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Dissertations / Theses on the topic 'Limite à flux nul'
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Bally, Pascale. "Etude expérimentale des parties convective et à petits nombres d'onde des fluctuations de pression pariétale sous une couche limite turbulente en gradient de pression nul et positif." Aix-Marseille 2, 1989. http://www.theses.fr/1989AIX22073.
Full textAbstract:
Des mesures de densite spectrale des fluctuations de pression sont realisees a la paroi de maquettes de corps sonar presentant allongement limite et effet de gradient de pression statique nul ou positif evolutif. L'utilisation de techniques de decontamination acoustique et vibratoire ameliore l'information dans les basses frequences et l'utilisation de capteurs a trou d'aiguille permet de decrire l'essentiel des structures turbulentes. L'analyse statistique, caracterisant les proprietes convectives du champ de pression parietale, fait apparaitre l'epaisseur de la couche limite et la vitesse issue du taux de cisaillement maximal comme les echelles de longueur et de vitesse essentielles. Les resultats suggerent une proportionnalite du niveau d'energie spectral au facteur d'anisotropie d'echelle rapport de l'echelle integrale longitudinale a l'echelle integrale transversale des fluctuations normales de la vitesse. Un alignement de six microphones affleurants, constituant un filtre en nombre d'ondes, est utilise pour determiner le niveau des petits nombres d'ondes. Leur comportement frequentiel caracteristique apparait indubitable grace aux mesures en gradient positif, obtenues avec un meilleur rapport signal sur bruit qu'en gradient nul. Les echelles appropriees sont a nouveau l'echelle de couche limite et la vitesse de cisaillement maximale. Le modele de chase, applique a partir des resultats obtenus en soufflerie, montre une contamination convective moindre du niveau des petits nombres d'onde en gradient positif, ce qui explique que les experiences y soient plus correctes. A partir de ce modele, par extension des mesures, est proposee une evolution vecteur d'onde frequence du comportement spectral de la pression turbulente a la paroi de corps sous-marins
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Hrubý, Radomír. "Technologie odstranění oxidů síry (SOx) ze spalin pro velká spalovací zařízení." Master's thesis, Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství, 2020. http://www.nusl.cz/ntk/nusl-416651.
Full textAbstract:
In the specified large combustion plant, fuel with a large content of sulfur is burned. The current desulfurisation method is not able to meet the new emission limits, therefore it is necessary to design an adequate desulphurisation method. The theoretical part of this diploma thesis contains a description of the legislation related to emission limits for large combustion plants and an analysis of individual technological methods of desulphurization together with a description of the relevant sorbents. The practical part of the work contains a design of dry conditioned sorption with the using of a calcium-based sorbent. The basic technological and structural design is designed together with the spatial solution and dispositional solution of the whole technology.
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Poláková, Annamária. "Distribuce těžkých kovů na spalovně odpadů." Master's thesis, Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství, 2014. http://www.nusl.cz/ntk/nusl-231703.
Full textAbstract:
The main scope of thesis is to describe the pollutant removal techniques with a focus on heavy metals. With that relate chapters describing the formation of pollutants and their effect on human health. The thesis focuses on a detailed description of flue gas cleaning technology and its evaluation. Evaluation is shown in tables comparing emission measurement on waste incineration plant SAKO Brno, a.s. with emission limits. The thesis also briefly describes other options for municipal waste management.
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Minář, Marek. "Snižování oxidů dusíku z proudu spalin na katalyzátorech při nestandardních podmínkách." Master's thesis, Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství, 2021. http://www.nusl.cz/ntk/nusl-442856.
Full textAbstract:
The objective of the presented diploma thesis is reduction of nitrogen oxides from the flue gas stream on catalyst under non-standart conditions. Emphasis is places on the description of selected pollutants in flue gas (especially nitrogen oxides), legislative requirements for air protection and technologies for removal of nitrogen oxides, expecially methods of selective catalytic and non-catalytic reduction. The practical part is devoted to the reduction of nitrogen oxides by selective catalytic reduction on a pilot plant INTEQ II in the laboratory NETME Center. The subject of interest is the determination of the NOx reduction efficiency depend on the temperature for selected catalyst. The end of the practical part pursues with comparison of measurement results and their evaluation.
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Brahic, N. "MECANISMES DE REMONTEE CAPILLAIRE EN NAPPE SUPERFICIELLE - Analyse des hypothèses du modèle de flux limite." Phd thesis, Institut national agronomique paris-grignon - INA P-G, 2002. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00717750.
Full textAbstract:
La connaissance du flux d'eau que le sol peut transmettre entre une nappe peu profonde et la surface est d'importance pour la gestion de la ressource en eau et la pérennité des périmètres irrigués. En régime permanent, on estime classiquement ce flux en résolvant la loi de Darcy ; on admet donc que le processus de remontée capillaire s'effectue sous la forme d'un écoulement liquide isotherme. La solution de l'équation présente une asymptote : pour un sol et une profondeur de nappe donnés, il existe un flux limite indépendant des conditions à la surface du sol. A partir de mesures sur une colonne de sol et de calculs basés sur un modèle de transferts d'eau et de chaleur dans le sol et l'atmosphère, nous étudions l'effet de la diffusion vapeur et du couplage entre le sol et l'atmosphère sur le flux dans la zone non saturée. Nous montrons que la loi de Darcy est bien adaptée à l'estimation de ce flux d'autant que les variations climatiques diurnes sont sans conséquence sur le flux moyen.
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Tesař, Jan. "Snížení emisí SO2 ve spalinách z fluidního kotle." Master's thesis, Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství, 2016. http://www.nusl.cz/ntk/nusl-241676.
Full textAbstract:
Aim of this thesis is to design a technology of a flue gas desulphurization of fluidized bed boiler. Currently, the state of technology is not able to provide flue gas desulphurisation to required level. For this reason it is necessary to build additional device for the desulphurisation. Theoretical part of the thesis deals with the emission limits of sulphur dioxide, available methods of desulphurization and sorbents suitable for the desulfurization. In practical part conditioned dry sorption method is chosen for the specified source, technological and structural design for suggested desulphurization technology including design of all device is proposed. The thesis also includes a technology design and a 3D model.
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Said, Frédérique. "Etude expérimentale de la couche limite marine structure turbulente et flux de surface (expérience Toscane-T) /." Grenoble 2 : ANRT, 1988. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb376183904.
Full text
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Maroneze, Rafael. "Modelo simplificado para turbulência na camada limite noturna." Universidade Federal de Santa Maria, 2016. http://repositorio.ufsm.br/handle/1/9256.
