µm/h et sont conformes aux prédictions du modèle cinétique. La qualité structurale obtenue est comparable à celle des couches obtenues par EPL. Des couches de type P, avec un bain dopé In et In(Ga) sont obtenues avec une concentration en dopants proches de 1017 at.cm3 compatible avec une application PV. Enfin le potentiel de l'application de cette technique est évalué en basant la discussion sur la réalisation d'une couche de Si obtenue par EPLES sur substrat multicristallin avec un bain In-SiCrystalline Si thin films on low-cost substrates are expected to be alternatives to bulk Si materials for PV applications. Liquid Phase Epitaxy (LPE) is one of the most suitable techniques for the growth of high quality Si layers since LPE is performed under almost equilibrium conditions. We investigated a growth technology which allows growing Si epitaxial thin films in steady temperature conditions through the control of solvent evaporation from a metallic melt saturated with silicon: Liquid Phase Epitaxy by Solvent Evaporation (LPESE). We studied the main requirements regarding selection of solvent, crucible and growth ambient, and a first experimental set up is designed. An analytical model is described and discussed, aiming to predict solvent evaporation and Si crystallization rate. Growth experiments are implemented with a vertical dipping system. Growth procedure is presented and the influence, on Si growth, of melt convection, temperature gradient in the melt and Si-M reactivity with the material crucible are discussed. Solutions are proposed to improve and optimise the growth conditions. Experimentally, Si thin films were grown from Sn-Si and In-Si solution at temperatures between 900 and 1200°C under high vacuum. We are able to achieve epitaxial layers of several micrometers thickness (20-40µm). The predicted solvent evaporation rate and Si growth rate are in agreement with the experimental measurements. Regarding the structural quality, it is comparable to the crystal quality of layers grown by LPE. With In and In(Ga) melts, we can obtain P-type epitaxial layers with doping level in the range 1017 at.cm3, which is of great interest for the fabrication of solar cells. Finally, the growth of Si thin films on multicrystalline Si substrates by LPESE is discussed to assess the potential application of this technique
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Coulibaly, Sandotin Lassina. "Abattement des phosphates des eaux usées par adsorption sur des géomatériaux constitués de Latérite, grès et schistes ardoisiers." Thesis, Université de Lorraine, 2014. http://www.theses.fr/2014LORR0065/document.
Abstract:
Les eaux usées sont très souvent enrichies en phosphates issus des activités anthropiques, leur rejet dans le milieu naturel sans traitement adéquat entraîne une eutrophisation rapide du réseau hydrographique de surface. L’objectif de cette thèse est de caractériser et d’étudier la possibilité de rétention des phosphates des eaux sur des géomatériaux efficaces et disponibles en quantité suffisante en Côte Ivoire. A terme, ce travail permettra de valoriser des matériaux géologiques, sans intérêt minier, en produits aux applications environnementales. A cet effet la latérite le grès et le schiste ont été sélectionnés et préparés par broyage mécanique pour produire des fractions inférieures à 80 µm. Ces rétenteurs ont été analysés par diffraction des rayons-X, microscopie électronique à balayage (MEB) et à transmission (MET), spectroscopie infrarouge (IR). Les analyses texturales ont été conduites par volumétrie d’adsorption du diazote (N2) à 77K. La granularité a été déterminée par diffusion laser et par sédimentation. Les mesures de la capacité d’échange cationique (CEC), ont été effectuées par spectroscopies UV visible et par ICP-AES et ICP-MS. La synthèse de l’ensemble des données minéralogiques montre de forts pourcentages en oxydes et oxyhydroxydes de fer, d’aluminium et de calcium pour ces trois matériaux. Cette composition confère à la fraction fine des surfaces spécifiques de 34 ; 4,7 et 16,5 m2/g respectivement pour la latérite, le grès et le schiste. De plus les charpentes minérales des ces matériaux révèlent la présence de méso et microporosité. Les rétenteurs ont ensuite été évalués dans le traitement en batch d’un effluent synthétique obtenu par dissolution du dihydrogénophosphate de potassium (KH2PO4), dans l’eau distillée. Les doses optimales et les temps d’équilibres ont été déterminés. Les isothermes de rétention ont ensuite été construites à 20, 30 et 40°C. L’affinité des phosphates pour les trois adsorbants est plus importante pour la latérite, ensuite le grès et enfin le schiste. L’adsorption dépend fortement du pH. Les taux de rétention des phosphates sur le grès semblent indépendants de la température. En revanche, ceux de la latérite augmentent dans le sens contraire de la température et l’inverse pour le schiste. Plusieurs modèles cinétiques (pseudo-premier ordre, pseudo-second ordre, Elovich et de diffusion) ont été évalués, de même que les paramètres thermodynamiques. Les réactions d’adsorption sont parfaitement décrites par le modèle de pseudo-second ordre. Les données des équilibres d’adsorption permettent de définir des intervalles où l’adéquation aux modèles de Langmuir et Freundlich semble parfaite. Le mécanisme de rétention proposé suggère l’existence de deux types de sites. L’analyse par infrarouge (DRIFT) des matériaux après adsorption montre une part importante des interactions de type chimique dans la rétention des phosphates sur la latérite et le grès. L’ensemble des résultats obtenus confirme la possibilité d’utiliser la latérite, le grès et le schiste pour déphosphater les eaux. Cependant la latérite présente de plus fortes potentialités par rapport aux autres adsorbants testésWastewaters are often loaded in phosphate from human activities. The discharge of such wastewater without adequate treatment leads to rapid eutrophication of water bodies. The main of the present thesis was to characterize and investigate the removal efficiency of phosphate from water by natural geological material available in large amount in Ivory Coast. Ultimately, it has ambition to valorize geological material without mining interest for environmental purposes. For this research, the laterite, sandstone and shale were selected and prepared by mechanical crushing to obtain fine fractions below 80 µm. Detailed study to characterize these three rocks powder was performed, thus several mineralogical and physico-chemical properties were determinated by means of : X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), diffuse reflectance infrared Fourier transform spectroscopy (DRIFTS), N2-adsorption/desorption techniques (BET), energy dispersive x-ray spectroscopy (EDX), particle size distribution, cation exchange capacity and chemical analyses by atomic emission spectrometry (ICP-AES) and mass spectrometry (ICP-MS). Data shows high percentages of iron, aluminum and calcium oxides and oxyhydroxides for these three materials. This composition confer to the fine fraction the specific surface of 34; 4.7 et 16.5 m2/g for laterite, sandstone and shale respectively. In addition, the mineral structures of these materials reveal the presence of meso-and microporosity. These materials were then evaluated in the batch treatment of synthetic liquid effluents containing pure KH2PO4. The optimal dosage and equilibrium times were detected. After, isotherms were built at 20, 30 and 40°C. It was shown that phosphate affinity for the three absorbents is more important for laterite, sandstone and shale. The absorption process is strongly depends on pH. Phosphate retention rate on sandstone seem not to depend on temperature, on the other hand, those of laterite increase on the contrary way of the temperature and vice versa for schist. Several kinetic models (pseudo first order, pseudo second order, Elovich and diffusion models) were evaluated as well as thermodynamic parameters. Absorption reactions are perfectly described by the pseudo second order. Absorption equilibrium data allow defining interval where Langmuir and Freundlich model seems perfect. The proposed retention mechanism suggests the existence of two kinds of sites. DRIFTS analyses of adsorbents after adsorption revealed chemical interaction on adsorption process onto laterite and sandstone. This study demonstrated that laterite, sandstone and shale are an effective adsorbent for phosphate removal from aqueous solution. However, laterite shows a strong potentiality compared to the two others adsorbents
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Brouard, Christine. "Contribution à l'étude de la rétention de phénylurées (herbicides) par des adsorbants modèles et des sols." Angers, 1995. http://www.theses.fr/1995ANGE0006.
Abstract:
Notre objectif était d'étudier la rétention d'herbicides de la famille des phenylurées sur des adsorbants minéraux et dans le sol. Les molécules retenues sont le chloroxuron, le chlortoluron, le metobromuron, l'isoproturon et le difenoxuron. Les adsorbants utilises sont la celite, le florisil, l'alumine, le carbonate et le sulfate de calcium. Les sols étudiés sont un sol limoneux-argileux et un sol limoneux-sableux. Nous poursuivons le double but analytique et environnemental d'améliorer les étapes de purification par chromatographie d'adsorption d'extraits en vue de l'analyse de résidus, et de prévoir leur dispersion dans le sol, leur diffusion en direction des nappes et leur exposition à la dégradation microbienne. La méthode suivie passe essentiellement par le tracé de cinétiques et d'isothermes d'adsorption-désorption, et de courbes de mobilité en présence d'eau ; les variations de concentrations des urées dans la phase liquide ont été mesurées par HPLC-UV. Les isothermes ont été modélisées dans les formalismes de Freundlich, Langmuir et Temkin. Les influences sur la mobilité des urées dans des colonnes de sol, de la concentration saline de la phase aqueuse (cacl#2) et de formulants tensio-actifs (polyphénols ethoxyles) ont été évaluées par la même méthodologie. Ces études ont été complétées par l'examen de spectres IR pour caractériser les groupes structuraux de ces molécules engagés dans leur liaison avec les adsorbants. Nous mettons en évidence le rôle privilégié des groupes phenoxy dans l'adsorption sur le florisil ; des effets hydrophobes dus à la substitution des noyaux aromatiques par le chlore pourraient être à l'origine de la rétention du chloroxuron et du chlortoluron sur tous les adsorbants, et la combinaison d'effets stériques dus à la taille du brome, d'effets électroniques et dipolaires dus au groupe methoxy sur la fonction urée pourraient intervenir dans la faible rétention du metobromuron sur tous les adsorbants. Enfin parmi les formulants étudiés, seul le soprophor FL à une concentration supérieure à 0,05 g/l a un effet accélérateur marqué sur la mobilité de l'isoproturon en colonnes de sol.
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Dergal, Fatiha. "Captage du CO2 par les amines demixantes." Thesis, Lyon 1, 2013. http://www.theses.fr/2013LYO10211.
Abstract:
Actuellement, le captage du CO2 par lavage aux amines est la technique la plus avancée et la plus adaptée pour répondre au besoin de tous les types d'installations industrielles émettrices de CO2. Cependant, cette technique présente un certains nombre de problèmes. Le problème principal est la forte énergie associée à la régénération du solvant qui rend le procédé de captage très couteux. Afin de réduire ce coût, différents procédés en rupture ont été étudiés dans le cadre du FUI « ACACIA » regroupant plusieurs entreprises (IFPEN, RHODIA/SOLVAY, ARKEMA, LAFARGE, Gaz de France, VEOLIA) et quatre laboratoires académiques (LMOPS, LSA, LTIM (ex-LTSP), IRCELyon): - Captage par formation d'hydrates de gaz . - Utilisation d'enzymes conduisant à des procédés moins énergivores. - Utilisation de « multiamines » en vue d'accroitre la quantité de CO2 absorbé ou d'amines « démixantes » permettant de régénérer uniquement la phase riche en CO2 (d'où minimisation de l'énergie de régénération). Notre contribution à ce consortium a été l'étude de sept amines ou multiamines démixantes : - Trois amines commerciales (la N-Méthylpipéridine, la 2-Méthylpipéridine et la molécule A). - Quatre « multiamines » de structures confidentielles synthétisées par LMOPS représentées par les sigles B, D, E, F. Le phénomène de démixtion est influencé par de nombreux facteurs tels que la température, le taux de charge et la concentration en amine de la solution. La compréhension et l'explication de ce phénomène est l'un des objectifs de cette thèse. La donnée essentielle qui permet d'évaluer les performances potentielles d'une solution absorbante est l'isotherme d'absorption du CO2. Nous avons déterminé ces isothermes aux températures proches de l'absorbeur et du régénérateur (respectivement 40°C et 80°C) pour différentes concentrations en amine (26%, 30%, 50% et 66%) et pour des pressions en CO2 variant entre 10 kPa et 200 kPa. La modélisation thermodynamique des isothermes d'absorption permet de déduire les paramètres opératoires importants du procédé qui mettraiten ouvre ces amines (capacité cyclique, enthalpie moyenne de réaction, débit de solvant…etc.) permettant ainsi le dimensionnement de l'unité d'absorption et l'estimation de sa consommation énergétique. L'étude expérimentale a été complétée par la détermination des équilibres liquide-vapeur des amines pures et des différentes solutions aqueuses d'amines au moyen de la méthode statique. Ces données permettent de prévoir les pertes possibles en amine dans le régénérateur donc le coût des appoints dans le procédé. Parmi les sept amines étudiées, l'amine nommée « F » est un bon candidat pour une application industrielle économe en énergie (bonne capacité d'absorption, faible énergie de régénération, faible volatilité)Nowadays, CO2 capture by amines solvents is the most advanced technology to reduce CO2 industrial emissions. However, this technology presents some concerns. The major problem of this process, using monoethanolamine (MEA), is the high energy needed to regenerate the solvent and makes the process of CO2 capture very expensive. In order to reduce the high cost associated to the energy of regeneration, various breakthrough processes have been studied within the framework of FUI «ACACIA» which include several companies (IFPEN, RHODIA/SOLVAY, ARKEMA, LAFARGE, Gas of France, VEOLIA) and four academic laboratories (LMOPS, LSA, LTIM (ex-LTSP), IRCELyon): - CO2 Capture with gas hydrate formation. - Use of enzymes leading to process of less energy-consuming. - Use of multiamines to increase the quantity of CO2 absorbed or demixing amines which only allow the regeneration of the rich phase in CO2 (low cost for regeneration energy). Our contribution into the consortium has been the study of seven demixing amines or multiamines: - Three commercial amines (the N-Methylpiperidine, 2-Methylpiperidine and the molecule A). - Four « multiamines » with confidentiel structures synthesized by LMOPS and denoted by the initials B, D, E, F. The demixing phenomenon is influenced by many factors such as temperature, the loading of the acid gas and the amine concentration of the solution. The understanding of this phenomenon is one of the objectives of this thesis. The essential data to estimate the potentials efficiency of solvent to capture CO2 is the isotherm of absorption. We have determined these isotherms at temperatures close to the absorber and regenerator units (respectively 40°C and 80°C) at different concentrations of amine ((26%, 30%, 50% and 66%) and pressures of CO2varying between 10 kPa et 200 kPa. The thermodynamic modelling of the isotherms of absorption allows to deduce important operating parameters of the process (cyclic capacity, average enthalpy of reaction, solvent flow...) and to dimension the absorption unit and to estimate its energy consumption. The experimental study has been completed by the determination of vapor-liquid equilibrium of pure amines and of different aqueous solutions of amines with the static method. These data allow anticipating the possible loss in amine in the regenerator. Among the studied amines, the one denoted with the initial « F » is a potential candidate for an industrial application energy-efficient (good CO2 absorption capacity, low regeneration energy, low volatility)
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Zammouri, Amel. "Chromatographie de déplacement des acides aminés sur des colonnes de résines anioniques fortes : étude d'un déplaceur propre dioxyde de carbone sous pression dans l'eau." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 1998. http://www.theses.fr/1998INPL018N.
Abstract:
Dans ce travail, on étudie le comportement des acides amines sur des colonnes anioniques fortes en chromatographie de déplacement. La maitrise du comportement dynamique des acides aminés sur les colonnes nécessite la connaissance des isothermes d'échange d'ions. Une première partie du travail est donc consacrée à l'étude théorique et expérimentale des isothermes des acides aminés. Pour modéliser l'équilibre d'échange d'ions on utilise un modèle basé sur l'hétérogénéité énergétique des sites d'échange. Ce modèle rend compte de la variation du coefficient de sélectivité avec le titre ionique en solution. Dans une deuxième partie, on applique une nouvelle technique permettant de minimiser l'utilisation des réactifs polluants : on utilise le CO₂ dissout dans l'eau comme déplacer. En outre, on travaille avec des solutions d'acides aminés dans l'eau pure, sans tampons de pH. On montre que, dans les cas ou on élimine une grande partie des effets cinétiques et hydrodynamiques, on peut obtenir des produits purs et concentrés. On note que la qualité de la séparation dépend aussi des réactions de dissociation en solution. On présente alors, dans une dernière partie, l'effet du titre ionique en solution et de la sélectivité dans le cas de la chromatographie d'échange d'ions réactive.
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Chagras, Valérie. "Simulation eulérienne-lagrangienne d'écoulements gaz-solide non isothermes : intéractions particules-turbulence, application aux écoulements en conduite." Nancy 1, 2004. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00007697.