Full textAbstract:
Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e TecnológicoThe appropriate estimation of turbulent fluxes in very stable conditions is a great challenge for numerical models that simulate the average behavior of the stable boundary layer. Although many features of the flow are usually reproduced, the intermittent variation turbulence is not simulated by most atmospheric models that use K theory for the determination of turbulent fluxes in the stable boundary layer. Moreover, the transition between the very stable and weakly stable regimes of the stable boundary layer is not well understood and described by numerical models. Therefore, in this work a one-and-a-half order numerical model is proposed to represent the average behavior of the nocturnal boundary layer. The model is based in the one proposed by Costa et al. (2011). In the presently proposed scheme, both the sensible heat flux and temperature variance are solved by prognostic equations in order to add degrees of freedom and physical detail to the model. Throughout the work, comparisons are made among the solutions varying different parameters. Results are also compared to the solutions obtained using the model proposed by Costa et al. (2011). The results show that the present model is able to reproduce the transition between the coupled and decoupled stable boundary layer regimes, in a manner similar to what is observed in nature. It also reproduces the occurrence of intermittent non periodical events and the formation of shallow mixing in weak wind conditions. The inclusion of prognostic equations for the sensible heat flux and for the temperature variance provides transitions between regimes at larger winds than those obtained when these quantities are parameterized, and closer to the observed values. The model provides a dependence of the potential temperature scale, θ∗ and of the sensible heat flux on the wind speed that is similar to observations. It also reproduces abrupt transitions between the stable boundary layer regimes, something not observed in the model proposed by Costa et al. (2011). The turbulent kinetic energy balance obtained by the model is closer to the observed by Acevedo et al. (2016) than was obtained by Costa et al. (2011). Dissipation is the dominat mechanism of turbulence destruction in very stable conditions, a role played by buoyant destruction in the model by Costa et al. (2011). The results sustain the hypothesis proposed by Van Weil et al. (2012), that the very stable regime happens when turbulence is not capable of sustaining turbulent heat fluxes large enough to accompany the long wave radiative loss.
A estimativa adequada dos fluxos turbulentos em condições muito estáveis ainda é um grande desafio para os modelos numéricos que descrevem o comportamento médio da CLE. Embora, muitas características do escoamento sejam simuladas, a variação intermitente da turbulência não é reproduzida por grande parte dos modelos atmosféricos que utilizam teoria K na estimativa dos fluxos turbulentos na CLE. Além disso, a transição entre os regimes muito estável e fracamente estável da CLE, ainda, não é bem compreendida e descrita pelos modelos numéricos. No presente trabalho é proposto um modelo numérico, de uma ordem e meia, para descrever o comportamento médio de uma camada limite noturna. O modelo é baseado no que foi proposto por COSTA et al. (2011). O modelo aqui proposto tanto o fluxo de energia na forma de calor sensível como a variância de temperatura são estimados através de equações prognósticas, afim de acrescentar graus de liberdade ao sistema e de modo a acrescentar detalhamento físico à solução. Ao longo do trabalho, foram realizadas comparações entre as soluções obtidas no modelo variando diferentes parâmetros. As soluções também são comparadas com as obtidas utilizando o modelo proposto por Costa et al. (2011). Os resultados mostram que o presente modelo é capaz de reproduzir as transições entre os estados acoplado e desacoplado da camada limite estável, de forma semlhante à observada na natureza. São simulados eventos intermitentes não periódicos que se assemelham aos observados na camada limite. O modelo também reproduz a ocorrência de mistura rasa em condições de vento fraco. A inclusão de equações prognósticas para o fluxo de energia na forma de calor sensível e para a variância de temperatura proporciona transições entre os estados e em condições de vento mais intensas que as obtidas quando essas quantidades são parametrizadas, e mais próximo dos valores observados. Ao observar a dependêndia das quantidades turbulentas, tais como a escala de temperatura potencial, θ∗, e o fluxo de energia na forma de calor sensível em função da velocidade do vento, o presente modelo modelo apresentou os resultados mais semelhante aos observados, se mostrando capaz de reproduzir as transições entre os estados de forma abrupta, diferente do que ocorre no modelo proposto por Costa et al. (2011). O balanço de ECT obtido pelo presente modelo, se aproxima mais do observado por Acevedo et al. (2016) que o obtido por Costa et al. (2011). A dissipação é o mecanismo dominante de destruição de turbulência no estado desacoplado, papel que era ocupado pela destruição térmica no modelo de Costa et al. (2011). Os resultados coroboram a hipótese de Van de Weil et al. (2012), de que o regime muito estável ocorre quando a turbulência não é capaz de produzir fluxos de energia na forma de calor sensível capazes de acompanhar a perda de energia por radiação.
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Said, Frédérique. "Etude expérimentale de la couche limite marine : structure turbulente et flux de la surface (expérience TOXANE-T)." Toulouse 3, 1988. http://www.theses.fr/1988TOU30022.
Full textAbstract:
Le travail presente est une etude experimentale des transferts turbulents de chaleur, humidite et quantite de mouvement dans la couche limite marine. La phase experimentale (experience toscane-t) s'est deroulee en mars 1985, au large de la baie d'audierne (finistere). Le principal vecteur utilise pour le travail presente est un avion instrumente pour la physique de l'atmosphere. Ce moyen a permis de determiner une topographie des caracteristiques turbulentes, sur une echelle horizontale de l'ordre de 50km sur 50km, et de calculer les flux par la methode des correlations. Les conditions experimentales rencontrees correspondent a des vents compris enre 3 et 12 metres par seconde et a des conditions d'instabilite caracterisees par des longueurs de monin obukhov negatives comprises entre 50 et 300 metres. La structure turbulente de la couche limite marine est presentee dans le cadre de la theorie de similitude. Les resultats obtenus sont en accord avec les donnees acquises en couche limite dynamique, marine ou continentale. Ils sont egalement compares aux caracteristiques turbulentes des couches limites convectives. La finalisation de cette etude est resumee au moyen d'une parametrisation des flux de surface. Celle-ci est utilisable dans les modeles de grande echelle et consiste a calculer les coefficients aerodynamiques. Dans les conditions experimentales de l'etude les valeurs obtenues sont les suivantes: 1. 8 10**(-3) pour la quantite de mouvement (cd::(10)); 1. 5 10**(-3) pour la chaleur sensible (ct::(10)); et 1. 5 10**(-3) pour la chaleur latente (cq::(10)); ces coefficients sont independants de l'echelle d'integration spatiale a laquelle ils ont ete determines (de 5 km sur 5 km a 50 km sur 50 km).