Abstract:
L'objectif de ce travail est de contribuer à la modélisation numérique des écoulements turbulents gaz-particules en conduite horizontale ou verticale non isotherme, présents dans de nombreux procédés industriels (transport pneumatique, séchage, ). Le modèle repose sur une approche eulérienne-lagrangienne permettant une description fine des mécanismes d'interactions entre les deux phases (action du fluide sur les particules (dispersion), action des particules sur le fluide (couplage two-way ) et interactions inter-particulaires (collisions)), plus ou moins influents selon les caractéristiques de l'écoulement. Les développements numériques apportés au modèle en conduite verticale et horizontale ont été validés par comparaison avec les résultats expérimentaux disponibles dans la littérature. Les tests de sensibilité ont mis en évidence l'influence du modèle de dispersion, des collisions et de la modulation de la turbulence sur le comportement dynamique et thermique de la suspensionThe aim of this work is to contribute to the numerical modeling of turbulent gas-solid flows in vertical or horizontal non isothermal pipes, which can be found in many industrial processes (pneumatic transport, drying, ). The model is based on an Eulerian-Lagrangian approach allowing a fine description of the interactions between the two phases (action of the fluid upon the particles (dispersion), action of the particles upon the fluid (two way coupling) and between particles (collisions)), more or less influential according to the characteristics of the flow. The numerical developments brought to the model in vertical and horizontal pipe flow have been validated by comparison with available experimental results from the literature. The sensitivity tests highlight the influence of the dispersion model, collisions and turbulence modulation on the dynamic and thermal behavior of the suspension
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Deborde, Florent. "Etude par spectrométrie mécanique isotherme de l'alliage à mémoire de forme NiTi." Poitiers, 1996. http://www.theses.fr/1996POIT2374.
Abstract:
L'effet memoire de forme des alliages niti equiatomiques est lie a une transformation martensitique reversible situee a environ 100c. Cette transformation se manifeste lors de mesures de frottement interieur anisothermes, par un maximum dont l'amplitude depend essentiellement de la vitesse de variation en temperature et de la frequence de mesure. Les mesures isothermes en balayage de frequence ont mis en evidence un effet de frottement interieur intrinseque a la martensite et visible a tres basse frequence. Des essais sur des eprouvettes etirees ou ayant subi plusieurs cycles successifs de transformation, ont permis d'associer cet effet aux interfaces entre variantes de martensite. Les mesures en phase austenitique ont mis en evidence deux pics de relaxation. Le premier est lie a des defauts ponctuels engendres par la transformation et le second a la presence de structures de dislocations creees par les recuits a haute temperature. Les temperatures de transformation et les phases haute et basse temperature ont ete etudiees par differentes techniques: d. S. C, diffractometrie x, microscopie electronique et resistivite. Cette derniere technique, associee a des mesures du module de flexion a permis de montrer que des transformations successives diminuent les temperatures caracteristiques d'environ 20c. Cela permet alors d'observer la transformation de l'austenite en phase rhomboedrique lors du refroidissement
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Damidot, Denis. "Etude de l'hydratation du silicate tricalcique en suspensions diluées par microcalorimétrie isotherme." Dijon, 1990. http://www.theses.fr/1990DIJOS036.
Abstract:
Le silicate tricalcique est le constituant principal du ciment Portland utilisé dans le béton. L’hydratation du silicate tricalcique conduit à former deux hydrates peu solubles, l'hydrosilicate de calcium et la portlandite. La cinétique de l'hydratation du silicate tricalcique a été étudiée sur des suspensions diluées et agitées par microcalorimétrie et conductimétrie. L’utilisation simultanée de ces techniques a conduit à des résultats originaux qui ont permis de mettre en évidence: 1) le début de la précipitation de l'hydrosilicate de calcium et de la portlandite; 2) l'existence de deux étapes cinétiques lors de la précipitation de l'hydrosilicate de calcium. La première est observée lorsque la solution est sous-saturée par rapport à la portlandite et la seconde lorsque la solution est sursaturée par rapport à la portlandite. Au début de chacune des étapes, la cinétique est gouvernée par la nucléation-croissance de l'hydrosilicate de calcium puis par la diffusion à travers la couche formée par ce dernier autour des grains de silicate tricalcique. Le changement de régime cinétique correspond à un taux d'avancement de la réaction différent lors des deux étapes. Ceci indique que l'hydrosilicate de calcium formé lors de la première étape est différent de celui formé lors de la seconde, bien qu'aucune différence structurale n'ait pu être établie par RMN du silicium 29 ou par diffraction des rayons X. La compréhension du processus de l'hydratation du silicate tricalcique en suspension a permis d'expliquer l'hydratation du silicate tricalcique en pâte grâce à la continuité qui a été établie entre ces deux milieux. Ainsi les hypothèses antérieures pour expliquer l'hydratation du silicate tricalcique en pâte ont pu être discutées de façon critique à la lumière de nos résultats.
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Musso, Jean. "DPAO Diagramme de Phases Assisté par Ordinateur: Représentation et cheminement isothermes et isobares." Phd thesis, Université du Sud Toulon Var, 1989. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00425051.
Abstract:
Les diagrammes de phases d'ordre supérieur à quatre ne peuvent pas être dessinés dans l'espace à deux dimensions d'une représentation, sans transformation numérique des coordonnées.Le mémoire présente une codification originale de la loi des phases conduisant à une classification biunivoque des domaines de variance et à une nouvelle méthode de représentation (dite "séquentielle") des diagrammes de phases isothermes et isobares. Le principe en est: à un point expérimental dans l'espace de N constituants correspondent ENTIER(N/2) points appelés "séquences" dans la représentation bidimensionnelle.Le cheminement par évaporation isotherme et isobare est également décrit en termes de réactions chimiques et de bilan de matière calculé avec la méthode des moindres carrés, non habituelle pour ce type de problème; et les règles de la géométrie appliquées à l'espace de tous les constituants.La méthode a été appliquée aux saumures marines considérées comme des systèmes thermodynamiques quaternaires.
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Musso, Jean. "Dpao : diagramme de phases assiste par ordinateur : representation et cheminement isothermes et isobares." Toulon, 1989. http://www.theses.fr/1989TOUL0003.
Abstract:
Les diagrammes de phases d'ordre superieur a quatre ne peuvent pas etre dessines, dans l'espace a deux dimensions d'une representation, sans transformation numerique des coordonnees. Le memoire presente une codification originale de la loi des phases conduisant a une classification biunivoque des domaines de variance et une nouvelle methode de representation (dite sequentielle) des diagrammes de phases isothermes et isobares. Le principe en est: a un point experimental dans l'espace de n constituants correspondent entier(n/2) points appeles sequences dans la representation bidimensionnelle. Le cheminement par evaporation isotherme et isobare est egalement decrit en termes de reactions chimiques et de bilan matiere calcule avec la methode des moindres carres, non habituelle pour ce type de probleme; et les regles de la geometrie appliquees a l'espace de tous les constituants
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Bourgeois, Aléxis. "Adsorption et condensation de gaz dans des couches minces diélectriques mésoporeuses suivies par ellipsométrie." Paris 6, 2005. http://www.theses.fr/2005PA066568.
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Le, Roux Nicolas. "Etude par similitude de l'influence du vent sur les transferts de masse dans les bâtiments complexes." Phd thesis, Université de La Rochelle, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00717838.
Abstract:
Les bâtiments résidentiels et industriels munis d'un réseau de ventilation constituent des installations complexes, susceptibles d'être le siège de transferts de masse et d'énergie variés, selon les situations de fonctionnement. Afin d'étudier ces transferts de masse, une méthodologie permettant d'établir des expérimentations à échelle réduite pour l'étude des écoulements isothermes, en régime permanent ou transitoire, a été développée. Cette méthodologie a été validée numériquement et expérimentalement sur des configurations simples, puis appliquée à deux configurations de référence, représentatives de celles rencontrées dans le domaine nucléaire.L'influence du vent sur les transferts de masse au sein de ces configurations, en situation de fonctionnement normale, dégradée (arrêt de la ventilation) ou accidentelle (surpression interne), a été étudiée dans la soufflerie climatique Jules Verne du CSTB. Les effets du vent, couplés ou non à une surpression interne, peuvent alors entraîner une perte partielle ou globale du confinement des polluants au sein des installations. De plus, la turbulence du vent peut induire des inversions instantanées des débits de fuite, qui ne sont pas identifiées en régime permanent. Par ailleurs, l'analyse de sollicitations transitoires montre la faible influence de l'inertie des branches sur les écoulements transitoires, pour des grandeurs caractéristiques d'une installation réelle. Enfin, des essais de traçage gazeux ont été réalisés afin d'étudier la dispersion d'un polluant au sein d'une configuration de référence soumise aux effets couplés du vent, de la ventilation mécanique et d'une surpression interne.La robustesse du code à zones SYLVIA, utilisé notamment pour appuyer les évaluations de sûreté des installations nucléaires, a été analysée à partir de ces résultats expérimentaux. La prise en compte des phénomènes physiques observés expérimentalement a été validée, en régimes permanent et transitoire. Toutefois, quelques limitations ont été identifiées pour l'étude de la dispersion d'un scalaire passif, du fait des hypothèses utilisées dans le code SYLVIA, comme dans tout code à zones (concentration homogène dans les locaux, propagation instantanée dans les branches et dans les locaux).
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Muller, Laëtitia. "Etude expérimentale de l'interaction flamme-paroi instationnaire dans des conditions initiales non isothermes." Phd thesis, Chasseneuil-du-Poitou, Ecole nationale supérieure de mécanique et d'aérotechnique, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00743578.
Abstract:
Lors de la combustion dans un moteur à allumage commandé, la flamme est affectée par la paroi alors que seulement 20% de la charge a été consommée. Il est donc indispensable de s'intéresser aux mécanismes de l'interaction flamme-paroi pour le développement et l'amélioration des moteurs à allumage commandé. Au cours de ces travaux, l'interaction flamme-paroi instationnaire a été étudiée expérimentalement en régime laminaire et turbulent dans des conditions initiales non isothermes. En effet, la température des parois Tw varie entre 300 et 500 K alors que les gaz frais sont à température ambiante. Le but de cette étude est de comprendre les phénomènes mis en jeu et de fournir des données de référence pour la simulation de l'interaction flamme-paroi. L'étude en régime laminaire montre que la densité de flux thermique pariétal maximale qwmax augmente avec Tw pour le coincement frontal et latéral. La distance de coincement diminue lorsque Tw augmente en coincement frontal mais est constante en latéral. Pour ce dernier type de coincement, l'étirement n'est pas négligeable. L'étude en régime turbulent montre que la turbulence fait diminuer qwmax à richesse 1 par rapport au cas laminaire alors qu'elle fait augmenter ce paramètre à richesse 0,7. Le front de flamme est donc cisaillé par l'écoulement des gaz frais à richesse 1 alors qu'il est convecté par cet écoulement à richesse 0,7. Le cisaillement du front de flamme, à richesse 1, a un effet prépondérant sur l'effet de la température de paroi concernant l'interaction flamme-paroi.
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Schmittbiel, Jean-Marc. "Modes de recristallisation après forgeage isotherme d'un superalliage élaboré par métallurgie des poudres." ENSMP, 1996. http://www.theses.fr/1996ENMP1006.
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Remram, Mohamed. "Etude des défauts électriquement actifs induits par recuit rapide isotherme dans le silicium." Grenoble 2 : ANRT, 1986. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb37600699x.
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Jaeger, Marc. "Simulation numérique d'écoulements turbulents incompressibles et isothermes de fluides newtoniens par éléments finis tridimensionnels." Compiègne, 1990. http://www.theses.fr/1990COMPD273.
Abstract:
L'objet de cette étude est la recherche d'un outil efficace de prédiction des écoulements turbulents complexes, rencontrés dans les problèmes d'ingéniérie. La technique numérique choisie est la méthode des éléments finis, et seuls les écoulements incompressibles et isothermes de fluides newtoniens sont considérés. Un exposé du problème posé par la simulation numérique des écoulements turbulents ainsi que les méthodes de simulation par modélisation des structures de sous-maille, qui découlent naturellement de cette analyse, sont présentés. L'utilisation de la technique de l'homogénéisation, qui rentre dans cette catégorie, est également décrite. L'autre façon d'aborder le problème est statistique. Et la notion de description statistique de la turbulence étant introduite, une sélection des modèles statistiques en un point est entreprise. Les deux modèles retenus, modèle K- et modèle aux tensions de Reynolds algébrique (A. S. M. ), font l'objet d'une analyse détaillée. L'accent est mis sur la nécéssité, pour les écoulements à géometrie complexe, d'une formulation du modèle K- non limitée aux grands nombres de Reynolds, conduisant à une utilisation plus rigoureuse de la technique des fonctions de paroi, dont une expression généralisée est proposée. Le modèle A. S. M. Quant à lui, est exprimé de façon à mettre en evidence son lien avec le modèle K-, ce qui autorise par ailleurs une formulation tridimensionnelle par éléments finis commune de ces deux modèles, exposée en détail. Une discussion sur les performances de cette formulation du modèle K-, ainsi que sur les difficultés numériques liées à l'utilisation de ce modèle dans le cadre des éléments finis, est enfin conduite à partir d'exemples numériques.
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Remram, Mohamed. "Etude des défauts électriquement actifs induits par le recuit rapide isotherme dans le silicium." Lyon, INSA, 1986. http://www.theses.fr/1986ISAL0028.
Abstract:
Nous avons utilisé la technique de spectroscopie capacitive (DLTS) pour étudier les défauts électriquement actifs introduits par le recuit rapide isotherme (RRI) dans le silicium vierge ou implanté. Aucun niveau piège n'a été détecté dans une structure Schottky Au-Si dopé Phosphore et recuit pendant 5 s, à différentes températures. D'un autre côté, trois niveaux pièges à trous Hl (O,4 eV), H2 (0,29 eV) et H3 (0,31 eV) ont été observés dans le silicium dopé bore (Al-Si(p)) et recuit pendant 5 s entre 850 et 1050°C. Pour les temps de recuit de 10 s et 20h aucun niveau n'a été observé. Les pics de concentration de ces pièges se situent entre 10(exp13) et 10(exp14) cm (exp-3) pour les températures de paliers supérieures ou égales à l000°C. Dans le silicium dopé bore et implanté As+ ou PF5+ ; et recuit RRI, le niveau H3 (0,31 eV) est remplacé par un autre niveau piège à trous H4 (O,4 eV) qui apparaît avec des conditions spécifiques (paramètres RRI, dose et espèce des ions imp1antés). Un seul niveai piège à électrons E(0,6 eV) a été détecté à forte dose d'ions arsenic (0,4(exp15) et 10(exp16) cm(exp-3 ) et à des températures de recuit de 1l00°C pendant 10 s. L'origine des défauts observés, probablement liée aux impuretés métalliques, et la dépendance de la concentration des défauts des paramètres RRI peuvent être expliquées par un modèle faisant appel à deux mécanismes possibles : piégeage en site interstitiel et effet gettering.
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Bettini, Giacomo. "Bionanocomposites based on Plla, Pcl and montmorillonite: synthesis, characterization and crystallization." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2016. http://amslaurea.unibo.it/10025/.
Abstract:
Poly(lactide) is one of the best candidate to replace conventional petroleum-based polymers, since it is biobased, biocompatible and biodegradable. However, commercial PLA materials typically have low crystallization rate resulting in long processing time and low production efficiency. In this work the effects of two nanofillers MMT30B and MMT30B-g-P(LA-co-CL) on the crystallization rate of neat PLA and PLA/PCL blend were investigated.
MMT30B-g-P(LA-co-CL) was synthetized by in situ grafting reaction. The synthesis was carried in xylene at 140°C, upon the results of a screening. The grafted copolymers were evaluated by 1H-NMR ,ATR–IR and TGA. Solvent casted films were obtained by mixing MMT30B-g-P(LA-co-CL) at 5% (w/w) with neat PLA and PLA/PCL blend, comparing the properties with the corresponding blends with and without a 5% of (w/w) unmodified clay. SEM images on PLA based blends shows that MMT30B is aggregated into larger particles compared to MMT30B-g-P(LLA-co-CL). This behavior is correlated to the better exfoliation of MMT30B-g-P(LA-co-CL) clay layers. SEM images on PLA/PCL based blends exhibit the typical sea-island morphology, characteristic of immiscible blends. PLA is the matrix while PCL is finely dispersed in droplets. MMT30B does not reduce PCL droplets size, while MMT30B-g-P(LA-co-CL) reduces the size of PCL droplets. This means that MMT30B-g-P(LA-co-CL) can migrate to the PLA-PCL interface, acting as a compatibilizer.
Non-isothermal DSC cooling scans show a fractionated crystallization of the PCL phase in PLA/PCL/MMT30B-g-P(LA-co-CL), confirming the compatibilizer effect of MMT30B-g-P(LA-co-CL). At the same timeMMT30B-g-P(LA-co-CL) can better nucleate the PLA phase, both in neat PLA and PLA/PCL blend, promoting the crystallization during the heating scans. In isothermal condition, both the nanofillers increase the crystallization rate of PLA phase in neat PLA, while in PLA/PCL blends the effect is covered by the nucleating effect of PCL.
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Fortuné, Véronique. "Etude par simulation numérique directe du rayonnement acoustique de couches de mélange isothermes et anisothermes." Phd thesis, Université de Poitiers, 2000. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00006902.