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Phordoy, Jacques. "Influence d'une transpiration sur un écoulement turbulent en canal, mesure des flux de chaleur." Toulouse, INPT, 1992. http://www.theses.fr/1992INPT108H.
Full textAbstract:
Les ecoulements de geofluides se caracterisent souvent par la presence de gradients de densite. Ces derniers jouent un role tres important car ils conditionnent les echanges turbulents de masse, de quantite de mouvement et d'energie entre la couche melangee de surface et le fond de l'ecoulement. La connaissance de ces processus necessite une investigation experimentale qui repose, entre autres, sur la mesure et l'analyse des flux turbulents de chaleur. C'est cette question qui fait l'objet du travail presente: l'etude a ete menee sur un ecoulement d'eau en canal ou les flux de chaleur ont ete produits par injection parietale, au travers d'une paroi poreuse en bronze fritte, l'eau injectee etant a temperature plus faible que celle de l'ecoulement principal. Dans un premier temps, la velocimetrie laser a ete validee en etudiant l'ecoulement etabli en canal sans transpiration. Dans un deuxieme temps, l'ecoulement en canal a ete perturbe par une injection parietale d'eau en regime isotherme. Cette etude de reference a permis de retrouver l'essentiel des resultats de la litterature et de montrer l'influence de la transpiration, aussi bien que les quantites moyennes que sur les caracteristiques turbulentes. Dans un troisieme temps, l'ecoulement principal a ete perturbe par une injection parietale avec flux de chaleur. Les flux turbulents ont ete mesures par l'association d'un anemometre a laser et d'un thermocouple. On observe une forte correlation fluctuations de vitesse longitudinale fluctuations de temperature. Enfin, des resultats numeriques sont presentes
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Affre, Christine. "Méthodologie de la mesure (aéroportée et au sol) des flux turbulents. Application à l'ozone aux échelles locale et régionale." Toulouse 3, 1997. http://www.theses.fr/1997TOU30112.
Full text
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Kučera, Jan. "Technologie odstranění oxidů dusíku (NOx) ze spalin pro velká spalovací zařízení." Master's thesis, Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství, 2020. http://www.nusl.cz/ntk/nusl-416447.
Full textAbstract:
This diploma thesis deals with selected abatement techniques of nitrogen oxides (NOx) developed for large combustion plants. The first part describes selected NOx, their properties and explains the formation during combustion. Furthermore, there is an analysis of current legal legislation regulating the issue of emission limits. The third part presents selected primary and secondary measures that are widely used. The emphasis is placed on the description of selective catalytic (SCR) and non-catalytic reduction (SNCR). Finally, the basic design of these technologies for model combustion equipment is performed. The consumption of reducing medium and the volume of the catalyst for the mentioned techniques are calculated here. The estimate of selected operating and investment costs is a part of the basic scheme.
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Pergaud, Julien. "Étude et paramétrisation de la turbulence et des nuages de couche limite." Toulouse 3, 2008. http://thesesups.ups-tlse.fr/2340/.
Full textAbstract:
L'objectif principal de cette thèse était de développer une nouvelle paramétrisation améliorant le mélange et la représentation des nuages dans les couches limites convectives. Nous avons développé ainsi une paramétrisation basée sur le concept EDMF pour Eddy-Diffusivity/Mass Flux dans lequel le schéma en flux de masse représente un thermique idéalisé qui peut échanger de l'air avec son environnement et dont les parcelles d'air peuvent condensées. Dans la partie sèche de l'updraft, l'entraînement et le détrainement sont définis comme proportionnels à la flottabilité et inversement proportionnels à la vitesse verticale dans l'updraft. Ce formalisme permet à ces échanges de s'adapter en fonction du type de couche limite ou encore de l'intensité de la convection. Dans le nuage, c'est le formalisme en tri par flottabilité qui a été choisi. Il est en effet bien adapté pour les échanges entre le nuage et son environnement. Les tests dans un modèle unicolonne ont permis de mettre en valeur l'apport d'un tel schéma dans la représentation du mélange mais aussi des nuages de couche limite. Il permet notamment une bonne représentation de la zone à contre-gradient et corrige un défaut bien connu des paramétrisations en coefficient d'échange turbulent. Des résultats 3D pré-opérationnels sont présentés et montrent la nécessité d'un tel schéma pour des modèles à 2. 5km de résolution. Il a été ainsi implémenté dans le nouveau modèle opérationnel de Météo-France, AROMEThe main objective of this thesis was to develop a new parameterization enabling to improve the mixing and representation of clouds in convective boundary layers. We thus developed a parameterization based on the concept EDMF for Eddy- Diffusivity/Mass Flux and in which the mass _ux scheme represents idealized thermal which can exchange air with its environment and whose air parcels can condensate. In the dry part of the updraft, entrainment and detrainment are defined as proportional to the buoyancy and inversely proportional to the vertical velocity in the updraft. This formalism allows the exchanges to adapt depending on the type of boundary layer or the intensity of convection. In the cloud, the buoyancy sort formalism was chosen. Indeed, it is well suited to represent exchanges between the cloud and its environment. Tests in a single column model helped highlight the contribution of such a scheme in the representation of the turbulence but also boundary layer clouds. It allows a good representation of the counter-gradient area and corrects a well-knwon defect of eddy-diffusivity parameterizations. 3D results are presented and demonstrate the need for such a scheme for models with 2. 5km resolution. It has been well implemented in the new operational mesoscale model at Météo-France named AROME
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Viaud, Bertrand. "Etude de la transition à la turbulence dans une cavité en rotation à flux radical forcé, par simulation numérique directe pseudo-spectrale." Aix-Marseille 3, 2009. http://www.theses.fr/2009AIX30016.
Full textAbstract:
La simulation numérique directe pseudo-spectrale est appliquée à l'étude de la transition vers la turbulence dans une couche limite en rotation. La configuration étudiée comporte deux anneaux plans parallèles, en rotation d'ensemble, entre lesquels passe un flux radial forcé. L'augmentation progressive des paramètres de contrôle permet d'observer et de caractériser successivement les différents types d'instabilité convective, puis absolue. Les effets non linéaires et non parallèles font l'objet d'une étude plus poussée. Les simulations mettent en évidence l'existence d'une bifurcation sous critique vers un mode global non linéaire lié à l'instabilité absolue. Plusieurs scénarios de transition sont ensuite observés, en particulier à travers une instabilité secondaire absolue du front primaireThe transition process in a rotating boundary layer is numerically investigated, using pseudo-spectral direct numerical simulation. The study is conducted in an open rotating cavity made of two disks of finite radial extent, rotating around the same axis, and fed by a forced inflow. Increasing the control parameter, we are able to successively identify the different types of instability, convective then absolute, and to focus on both nonlinear and non-parallel effects. The results exhibit the presence of a subcritical global bifurcation, toward a nonlinear global mode. Further work evidences the competition between different transition processes, while demonstrating the existence of a direct route through secondary instability of the primary global mode
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Zhong, Ming. "Estimation des flux de couche limite en presence de petits nuages de beau temps au cours de l'experience mesogers-84." Paris 6, 1989. http://www.theses.fr/1989PA066667.