Abstract:
Le calcul direct du rayonnement acoustique d'une couche de mélange est réalisé en résolvant les équations de Navier-Stokes dans un domaine de calcul qui permet l'accès au champ acoustique lointain de l'écoulement. L'outil que nous avons développé utilise la technique de la Simulation Numérique Directe alliée à des méthodes numériques précises pour assurer une bonne qualité du calcul acoustique direct. Des simulations 2D et 3D de l'évolution temporelle de couches de mélange isothermes et anisothermes sont effectuées en régime subsonique et notamment à faible nombre de Mach. L'approche temporelle adoptée permet d'identifier l'émission acoustique associée à chacune des phases de la transition d'une couche de mélange. Les résultats des calculs acoustiques directs révèlent d'une part que l'émission sonore prédominante provient dans tous les cas d'un processus d'appariement et que les effets 3D réduisent globalement l'émission acoustique de la couche de mélange. D'autre part, les principales conséquences des effets combinés de la température et de la compressibilité observées expérimentalement (augmentation/réduction de l'émission sonore à nombre de Mach faible/élevé) sont reproduites avec le modèle temporel. Les données des simulations sont également utilisées pour réaliser des prédictions de bruit basées sur l'analogie de Lighthill. La comparaison de ces estimations avec les solutions de référence obtenues par le calcul acoustique direct montre un excellent accord dans tous les cas. Dans les cas anisothermes, nous montrons la nécessité de tenir compte d'un terme source supplémentaire et l'analyse des contributions séparées de chaque terme source nous permet d'interpréter le mécanisme de renversement de tendance comme le résultat d'un changement de terme source prépondérant.
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Czarny, Bertrand. "Déterminants moléculaires d’un inhibiteur sélectif de la MMP-12 par approches pluridisciplinaires combinant la cristallographie et la microcalorimétrie." Thesis, Paris 5, 2012. http://www.theses.fr/2012PA05P634.
Abstract:
Le RXP470.1 est l’un des premiers inhibiteurs puissants de la MMP-12, une métalloprotéase à zinc impliquée dans de nombreuses pathologies comme l’athéroclérose et la bronchopneumopathie obstructive chronique (BPCO). Pour comprendre les bases moléculaires contrôlant l’interaction de cet inhibiteur avec sa cible, des approches pluridisciplinaires associant des relations structure-activité, avec des études de cristallographie de complexes enzymes inhibiteurs et d’études de microcalorimétrie, décrivant les contributions enthalpiques et entropiques impliquées dans la formation des complexes, ont été réalisées dans ce travail de thèse. Les affinités de trois analogues du RXP470.1 ont été tout d’abord déterminées. Puis quatre structures cristallographiques de complexes enzyme/inhibiteur décrivant le mode d’interaction duRXP470.1 et de ces trois analogues ont été obtenues avec des résolutions de 1.15 Å, 1.50 Å, 1.50Å et 1.30 Å, respectivement. Parallèlement les études de microcalorimétrie ont été menées pour étudier les facteurs énergétiques contrôlant l’interaction du RXP470.1 avec la MMP-12. Les résultats indiquent que la présence d’une chaîne latérale très longue et hydrophobe en position P1’de l’inhibiteur s’insérant dans la cavité S1’ de la MMP-12 est essentielle à la très bonne affinité de cet inhibiteur pour la MMP-12. Cette interaction met essentiellement en jeu un effet entropique très important de - 4 kcal/mol. L’interaction du RXP470.1 est aussi essentiellement dirigée par une forte augmentation d’entropie (-TDS= -10 kal/mol) et une composante enthalpique beaucoup plus faible (DH= -2.5 kcal/mol), et ce malgré l’observation dans le cristal de nombreuses interactions entre l’inhibiteur et le site actif de la MMP-12. L’étude de microcalorimétrie met aussi en lumière la prise d’un proton au cours de la formation du complexe enzyme inhibiteur impliquant deux résidus chargés négativement en solution, le résidu catalytique Glu219 et le groupe phosphoryle chélatant du zinc dans l’inhibiteur. Cette étude révèle aussi que si le groupe phosphoryle est considéré comme un chélatant faible de l’atome de zinc, il impose néanmoins des contraintes directionnelles très importantes qui ont un impact sur le positionnement des autres parties de l’inhibiteur dans le site actif de l’enzyme. Ce dernier effet pourrait expliquer pourquoi un certain nombre d’interactions entre l’inhibiteur et l’enzyme ne sont pas optimisées et pourquoi la variation d’enthalpie pour former le complexe reste relativement faible. Cette étude ouvre maintenant la voie à d’autres études en plaçant au centre des futurs travaux le rôle du groupe chélatant dans la conception des inhibiteurs de MMP, ainsi de nouveaux inhibiteurs puissants et sélectifs d’autres MMP devraient voir le jour grâce à ce travail et aux résultats obtenusRXP470.1 is one of the first highly potent and selective inhibitor of MMP-12, a zinc protease involved in several human diseases such as atherosclerosis and chronic obstructive pulmonary disease (COPD). To understand the molecular determinants controlling the interaction of RXP470.1 with MMP-12 active site, a multidisciplinary approach combining structure-activity data, crystallography and microcalorimetry have been performed on RXP470.1 and its three analogues. The affinities of the three RXP470.1 analogues have been determined. Then, fourcrystal structures of MMP-12 in interaction with these inhibitors have beendetermined at high resolution, 1.15 Å, 1.50 Å, 1.50 Å et 1.30 Å, respectively. These data have indicated that the presence of a long hydrophobic side chain in the P1’ position of the RXP470.1, which enters deeply inside the S1’ cavity of MMP-12, is playing a key role in the inhibitor affinity. The contribution of this side chain is mostly entropic (-TDS - 4 kcal/mol). The interaction of RXP470.1 with MMP-12 is also mostly driven by a sizeable entropy increase (-TDS= -10 kal/mol) and a more modest enthalpy contribution (DH= -2.5 kcal/mol), despite the observation in the crystal structure of several contacts between inhibitor and MMP-12 active site. Furthermore, this study reveals that the binding of RXP470.1 to MMP-12 is linked to a proton uptake involving two negatively charged residues, the catalytic Glu219 and the phosphoryl group of the inhibitor. Furthermore, despite that the phosphoryl group is considered as a weak zincbinding group, this study highlights that the interactions of this group with the active site zinc atom involved strong directionality between these two groups. This effect has strong impact on the positioning of the other parts of the inhibitor in the MMP-12 active site. This last effect could be responsible for the modest enthalpy increase associated with the binding of RXP470.1 to MMP-12, by preventing the optimization of several interactions between the inhibitor and the enzyme. The results indicate that the role of the zinc-binding group should be better consider in the future. Finally this study opens a new vision in this field and should allow the design of new selective inhibitors of other MMPs
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Abid, Hacini Ouarda. "Adsorption par le charbon actif de micropolluants organiques en solution aqueuse." Grenoble 2 : ANRT, 1987. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb37602060q.
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Covarel, Grégory. "Etude par spectrométrie mécanique isotherme à basse fréquence d'alliages CuAlNi et relation avec la microstructure." Poitiers, 2001. http://www.theses.fr/2001POIT2255.
Abstract:
Deux alliages cualni, de composition proche, l'un polycristallin, l'autre monocristallin, presentant une transformation de phase reversible au-dessus de la temperature ambiante sont caracterises par differentes techniques experimentales puis etudies par spectrometrie mecanique isotherme. Tout d'abord, des analyses microstructurales ont montre des phenomenes de vieillissement en austenite. En effet, de la precipitation mais aussi l'elimination de lacunes et des effets de mise en ordre ont ete observes dans la phase haute temperature. Ensuite, des mesures de spectrometrie mecanique isotherme ont mis en evidence la presence, a chaque temperature de mesure, d'un processus transitoire associe a une interaction entre les lacunes et les defauts mobiles. L'etude des mesures stabilisees a montre qu'en martensite, le frottement interieur a tres basse frequence est eleve dans l'etat brut de trempe. Celui-ci est plus important pour l'echantillon polycristallin a cause d'une plus grande densite de defauts mobiles. De plus, dans les deux materiaux utilises, le frottement interieur decroit irreversiblement durant un recuit en martensite, cet effet etant associe a un blocage d'origine thermique de la structure ou a la disparition de dislocations mobiles. L'etude de la transformation de phase, sur les deux materiaux, a montre une dependance avec la frequence de mesure. A 1 hz, aucun maximum n'est associe, ni a la transition inverse, ni a la transition directe. En revanche, a tres basse frequence un maximum de frottement interieur est observe lors de la transformation inverse. Une etude sur un echantillon monocristallin etire par traction a temperature ambiante a permis d'attribuer ce maximum a une plus grande mobilite des interfaces. La
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Arcen, Boris. "Etude par simulation numérique directe du comportement et de la dispersion de particules solides en écoulement non homogène isotherme ou anisotherme." Nancy 1, 2006. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/SCD_T_2006_0163_ARCEN.pdf.