Full textAbstract:
Un suivi continu des flux de la couche limite atmospherique necessite une estimation de l'evapotranspiration tant pour les jours de ciel clair que pour les jours nuageux. L'etude presente s'integre dans le cadre de l'application d'un modele de couche limite sol/vegetation/atmosphere en utilisant le plus d'informations satellitaires possibles (deduites des donnees du satellite noaa-7): temperature radiative infrarouge, rayonnement net de surface et nebulosite. Un algorithme reliant le rayonnement net de surface, le rayonnement solaire global et la nebulosite a ete mis au point en se basant sur le formalisme de nielsen et al. (1981). La modification du modele de couche limite de taconet et al. (1986) conduit a la possibilite de suivre l'evolution des flux de surface d'une facon continue, non seulement dans le cas de ciel clair mais aussi dans le cas de presence de nuages
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Mehdaoui, Ahmed. "Caractérisation de supraconducteurs haute température critique par susceptibilité initiale dans la limite des champs magnétiques faibles : relation entre champs critiques dynamiques et homogénéité." Mulhouse, 1991. http://www.theses.fr/1991MULH0174.
Full textAbstract:
Le travail présenté dans cette thèse a pour but de préciser le rôle des processus de fabrication, des traitements thermiques, de la morphologie et de la composition dans l'aspect final d'une transition supraconductrice telle qu'elle apparaît dans une mesure de susceptibilité. Les résultats obtenus, tant pour la partie réelle c que pour la partie imaginaire c de la susceptibilité initiale c=c’+ic’’, complétés par des données bibliographiques, ont permis de proposer un modèle phénoménologique qui autorise une comparaison de la qualité (en termes d'homogénéité) par la détermination du champ critique dynamique hc*. Le champ critique dynamique hc* permet une classification très générale, applicable non seulement aux différentes classes de supraconducteurs haute température (YBaCuO, LaBaCuO, Bi(Pb)SrCaCuO, T*, etc. . . ), mais également aux supraconducteurs classiques basse température tels que les phases de Chevrel. Cette étude met également en évidence les contributions intragranulaires et intergranulaires dans les échantillons polycristallins, et montre une similitude de qualité entre le matériau intragrain et un monocristal : tous deux présentent les champs critiques dynamiques hc* les plus élevés. Par ailleurs, la grande dispersion de qualité des échantillons polycristallins, observée au sein même d'un type donné de composés, reflète l'influence et l'importance du processus de fabrication et du traitement thermique. En particulier, les champs critiques dynamiques les plus faibles et donc les plus grandes inhomogénéités sont toujours le fait d'échantillons obtenus par une technique de frittage. Enfin, l'étude des composés à base de bismuth confirme le comportement très particulier de ce type de céramiques supraconductrices qui présentent un ancrage des vortex (flux-pinning) extrêmement faible, voire inexistant
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Cabrit, Olivier. "Modélisation des flux pariétaux sur les tuyères des moteurs à propergol solide." Montpellier 2, 2009. http://www.theses.fr/2009MON20239.
Full textAbstract:
Les tuyères des moteurs à propergol solide sont soumises à des flux pariétaux intenses. Les composites carbone/carbone sont alors retenus pour assurer l'intégrité des composants. Outre leurs excellentes propriétés thermo-mécaniques, ces matériaux sont exposés au phénomène d'ablation : réaction chimique hétérogène de surface entre le matériau et les espèces oxydantes de l'écoulement. D'une certaine façon, cette spécificité protège la structure car elle permet de réduire considérablement le flux de chaleur entrant dans le solide. En contrepartie, le phénomène doit être parfaitement contrôlé car il s'accompagne d'une récession de la surface. La prédiction des flux pariétaux de masse, de quantité de mouvement, et de chaleur, est donc un point crucial pour la conception des tuyères. La simulation numérique fait maintenant partie des outils de conception incontournables pour la mise au point de nouvelles tuyères. Néanmoins, au vu de la puissance des calculateurs disponibles, l'emploi de modèles de paroi est une étape nécessaire pour pouvoir simuler ces écoulements à l'échelle 1. Dans ce cadre, on présente une série de simulations numériques directes dont l'analyse permet d'élaborer des nouvelles lois de paroi intégrant plusieurs phénomènes physiques complexes qui modifient le comportement "classique" de la couche limite turbulente : dilatabilité de l'écoulement, influence de l'aspect multi-espèces réactif du fluide, nombre de Prandtl non unité, transfert radiatif, gradient de pression longitudinal, et ablation des parois. La mise en oeuvre de ces modèles est dès à présent envisageableThe nozzles of solid rocket motors must resist to severe wall fluxes. Carbon/carbon composite materials are then chosen to insure the structure integrity. In spite of their excellent thermo-mechanical properties, these materials are exposed to the ablation phenomenon: chemical oxidation of the solid material by the combustion products. On the one hand, this feature protects the nozzle structure since this process considerably reduces the wall heat flux. On the other hand, the ablation process must be perfectly controlled because of the geometrical changes induced by the surface recession. The assessment of mass/momentum/heat fluxes at the wall is thus a crucial part for the nozzle design. Numerical simulations are nowadays commonly used to define new nozzles. However, considering the power of the available computers, the use of wall models is a necessary step to simulate full scale devices. With this framework, one presents a set of direct numerical simulations whose analysis allows to derive new wall functions integrating several complex physical aspects that modify the "classical" behavior of the turbulent boundary layer: multicomponent reacting compressible flow, with non-unity Prandtl number, radiative transfer, streamwise pressure gradient, and wall ablation. These new models are now ready to be tested on realistic configurations
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Rivest, Sébastien. "Variations altitudinales des interactions biotiques et de la phénologie de la floraison chez deux plantes de sous-étage de l'est de l'Amérique du Nord." Mémoire, Université de Sherbrooke, 2017. http://hdl.handle.net/11143/10593.