Abstract:
Le travail présenté dans ce mémoire concerne l'étude du mouvement d'inclusions solides en suspension dans un écoulement turbulent de canal isotherme et anisotherme par simulation numérique directe. Grâce à cet outil de simulation, nous avons pu analyser l'influence de l'inertie et du croisement de trajectoires sur les caractéristiques dynamiques et thermiques de la phase dispersée ainsi que sur celles du fluide vu au sein d'une turbulence non homogène. Cela pourra notamment faciliter le développement futur des modélisations euléro-lagrangienne et euléro-eulérienne dans ce type de turbulence. Nous avons essayé d'examiner au mieux la conséquence de ces effets sur les statistiques de la phase dispersée telles que la concentration, la moyenne et l'écart type de la vitesse, les covariances fluide-particules, les corrélations triples de la vitesse des particules. Parallèlement à cela, les caractéristiques du fluide vu par les particules ont été étudiées, nous nous sommes intéressés à la vitesse de dérive, aux tensions de Reynolds du fluide vu, et la décorrélation temporelle des fluctuations de la vitesse du fluide vu. En ce qui concerne la partie thermique, nous présentons les statistiques thermiques de la phase dispersée et du fluide vu par les particules au sein de l'écoulement anisotherme vertical descendant. Tous ces aspects sont développés en gardant à l'esprit le cadre général de cette étude, c'est-à-dire comprendre le comportement thermique de la phase dispersée et fournir des informations concernant des grandeurs importantes intervenant dans la modélisation de tels écoulementsThis dissertation is devoted to the investigation of the motion of solid particles in an isothermal and non isothermal inhomogeneous turbulent gas flow using direct numerical simulation. By means of this numerical tool, it was possible to analyse the inertia and crossing trajectory effects on the thermal and dynamical characteristics of the dispersed phase as well as on those of the fluid seen. A better understanding of the influence of these two effects is an important issue in the development of Eulerian-Eulerian and Eulerian-Lagrangian models. The study was conducted by extracting dispersed phase statistics such as concentration, mean and root mean square of the particle velocity, fluid-particle covariances, and triple particle velocity correlations. The characteristics of the fluid seen which were examined are the drift velocity, the Reynolds stresses, and the decorrelation time scales of the fluctuating velocity of the fluid seen. Concerning non isothermal flows, we present the thermal statistics of the dispersed phase as well as those of the fluid seen obtained in a downward channel flow. These aspects are investigated keeping in mind the objective of the present study, i. E. Understand the thermal behaviour of the dispersed phase and provide information about crucial parameters which appear in the modelling of such flows
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Taty-Costodes, Victorien Christian. "Adsorption des métaux lourds cadmium (II) et plomb (II) par la sciure de pin sylvestre : application aux traitements des effluents liquides industriels." Paris 6, 2003. http://www.theses.fr/2003PA066314.
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Pocheron, Mickaël. "Life-time prediction of solder joints used in surface mount assemblies during thermo-mechanical and isothermal aging." Thesis, Bordeaux, 2015. http://www.theses.fr/2015BORD0245.
Abstract:
Les directives ROHS et WEEE banniront, dans les années qui viennent, le plomb de l’industrie électronique. Seulement, les assemblages électroniques de Schlumberger destinés à des applications hautes températures, tels que les ceux faisant intervenir des composants montés en surface, font intervenir des brasures à forte teneur en plomb. C’est pourquoi, Schlumberger investit énormément afin de trouver de nouvelles brasures sans plomb pour les remplacer. Ce projet, qui s’inscrit dans ce cadre, a pour objectif de prédire la durée de vie d’assemblages utilisant ces nouvelles brasures avec un substrat et des composants en céramique. Cette prédiction se fait en deux étapes. La première est expérimentale. Les assemblages sont soumis à des vieillissements accélérés thermomécaniques et isothermes. En plus de la durée de vie, ces tests apportent des connaissances sur les effets du vieillissement, sur les mécanismes et les zones de défaillances, sur l’interaction de ces brasures avec les finitions du substrat et des composants et enfin sur l’évolution de la microstructure et des phases d’intermétalliques créées lors du vieillissement.La seconde étape est la modélisation de ces assemblages afin de comprendre leur comportement sous sollicitations thermomécaniques. Les simulations aident à comprendre les phénomènes locaux qui apparaissent dans l’assemblage et à extraire des paramètres de fatigue pour diverses conditions thermomécaniques. Enfin, une corrélation entre les résultats de défaillance expérimentaux et la fatigue calculée grâce à la simulation va permettre d’estimer la durée de vie des assemblages pour différentes sollicitations thermomécaniques. Les simulations permettent donc de diminuer le nombre d’essais expérimentaux souvent chers et longs. Seulement, pour faire des simulations fiables, il est nécessaire de connaitre les paramètres mécaniques de tous les matériaux. Pour la brasure, cela veut dire le comportement élastique, plastique et en fluage. Donc, un bénéfice supplémentaire pour Schlumberger est la détermination de ses paramètres pour les nouvelles brasuresBecause of ROHS or WEEE directives, in a close future, lead materials will be banned from electronicindustry. Unfortunately, Schlumberger is using high-lead content solders for surface mount devices forhigh temperature applications. Considering this issue, Schlumberger puts in place high amount of investments to replace these solders by lead-free solders. The topic of the work is to study lead free candidates destined to support Schlumberger high temperature mission profiles. The device under test chosen for this project is a surface mount device composed of a passive component connected to a ceramic substrate by solder joints. The predictive study of reliability of these new assemblies for high temperature applications needs two complementary analyses. The first study is to characterize, experimentally, the life time of surface mount assemblies using these new lead free solders submitted to accelerated thermomechanical and isothermal aging tests. Hence, the first benefits for Schlumberger are knowledge on thecompatibility of these new alloys with their current finishes with the microstructure and intermetallic compounds evolution. More over, the main effects due to aging are investigated like failure sites and mechanisms. The second goal of the project is to perform thermo-mechanical simulations of surface mount assembly under thermal cycling. Simulations help to understand local phenomena and estimatefatigue parameters under other thermal conditions. Then, a correlation between experimental results about failure and calculated fatigue leads to an estimation of the life time of the assemblies. Thus, simulations have the advantage to reduce the number of time-consuming and expensive thermo-mechanical agingtests. To perform a simulation, the physical parameters of each solder material are needed like elastic,plastic and creep data. Additional benefits for Schlumberger involve mechanical properties which are, at the moment, unknown for these new high temperature lead free materials
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Khalifeh, Ahmad. "Simulations numériques bi- et tridimensionnelles d'écoulements non-isothermes de fluides anélastiques et viscoélastiques en conduites et dans un système vis-fourreau." Grenoble INPG, 2006. http://www.theses.fr/2006INPG0048.
Abstract:
La simulation numérique des écoulements non-isothermes de fluides anélastiques et viscoélastiques s'inscrit dans un cadre pluridisciplinaire relevant de la Rhéologie, de la Mécanique des fluides, de la Thermodynamique, des Mathématiques Appliquées et de la Programmation. Nous considérons ici des simulations numériques bi- et tridimensionnelles non-isothermes utilisant la méthode des Volume Finis dans les géométries de contractions brusques 2D et 3D et dans un système vis-fourreau. Ces configurations sont importantes tant du point de vue fondamental que de celui des applications industrielles (extrusion, injection,. . . ). Nous faisons varier les paramètres géométriques, conditions aux limites thermiques et rhéologiques (lois de comportement anélastiques et viscoélastiques). Les résultats montrent une forte dépendance de ces paramètres sur les caractéristiques des écoulementsNumerical simulations of inelastic and viscoelastic fluids for non-isothermal flows in two- and three-dimensional geometries are based on multi-disciplinary concepts related to Rheology, Fluid Mechanics, Thermodynamics, Applied Mathematics and Programming. We consider here two- and three-dimensional numerical simulations using the Finite Volume method in 2D and 3D abrupt contractions and in a screw-barrel system. Such flow configurations are of importance from the fundamental and applied points of view, as those concerning extrusion and injection processes. The numerical results highlight a significant influence of the geometrical, thermal and rheological parameters on the flow characteristics
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Hertz-Clemens, Stéphane. "Etude d'un composite aéraunautique à matrice métallique sous chargements de fatigue : solution mécano-thermique et propagation de fissures." Paris, ENMP, 2002. http://www.theses.fr/2002ENMP1072.
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Balan, Alexandre. "Modélisation isotherme et anisotherme de la limite d'élasticité précipitation-dépendante de l'Inconel 718." Thesis, Lyon, 2017. http://www.theses.fr/2017LYSEI003/document.
Abstract:
Ce manuscrit de thèse présente les résultats de travaux concernant les effets des transitoires thermiques sur la précipitation des phases intermétalliques dans le superalliage base nickel Inconel 718® et les conséquences de cette précipitation sur les propriétés mécaniques de cet alliage. Ces travaux se concentrent sur une approche couplée capable de décrire l’évolution de la précipitation de la phase γ'' et ses conséquences sur la limite d’élasticité de l’Inconel 718®. L’état de précipitation est modélisé grâce à l’implémentation des équations de la théorie classique de germination et de croissance, modifiées afin de prendre en compte la géométrie en plaquette des précipités γ''. Ce modèle de précipitation est ensuite validé par des données expérimentales issues de la littérature mais également d’observations au microscope électronique en transmission et d’essais de diffusion de neutrons aux petits angles. La distribution de taille de la phase γ'' ainsi simulée est utilisée comme donnée d’entrée d’un modèle de prédiction de la limite d’élasticité précipitation-dépendant. Ces limites d’élasticité simulées sont enfin comparées à des résultats expérimentaux issus d’essais de traction. Une maquette de soudage a ensuite été réalisée afin de tester le modèle de prévision de limite d’élasticité pour des transitoires thermiques, dans un cas industrielThis thesis manuscript presents the results of work concerning the effects of thermal transients on the precipitation of intermetallic phases in the nickel-based superalloy Inconel 718® and the consequences of this precipitation on the mechanical properties of this alloy. This work focuses on a coupled approach capable of describing the evolution of the precipitation of the γ'' phase and its consequences on the yield strength of the Inconel 718®. The precipitation state is modeled thanks to the implementation of the equations of the classical germination and growth theory, modified to take into account the platelet geometry of the γ'' precipitates. This precipitation model is then validated by experimental data from the literature but also from transmission electron microscope observations and small angle neutron scattering tests. The size distribution of the γ'' phase thus simulated is used as the input data of a model for predicting the precipitation-dependent elasticity limit. These simulated elasticity limits are finally compared with experimental results from tensile tests. A welding model was then made to test the elastic yield prediction model for thermal transients in an industrial case
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Broda, Mickaël. "Détermination de l'énergie d'activation des bétons par voie calorimétrique et mécanique : développement d'un calorimètre isotherme pour béton." Artois, 2002. http://www.theses.fr/2002ARTO0201.
Abstract:
Les propriétés mécaniques du béton évoluent au cours du temps. Ceci est la conséquence des réactions chimiques ayant lieu lors de l'hydratation du liant. Celle-ci étant globalement exothermique, le suivi de la chaleur dégagée permet de rendre compte de la cinétique de réaction. Les dispositifs adaptés au béton étant peu nombreux, nous avons développé un calorimètre isotherme acceptant des éprouvettes cylindriques normalisées 11x22 cm. Après avoir étalonné et validé le dispositif, la deuxième phase de notre travail consistait à étudier la cinétique de réaction et les paramètres influençant l'hydratation. Pour cela, cinq compositions de bétons et trois compositions de Mortiers de Béton Equivalent ont été retenues. La dernière phase de notre travail concerne l'introduction des mesures calorimétriques dans les études maturométriques. Les enjeux économiques liés à la prévision in situ de la résistance du béton au jeune âge sont importants. La maturométrie est une techniques permettant l'estimation de cette grandeur. Elle est basée sur les concepts de " maturité " et " d'âge équivalent ", et sur la loi d'Arrhénius qui introduit un paramètre, l'énergie d'activation apparente. Elle peut être déterminée par la méthode de " superposition " des courbes de résistance à la compression obtenues pour différentes températures. Cependant ce mode de détermination est fastidieux. Pour différentes compositions de béton et de MBE, représentatives de celles étudiées en maturométrie, nous avons comparé les approches calorimétriques et mécaniques de détermination de Ea, et montré que la voie calorimétrique peut avantageusement remplacer la voie mécanique pour la détermination de ce paramètreThe mechanical properties of concrete evolve in the course of time. This is the consequence of the chemical reactions which proceed during the hydration of the binder. As this one is overall exothermic, the follow-up of the quantity of released heat makes it possible to account for the kinetics of reaction. The devices adapted to concrete being very few, we developed our own isothermal calorimeter accepting 11x22 cm standardized cylindrical samples. After the calibration and the validation of the device, we passed to the second phase of our work which consisted in studying the reaction kinetics and parameters influencing the hydration. We thus studied five compositions of concretes and three compositions of Equivalent Concrete Mortars. The last phase of our work relates to the introduction of calorimetric measurements into maturity measurement studies. Indeed, the economic stakes related to the in situ forecast of young concrete strength are important. The maturity measurement is one of the techniques allowing to estimate this size. It is based on the concepts of "maturity" and "equivalent age", and on the Arrhenius' law which introduces the apparent activation energy parameter. It can be determined by the method of "superposition" from the curves of compressive strength obtained for various temperatures. However, this mode of determination is tiresome. For compositions of concrete and MBE, representative of those concerned with maturity measurement studies, we have compared the calorimetric and mechanical approaches of determination of Ea, and have shown that the calorimetric way can advantageously replace the mechanical way for the determination of this parameter
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Doen, Basile Barbara. "Etude par spectrométrie mécanique isotherme de nitrures de silicium et de composites YMgSiAlON/SiC à haute température." Poitiers, 1998. http://www.theses.fr/1998POIT2314.
Abstract:
Cette etude de spectrometrie mecanique isotherme porte sur les phenomenes de relaxation dans les composites a matrice vitreuse (type sialon) renforcee par des particules de sic et dans des ceramiques type nitrure de silicium de quatre compositions differentes. Les essais ont permis d'etudier l'evolution des spectres de frottement interieur au cours des recuits successifs in situ. Les courbes de frottement interne obtenues pour les composites a matrice vitreuse, a des temperatures du domaine de transition vitreuse de la matrice, sont des fonds exponentiels elargis basse frequence. Le coefficient d'elargissement est compare au parametre de correlation b du modele de perez. Ce coefficient augmente avec la temperature lorsque le materiau est un liquide surfondu, il semble etre lie a l'environnement des unites structurales. D'autre part, aucune trace de relaxation n'a ete trouvee entre 20c et 900c. Un composite a matrice vitreuse a ete recuit afin d'obtenir un fort taux de cristallisation de la matrice. Son spectre de frottement interieur presente alors un maximum et ressemble aux spectres des nitrures de silicium. Le modele d'a. Lakki a permis d'expliquer les differences entre les spectres de chaque composition. Apres une cristallisation maximale de la phase vitreuse, le maximum de frottement interne disparait et on retrouve a haute temperature (t>1100c) un fond exponentiel elargi basse frequence. Il est attribue a l'ecoulement visqueux des films interfaciaux.
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Tavernelli, Alice. "Synthesis, characterization and crystallization of bionanocomposites based on PLLA, PCL and nanocellulose." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2015. http://amslaurea.unibo.it/9317/.
Abstract:
In recent years, environmental concerns and the expected shortage in the fossil reserves have increased further development of biomaterials. Among them, poly(lactide) PLA possess some potential properties such as good ability process, excellent tensile strength and stiffness equivalent to some commercial petroleum-based polymers (PP, PS, PET, etc.). This biobased polymer is also biodegradable and biocompatible However, one great disadvantage of commercial PLA is slow crystallization rate, which restricts its use in many fields. Using of nanofillers is viewed as an efficient strategy to overcome this problem.
In this thesis, the effect of bionanofillers in neat PLA and in blends of poly (L-lactide)(PLA)/poly(ε-Caprolactone) (PCL) has been investigated. The used nanofillers are: poly(L-lactide-co-ε-caprolactone) and poly(L-lactide-b-ε-caprolactone) grafted on cellulose nanowhiskers and neat cellulose nanowhiskers (CNW). The grafting reaction of poly(L-lactide-co-caprolactone) and poly (L-lactide-b-caprolactone) on the nanocellulose has been performed by the grafting from technique. In this way the polymerization reaction it is directly initiated on the substrate surface. The condition of the reaction were chosen after a temperature and solvent screening. By non-isothermal an isothermal DSC analysis the effect of bionanofillers on PLA and 80/20 PLA/PCL was evaluated. Non-isothermal DSC scans show a nucleating effect of the bionanofillers on PLA. This effect is detectable during PLA crystallization from the glassy state. Cold crystallization temperature is reduced upon the addition of the poly(L-lactide-b-caprolactone) grafted on cellulose nanowhiskers that is most performing bionanofiller in acting as a nucleating agent.
On the other hand, DSC isothermal analysis on the overall crystallization rate indicate that cellulose nanowhiskers are best nucleating agents during isothermal crystallization from the melt state. In conclusion, nanofillers have different behavior depending on the processing conditions. However, the efficiency of our nanofillers as nucleating agent was clearly demonstrated in both isothermal as in non-isothermal condition.
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Belarbi, Abla. "Stabilisation par séchage et qualité de la datte Deglet-Nour." Massy, ENSIA, 2001. http://www.theses.fr/2001EIAA0114.