Full textAbstract:
Un grand nombre d’espèces ont déjà subi des changements phénologiques ou des déplacements de leurs distributions en réponse aux changements anthropogéniques du climat. Comprendre comment les espèces vont réagir aux changements climatiques représente toutefois une tâche complexe puisqu’il existe une grande variabilité dans ces réponses. Cette variabilité peut être attribuée au fait que plusieurs facteurs influencent les réponses des espèces aux changements climatiques et que ces facteurs varient eux-mêmes spatialement.
Dans ce mémoire, l’intensité d’interactions biotiques, soit la pollinisation et l’herbivorie, ainsi que la phénologie de la floraison sont comparées le long d’un gradient altitudinal menant à la limite de distribution altitudinale pour deux plantes de sous-étage, Erythronium americanum et Trillium erectum.
Je teste en premier lieu si l’intensité de l’herbivorie et de la limitation pollinique augmentent à la limite de distribution altitudinale des espèces. Si cela est le cas, ces interactions peuvent limiter ces distributions et ainsi, le potentiel des espèces à déplacer leurs distributions face aux changements climatiques. Les résultats démontrent une augmentation de l’herbivorie et de la limitation pollinique à la limite de distribution altitudinale de T. erectum. Toutefois, la limitation pollinique devrait avoir un effet minime sur la limite de distribution altitudinale de cette espèce puisque le succès reproducteur des plantes est très peu diminué à cette limite. En se basant sur des études antérieures, la proportion d’herbivorie subie à proximité de la limite de distribution altitudinale devrait avoir des effets démographiques considérables et devrait ainsi affecter cette limite. Concernant E. americanum, l’herbivorie et la limitation pollinique sont restés constants et de faible intensité le long du gradient altitudinal.
Ensuite, en disposant de quatre années de données de la phénologie de la floraison le long du gradient altitudinal étudié, je vérifie de façon préliminaire si le potentiel de flux génique est affecté par la date d’initiation du printemps, ce dernier se produisant plus hâtivement en réponse aux changements climatiques. Les résultats démontrent une diminution de l’écart temporel entre les pics de floraison des populations d’altitudes différentes lors d’années aux printemps plus hâtifs, ce qui indique une différence interpopulationnelle dans la réactivité phénologique. Toutefois, cette différence temporelle n’a pas entraîné une diminution du potentiel de flux génique. Je présente également une nouvelle méthode de mesure du potentiel de flux génique qui permet d’estimer plus efficacement ce dernier à partir de la phénologie comparativement aux méthodes actuellement utilisées.
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Terra, Nova Filipe. "The time-dependence of reversed flux patches in archeomagnetic field models and numerical dynamo simulations : implication for the South Atlantic Anomaly evolution." Thesis, Nantes, 2018. http://www.theses.fr/2018NANT4023/document.
Full textAbstract:
Les modèles de champ archéomagnétique et les simulations numériques de dynamos fournissent des informations importantes sur la géodynamique. J'ai étudié l’existence et la mobilité des patches de flux inverse (PFI) dans les modèles de champ archéomagnétique. J'ai comparé le suivi des PFIs avec les anomalies sismologiques à la base du manteau pour explorer si les PFIs ont des emplacements privilégiés prescrits par l'hétérogénéité latérale à la base du manteau. Les PFI sont ainsi interprétés en termes de dynamique de noyau et d'interactions thermiques noyau-manteau. La corrélation en co-latitude et le décalage en longitude permettent d'inférer l'orientation azimutale du champ toroidal et la présence d'un large upwelling au sommet du noyau. L'Anomalie de l'Atlantique Sud (AAS) est une région de faible intensité géomagnétique à la surface de la Terre, qui est communément attribuée aux PFIs sur la frontière noyau manteau (FNM). Alors que l’AAS est clairement affecté par la région de flux inverse sous l'Atlantique Sud, je montre que la relation entre l’AAS et les PFIs n'est pas simple. L'anomalie est déterminée par l'interaction de plusieurs patches de flux (normal et inverse) à la FNM. Des scenarios simples de variation séculaire (VS) suggèrent que si le déplacement de l’AAS peut être expliqué par l'advection, sa chute d'intensité nécessite la diffusion magnétique. J'ai déterminé si l'hétérogénéité thermique du manteau inférieur pouvait expliquer l'emplacement de l’AAS avec des dynamos numériques dont le flux de chaleur à la FMN est hétérogène. Les histogrammes des coordonnées des minima d'intensité de surface montrent deux pics de position longitudinale préférée dont un est proche de la longitude actuelle de l’AAS. Les ingrédients pour reproduire les coordonnées de l'AAS sont liés à l'asymétrie nord-sud du flux normal et inverseArcheomagnetic field models and numerical dynamo simulations provide important insights to the geodynamo. I investigated the existence and mobility of reversed flux patches (RFPs) in archeomagnetic field models. I compared the tracking of RFPs with seismic anomalies of the lowermost mantle to explore if RFPs have preferred locations prescribed by lower mantle lateral heterogeneity and interpreted in terms of core dynamics and core-mantle thermal interactions. Correlation in co-latitude and a shift in longitude allowed inferring azimuthal orientation of toroidal field below the core-mantle boundary (CMB) and the presence of large fluid upwelling structures at the top of the core. The South Atlantic Anomaly (SAA) is a region of weak geomagnetic field intensity at the Earth's surface, which is commonly attributed to RFPs on the CMB. While the SAA is clearly affected by the reversed flux region below the South Atlantic, I showed that the relation between the SAA and RFPs is not straightforward. The SAA minimum is determined by the interplay among several robust flux patches at the CMB. Simple secular variation (SV) scenarios suggest that while the SAA path can be explained by advection, its intensity decrease requires magnetic diffusion. Investigating whether lower mantle thermal heterogeneity may explain the location of the SAA was tested with run numerical dynamos with heterogeneous CMB heat flux. Histograms of the coordinates of surface intensity minima show two peaks of preferred longitudinal position of weakest surface field intensity, one close to the present SAA minimum longitude. The ingredients to reproduce the SAA coordinates are related to north-south asymmetry of normal and reversed flux
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Honnert, Rachel. "Quelle turbulence dans les modèles atmosphériques à l'échelle kilométrique ?" Thesis, Toulouse, INPT, 2012. http://www.theses.fr/2012INPT0119/document.