Abstract:
Actuellement la durée de conservation des dattes exportées est réduite et la qualité est encore mal adaptée aux marchés importateurs. Une activité de l'eau mal contrôlée et l'infestation par Ephestia myelois en sont les causes principales. Un traitement à la chaleur abaissant l'activité de l'eau tout en désinfestant le produit (les larves et œufs des insectes infestateurs sont détruits par la chaleur) est la solution logique envisageable pour ce fruit. Nous avons complété les données chimiques, physico-chimiques et biochimiques de la littérature consacrée à la datte. Ce souci d'une bonne caractérisation du fruit à permis le suivi de l'évolution, sous l'influence d'un traitement thermique, de certains critères de qualité particulièrement importants. Les cinétiques de transfert de matière ont été analysées de façon exhaustive par différents modèles, empiriques ou physiques, avec des équations intégrées ou différentielles, en analyse conventionnelle ou compartimentale. Les courbes caractéristiques de séchage à l'air chaud ont été établies et modélisées par une équation originale, pour toutes les conditions expérimentales mises en œuvre, à différentes températures, humidités et vitesses. L'étude de l'activité polyphénoloxydasique, principale responsable de la couleur de la datte, a été conduite en méthodologie cinétique rationnelle. L'étude de l'inactivation thermique a été réalisée d'une part avec des extraits enzymatiques et, d'autre part, directement sur la pulpe, en mobilisant un modèle original, qui à permis l'accès aux constantes de vitesse et aux Energies d'activation. L'ensemble de nos études a permis de cerner les valeurs limites acceptables de durée et température de traitement à appliquer pour maintenir la couleur claire, l'aspect translucide et la texture souple du fruit
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Nguyen, Chi Kien. "Full-scale experimental characterization of a non-isothermal realistic air jet for building ventilation : Local interaction effects, moisture transport and condensation prediction." Thesis, Lyon, 2018. http://www.theses.fr/2018LYSEI077/document.
Abstract:
La compréhension de la distribution de l'air intérieur accompagné du transfert couplé "chaleur-air-humidité" est essentielle à la conception des systèmes de ventilation des bâtiments. Parmi les méthodes de distribution d'air intérieur, la ventilation par mélange est l'une des plus couramment utilisées, dont la performance est déterminée par celle du jet d'air injecté. Au cours des dernières décennies, bien que de nombreuses recherches aient été menées sur les études des jets d'air, la majorité de ces études se sont concentrées sur une disposition symétrique des bouches de soufflage et d’extraction par rapport à la géométrie du local. En outre, les études traitant du transfert couplé "chaleur-air-humidité", qui inclut le phénomène de condensation sur la surface interne du local, sont encore limités dans la littérature. Ainsi, ce travail se concentre sur la problématique suivante : Quel est le comportement d'un jet d'air réaliste sous des effets d'interaction et comment caractériser de tels jets d'air ? Dans des conditions d'intérieur réalistes favorisant la condensation sur une surface froide, serait-il possible de quantifier le débit massique de condensation ? Les deux études sont expérimentées dans la cellule d’essais MINIBAT à l’échelle 1. La première partie consiste à caractériser un jet d'air turbulent au plafond dans une configuration d’écoulement intérieur réaliste. Les résultats expérimentaux montrent les effets d'interaction visibles des éléments architecturaux de la pièce sur le comportement du jet d'air tels que la déviation de la trajectoire du jet ainsi que la déformation des profils du jet. Les principales caractéristiques du jet, telles que le taux d’expansion, la décroissance de vitesse et de température, sont quantifiées. Une méthode graphique basée sur un indicateur de déformation est proposée pour quantifier la déformation des profils transversaux du jet.La deuxième partie de ce travail traite le phénomène de condensation sur une surface vitrée en reproduisant les conditions hivernales dans la cellule d’essais. L’apparition de la condensation et son mécanisme de croissance sont observés à l'aide d'une technique de macrophotographie. Le post-traitement de l'image permet d'estimer le débit de condensation. Les comparaisons entre les résultats expérimentaux et théoriques montrent un certain accord, ce qui pourrait valider la faisabilité des techniques d'imagerie dans les études de condensation à l’échelle 1. Des données expérimentales détaillées accompagnées de conditions aux limites bien connues issues de ce travail pourraient servir de test de benchmark pour la validation des modèles CFD, en particulier pour les configurations d’écoulement asymétrique, avec la présence de la condensationUnderstanding room air distribution with coupled heat-air-moisture transport is essential to the design of building ventilation systems. In the past decades, although numerous research have been undertaken on air jet studies, there are still some issues that deserve a consideration. In fact, the majority of these studies focused on a symmetric arrangement of supply and exhaust air outlets with respect the room geometry. Besides, studies dealing with room coupled heat-air-moisture transport, which includes the condensation phenomenon on the room inner surface, are generally lacking in the literature. Hence, this work focuses on the following problematic: What is the behavior of a realistic air jet under interaction effects and how to characterize such air jets? In realistic indoor conditions promoting condensation on cold surface, would we be able to quantify the condensate mass flow rate? The two studies are experimentally investigated in the full-scale MINIBAT controlled test cell. The first part consists in characterizing a ceiling turbulent air jet in a realistic indoor airflow configuration. The experimental results show visible interaction effects of the room architectural elements on the air jet behavior: they have deviated the jet trajectory as well as deformed the jet cross-sectional shape. The jet main characteristics such as the spread rate, the velocity and temperature decay are quantified. A graphical-based method is proposed to quantify the jet shape deformation using a so-called deformation indicator. The second part of this work treats the phenomenon of moisture condensation on a glazing surface by reproducing a winter condition within the test cell. The condensation appearance and its growth mechanism are observed using a macro-photography technique. The image post-processing enabled to estimate the condensation rate. Comparisons between experimental and theoretical results show some agreement, which could validate the feasibility of imaging techniques in full-scale condensation studies.Detailed experimental data accompanied by well-known boundary conditions from this work could serve as a benchmark test for CFD models validation, in particular for asymmetric airflow configurations, with the presence of the condensation phenomenon
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Forgeoux, Didier. "Application des structures bainitiques par transformation isotherme et d'un traitement de surface adapté aux vis à haute résistance." Thesis, Belfort-Montbéliard, 2016. http://www.theses.fr/2016BELF0302/document.
Abstract:
La fragilité reconnue des fixations mécaniques conduit à limiter leur utilisation à 1000 MPa afin d'éviter les risquesde rupture fragile par hydrogène, que celui-ci soit d'origine interne ou externe. Connue sur des produits plats defaible épaisseur (clips), la microstructure bainitique obtenue lors de la trempe dans un bain de sels ne présente pasde fragilité liée à l'hydrogène. Cette étude vise à apporter aux industriels les connaissances nécessaires àl'application de ce procédé à des pièces massives.Au-delà de sa résistance à l'hydrogène, seule la microstructure constituée de bainite inférieure peut satisfaire auxexigences de propriétés mécaniques attendues dans les fixations. L'outil d'optimisation de la composition chimiquede l'acier créé permet d'intégrer les critères propres à la transformation de l'austénite en bainite inférieure partrempe isotherme dans un bain de sels mais aussi de prendre en compte l'aptitude de l'acier à être déformé à froidaprès un recuit d'adoucissement préalable.La caractérisation de la sensibilité à l'hydrogène faite sur des goujons après chargement à saturation en hydrogènemontre qu'à 1370 MPa, l'acier à structure bainitique ne présente pas de rupture fragile par l'hydrogène comparé aumême acier à structure martensitique revenue qui est systématiquement fragile. En parallèle, parmi les alliagesternaires Al-Zr-Zn déposés par un procédé de dépôt physique en phase vapeur, il a été possible d'identifier unenuance sacrificielle dont l'effet protecteur vis-à-vis des fixations devra encore faire l'objet d'investigationsIn the objective to prevent brittle fracture due to hydrogen (internal or external origins), the usages of mechanicalfastening parts is restricted above 1000 MPa. As already experienced on low-thickness flat products (clips), thebainitic microstructure generated by salt bath quenching is not subjected to hydrogen embrittlement. The target ofthe present study consists in setting up the required knowledge to extend this process to massive parts.In addition to its resistance to hydrogen, only the lower-bainite microstructure is able to meet the mechanicalpropertyspecifications for fasteners. The optimization tool developed in the present framework, has been designedto integrate the particularities of the austenite to lower bainite transformation in salt bath, as well as the ability tosustain cold forming after annealing treatment.A set of mechanical characterizations has been performed on hydrogen saturated bolts. Under a load of 1370 MPa,the bainitic structure has not shown any sign brittle fracture, while it has systematically been the case for thetempered martensitic structure. Furthermore, among the ternary alloys Al-Zr-Zn that can be deposed in vapor phase,a sacrificial grade presenting a protection effect has been identified. However, this effect must be furtherinvestigated, in order to determine the interest for fastening applications