Full textAbstract:
A Météo France, le modèle opérationnel AROME a une résolution horizontale de 2,5 km. L'augmentation des moyens de calcul permettra au prochain modèle opérationnel de tourner à des résolutions de l'ordre ou inférieures au kilomètre. Il entrera donc dans une gamme de résolution appelée zone grise de la turbulence. A ces échelles, les plus grandes structures turbulentes, qui étaient jusqu'alors entièrement sous-maille, devraient être en partie résolues. Cette thèse a permis de définir ce que les modèles devaient obtenir aux échelles kilométriques et sub-kilométriques, c'est-à-dire les parts sous-maille et résolue de référence de la turbulence dans la zone grise. Ces références ont été établies dans le cas de couches limites convectives en convection libre ou forcée, nuageuse ou non. Elles permettent de prouver qu'à hauteur de couche limite égale, les thermiques sont plus larges dans les couches surmontées de nuages. Elles indiquent surtout que, quelle que soit la configuration, les paramétrisations actuelles ne sont pas capables de reproduire la zone grise. Ces échelles demandent donc de développer une nouvelle paramétrisation de la turbulence. La représentation de la turbulence non locale est la part qu'il faut faire évoluer. Nous avons donc pris le parti de modifier le schéma de thermique en flux de masse. Pour étudier les structures cohérentes sous-maille de couche limite, nous avons créé une analyse conditionnelle permettant de circonscrire la part de thermique qui influence le schéma sous-maille en fonction de la résolution. Cet outil nous a permis de définir les caractéristiques des thermiques sous-maille dans la zone grise, mais également de vérifier à micro-échelle les hypothèses de méso-échelle des schémas en flux de masse. Nous avons démontré que toutes les hypothèses ne sont pas valables. Finalement nous avons établi le système d'équations d'un schéma en flux de masse qui fonctionne aux échelles kilométriquesThe turbulence is well-represented on grid coarser than 2 km. Indeed, in meso-scale models, the turbulence is entirely sub-grid. The turbulence is also well-represented at very high resolution (10 to 100 m) by LES models for which turbulence is mainly resolved. However we do not know which part of the turbulence should be resolved and which part of it should be parameterized when a model runs at kilometric scales, the so-called “Terra Incognita“ from Wyngaard (2004). Thanks to increasing computational resources, in a near future, limited area NWP models will reach grid spacings on the order of 1 km or even 500 m. The aim of this study is to develop a parameterization which will provide adequate turbulence to these new-generation, high-resolution models. At first, this study describes a new diagnostic based on LES, which clarifies which part of turbulence should be parameterized at kilometric scales. This reference called “partial similarity function“ is a precious tool to quantify the error made by atmospheric models when running at kilometric scales. These errors are quantified for a state-of-the-art meso-scale model (Méso-NH) with several turbulence mixing options : different mixing lengths, different dimensionalities, a K-gradient scheme or an EDMF approach (K-gradient with a mass-flux scheme). K-gradient turbulence schemes are unable to reproduce the counter-gradient zone. In the grey-zone, this characteristic has a disastrous effect. As the instability is too large, the boundary layer is mixed by the dynamic of the model and the resolved mixing is too strong. The counter-gradient zone can be reproduced by adding a mass-flux scheme to the K-gradient turbulence scheme (Pergaud et al. (2009)). However the mass-flux scheme in its original form only produces wholly subgrid thermals at a grid size for which boundary-layer thermals should be partly resolved. In this case, the subgrid mixing is too strong. So the question arises as what is a subgrid thermal in the “grey zone“, when the mesh contains one thermal at the most and a part of the thermal has to be resolved by the advection scheme of the model. A conditional sampling is defined in order to detect the subgrid part of the thermals. It allows to determine the characteristics of the subgrid thermals in the “grey zone“ and to find out which assumptions of the mass-flux schemes are not verified. In the light of this study, the mass-flux scheme equations are established by taking the thermal fraction and the resolved vertical velocity into account. Finally, the system of equations is closed. The new parameterization is valid in the grey zone
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Sa, Leonardo Deane de Abreu. "Les flux turbulents dans la couche limite de surface analysés à partir de mesures aéroportées : validation d'une méthode dissipative-inertielle et étude de variabilité." Toulouse 3, 1992. http://www.theses.fr/1992TOU30088.
Full textAbstract:
La methode des covariances est generalement utilisee pour la mesure des flux turbulents par moyen aeroporte. Cependant elle necessite des equipements sophistiques pour calculer la vitesse verticale de l'air. On propose une methode dissipative-inertielle bien connue pour calculer les flux lorsque les mesures avion sont realisees a basse altitude. Ceci necessite la seule connaissance des caracteristiques du domaine inertiel pour la vitesse et les scalaires. La methode est validee en comparant les flux calcules par la methode dissipative avec les flux calcules par la methode des covariances. L'accord entre les deux est tres bon. Il est ensuite montre comment le taux de dissipation d'energie cinetique turbulente peut etre facilement calcule en utilisant une seule mesure dynamique simple. Ceci permet la mesure a l'aide d'un avion legerement equipe. La deuxieme partie du travail a porte sur l'etude de la variabilite spatiale des flux turbulents calcules par les deux methodes et l'incertitude associee a leur determination. La variabilite spatiale des flux augmente lorsqu'on diminue la longueur d'integration (l#p) et l'erreur evolue suivant une loi voisine de 1/l#p. Les estimations des flux par la methode dissipative-inertielle montrent une plus grande stabilite que celles obtenues par la methode des covariances. Elle peut etre utilisee sur des echantillons plus courts
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Diagne, Ndeye Wemsy. "Le nettoyage : une étape-clef pour une production durable par procédé à membrane : réflexion sur le lien entre conditions de production et nettoyabilité d'une membrane PES de l'industrie laitière." Phd thesis, Université Rennes 1, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01019725.
Full textAbstract:
Le nettoyage en place des membranes en industrie agro-alimentaire est une opération cruciale qui, outre les exigences de sécurité sanitaire des installations et des produits traités doit permettre de restaurer les performances de la filtration (sélectivité, flux) en éliminant le colmatage formé pendant l'étape de production. Malheureusement cette étape repose encore sur des bases empiriques et non optimisées. A cause d'un manque de notions fondamentales, elle est encore pressentie comme un frein à l'utilisation massive des procédés membranaires. Une démarche originale a été menée dans le cadre de cette thèse incluant la réflexion sur l'incidence des paramètres hydrodynamiques des conditions de production sur la cohésion du dépôt colmatant et plus particulièrement de sa fraction irréversible, dont la nettoyabilité est étudiée. Pour fonder cette démarche, une étude comparée du colmatage et du nettoyage au flux limite et au flux critique a été réalisée en intégrant le rôle de la physico-chimie et de l'hydrodynamique pendant la phase de production. cette étude s'inscrit dans un cadre d'éco-conception de procédé, avec une analyse de cycle de vie réalisée afin d'estimer l'impact environnemental de l'étape de nettoyage via divers scénarii simplifiés.
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Sanz, Garcia Elena. "Influence de la micromorphologie de surface dans les échanges thermiques convectifs." Ecully, Ecole centrale de Lyon, 2007. http://www.theses.fr/2007ECDL0023.
Full textAbstract:
Cette thèse, de nature expérimentale, est centrée sur la compréhension des échanges thermiques dans une couche limite turbulente, en particulier sur l’action d’une rugosité ordonnée, tridimensionnelle et anisotrope, c’est à dire, une micromorphologie de surface, complètement immergée dans la sous-couche visqueuse. Une technique de mesure adaptée à cette étude, basée sur la technologie des couches minces, a été développée, testée et validée. Les résultats montrent un effet mesurable dans les échanges thermiques ainsi qu’une modification des profils de vitesse moyenne et d’intensité de turbulence. Cet effet est cependant inexistant dans une couche limite laminaire, et se trouve effacé par la présence d’une turbulence externe incidente. Ce résultat est donc attribuable aux interactions entre les éléments rugueux et les structures turbulentes générées à la paroi. On constate aussi une influence de cette rugosité dans la transition à la turbulence d’une couche limite laminaire. On réalise ensuite l’étude statistique du processus de transfert thermique dans une couche limite turbulente, soumise à une turbulence extérieure. On met en évidence une loi d’échelle temporelle avec un exposant caractéristique de −7/3 pour la température dans le sillage immédiat de la surface chauffée, ainsi qu’une dépendance de la pente du spectre de flux thermique en fonction du nombre de Reynolds, variant entre −5/3 et −7/3, comme observé dans le cas d’une turbulence homogène et isotrope avec injection de scalaire par un gradient moyenThis experimental thesis focuses on the understanding of heat transfer in a turbulent boundary layer. In particular we investigated the action of an ordered, three-dimensional and anisotropic roughness, which is completely immersed in the viscous sublayer of the turbulent boundary layer. A measurement technique has been developed in order to realize this study. This technique, based on thin film technology, has been tested and validated. Results show a measurable effect on the heat transfer coefficient, as well as on the mean velocity profiles. This effect is however not observed in a laminar boundary layer and it is quenched by an external freestream turbulence. Hence one can conclude that the observed effect is due to the interaction between the rough elements and the turbulent structures generated at the wall. An influence of this micro-roughness is also observed in the transition to turbulence of a laminar boundary layer. We also perform a statistical study of the heat transfer process in a turbulent boundary layer when subjected to freestream turbulence. The frequency spectra show a scaling law with a -7/3 exponent for the temperature in the immediate wake of the heated surface. The inertial range of the heat flux spectrum shows a dependence on the Reynolds number, with an exponent ranging from -5/3 to -7/3, as observed in the case of a homogeneous and isotropic turbulence in the presence of a mean temperature gradient
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Arduini, Gabriele. "Processus de la couche limite atmosphérique stable hivernale en vallée alpine." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017GREAU006/document.
Full textAbstract:
La dynamique de la couche limite atmosphérique d'une vallée alpine est influencée par le relief environnant et par l’écoulement de grande échelle qui la surmonte. La paramétrisation de cette circulation atmosphérique requiert donc de caractériser finement ces effets. C'est l’objectif de ce travail de thèse : comprendre l’influence du relief environnant une vallée sur les bilans de masse et de chaleur au travers d’une section de cette vallée, par conditions stables et sèches et lorsque le vent synoptique est faible mais non négligeable. Le travail s’appuie sur des simulations numériques.Plusieurs vallées idéalisées ont tout d’abord été considérées: une vallée infiniment longue (bidimensionnelle) et une vallée tridimensionnelle, qualifiée de supérieure, ouvrant soit sur une plaine (cas “vallée-plaine”), soit sur une autre vallée, qualifiée d’inférieure. Cette seconde vallée est soit plus large (cas “drainage”) ou plus étroite (cas “quasi-stagnation”).Dans les vallées tridimensionnelles, deux régimes principaux ont été identifiés, quelle que soit le cas considéré : un régime transitoire, avant que le vent de vallée (descendant) ne se développe, puis un régime quasi-stationnaire, quand le vent de vallée est complètement développé. La présence d’une vallée inférieure réduit la variation de température le long de la vallée, de sorte que le vent de vallée y est plus faible que dans le cas vallée-plaine. En conséquence, la durée du régime transitoire augmente et est maximum pour le cas quasi-stagnation. Lorsque la vallée inférieure est très étroite, la variation de température peut même changer de signe, conduisant à un vent de vallée montant, de la vallée inférieure vers la vallée supérieure. Durant ce régime transitoire, le taux de refroidissement moyenné sur le volume de la vallée est maximum, sa valeur dépendant du cas considéré. En conclusion, les cas drainage et quasi-stagnation conduisent à une couche limite dans la vallée supérieure plus froide et plus profonde que dans le cas vallée-plaine.Dans le régime quasi-stationnaire, le taux de refroidissement moyenné sur le volume de la vallée est plus faible que dans le régime transitoire et varie peu en fonction du cas considéré. En effet, lorsque la vallée inférieure devient plus étroite, le réchauffement lié aux effets advectifs diminue car la vitesse du vent de vallée diminue, de sorte que la contribution (refroidissante) du flux de chaleur sensible diminue également. La conservation de la masse dans la couche limite de la vallée supérieure est assurée par un équilibre entre la convergence des vents de pente au sommet de la couche limite (alimenté par un courant de retour au-dessus (et en sens inverse) du vent de vallée descendant) et la divergence du vent de vallée, les effets de subsidence loin des parois de la vallée jouant un rôle négligeable.Le cas réaliste de la vallée de l’Arve autour de Passy durant une période d’observation intensive de la campagne de mesures PASSY-2015 a permis de caractériser l’impact des vallées environnant Passy sur les bilans de masse et de chaleur dans la vallée. Une couche d’air froid persistante se forme en fond de vallée, suite à l’advection d’air chaud associée au passage d’une crête anticyclonique au-dessus de l’Europe. Les écoulements le long des vallées tributaires présentent une grande variabilité durant la phase persistante de l’épisode, dépendant de la variabilité de l’écoulement à grande échelle, et ont un impact majeur sur l’intensité de la couche d’air froid et la hauteur de l’inversion qui la surmonte. La forte stratification près du sol conduit à leur décollement au-dessus du fond de vallée, les empêchant d'y pénétrer. L’évolution de l’écoulement à grande échelle durant l’épisode a un profond impact sur la dynamique proche du fond de vallée. Durant la nuit en effet, la canalisation de cet écoulement réduit la variation de température le long de la vallée contrôlant le vent de vallée, favorisant la stagnation de l’airAlpine valleys are rarely closed systems, implying that the atmospheric boundary layer of a particular valley is influenced by the surrounding terrain and large-scale flows. A detailed characterisation and quantification of these effects is required in order to design appropriate parameterisation schemes for complex terrains. The focus of this work is to improve the understanding of the effects of surrounding terrain (plains, valleys or tributaries) on the heat and mass budgets of the stable boundary layer of a valley, under dry and weak large-scale wind conditions. Numerical simulations using idealised and real frameworks are performed to meet this goal. Several idealised terrains (configurations) were considered: an infinitely long valley (i.e. two-dimensional), and upstream valleys opening either on a plain (valley-plain), on a wider valley (draining) or on a narrower valley (pooling). In three-dimensional valleys, two main regimes can be identified for all configurations: a transient regime, before the down-valley flow develops, followed by a quasi-steady regime, when the down-valley flow is fully developed. The presence of a downstream valley reduces the along-valley temperature difference, therefore leading to weaker down-valley flows. As a result, the duration of the transient regime increases compared to the respective valley-plain configuration. Its duration is longest for pooling configuration. For strong pooling the along-valley temperature difference can reverse, forcing up-valley flows from the narrower towards the wider valley. In this regime, the volume-averaged cooling rate is found maximum and its magnitude dependent on the configuration considered. Therefore pooling and draining induce colder and deeper boundary layers than the respective valley-plain configurations. In the quasi-steady regime the cooling rate is smaller than in the transient regime, and almost independent of the configuration considered. Indeed, as the pooling character is more pronounced, the warming contribution from advection to the heat budget decreases because of weaker down-valley flows, and so does the cooling contribution from the surface sensible heat flux. The mass budget of the valley boundary layer was found to be controlled by a balance between the convergence of downslope flows at the boundary layer top and the divergence of down-valley flows along the valley axis, with negligible contributions of subsidence far from the slopes. The mass budget highlighted the importance of the return current above the down-valley flow, which may contribute significantly to the inflow of air at the top of the boundary layer. A case-study of a persistent cold-air pool event which occurred in February 2015 in the Arve River Valley during the intensive observation period 1 of the PASSY-2015 field campaign, allowed to quantify the effects of neighbouring valleys on the heat and mass budgets of a real valley atmosphere. The cold-air pool persisted because of warm air advection at the valley top, associated with the passage of an upper-level ridge over Europe. The contributions from each tributary valley to the mass and heat budgets of the valley atmosphere were found to vary from day to day within the persistent stage of the cold-air pool, depending on the large-scale flow. Tributary flows had significant impact on the height of the inversion layer and the strength of the cold-air pool, transporting a significant amount of mass within the valley atmosphere throughout the night. The strong stratification of the near-surface atmosphere prevented the tributary flows from penetrating down to the valley floor. The evolution of the large-scale flow during the episode had a profound impact on the near-surface circulation of the valley. The channelling of the large-scale flow at night, can lead to the decrease of the horizontal temperature difference driving the near-surface down-valley flow, favouring the stagnation of the air close to the ground
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Brion, Elisabeth. "Mesure du flux de rayons gamma entre 50 et 350 GeV du blazar Mrk 501 avec l'expérience CELESTE." Phd thesis, Université Sciences et Technologies - Bordeaux I, 2005. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00089747.
Full textAbstract:
Le blazar Mrk 501 possède un spectre d'émission non thermique présentant deux composantes. La première, dominant entre le domaine radio et celui des rayons X, correspond à l'émission synchrotron du jet magnétisé, tandis que l'origine de la seconde, dans le domaine gamma de haute énergie, demeure encore sujette à discussion. Jusqu'en 1999, ce dernier domaine d'énergie n'avait été couvert qu'entre 100 MeV et 4 GeV, ainsi qu'au-dessus de 300 GeV. La mise en place de l'expérience CELESTE a comblé la fenêtre d'énergie manquante : observation de l'émission Tcherenkov produite par les rayons gamma d'énergie entre 50 et 350 GeV pénétrant l'atmosphère. Source variable, Mrk 501 a ainsi été observée en 2000 et 2001, détectée en 2000 avec calcul de son flux permettant de contraindre les modèles d'émission à haute énergie.Cette thèse présente la démarche effectuée jusqu'à la détection de Mrk 501 : dans un premier temps, par la validation de l'analyse utilisée sur des observations de la nébuleuse du Crabe, chandelle standard des télescopes Tcherenkov atmosphériques ; puis la détermination des coupures d'analyse, dépendantes de la région du ciel pointée, à partir d'observations du blazar Mrk 421, de même déclinaison que Mrk 501, dont la forte activité permet une détection claire. Enfin, des simulations, tenant compte de la qualité de l'atmosphère et améliorées pour mieux reproduire le détecteur, ont permis d'établir la surface effective de l'instrument pour en déduire le flux de Mrk 501 entre avril et juin 2000. Ce flux a été comparé avec un modèle d'émission de type synchrotron self-Compton et avec des données prises en rayons X. Elles indiquent que Mrk 501 apparaissait légèrement plus actif durant cette période par rapport au reste de l'année et à l'année 2001. Une limite supérieure au flux est calculée pour l'ensemble des autres mesures. C'est une première mesure dans le domaine d'énergie 50 - 350 GeV (gamme représentant les limites en énergie pour lesquelles le taux de comptage, c'est-à-dire la convolution du spectre de l'astre avec la surface effective de collection de l'instrument, se révèle supérieur à 20 % du maximum de comptage). Elle apporte des contraintes sur la position du maximum d'émission Compton inverse et tend à favoriser, dans ce cas précis, des processus d'émission X et gamma par deux populations d'électrons différentes (la variation dans le domaine X est faible comparée à celle du domaine gamma).
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Dupland, Laure. "Modélisation de la turbulence thermique : modèles algébriques pour la prévision des flux de chaleur turbulents." Toulouse, ENSAE, 2005. http://www.theses.fr/2005ESAE0023.
Full textAbstract:
Cette thèse traite des modèles thermiques algébriques explicites EAHFM pour la prévision des flux de chaleur turbulents. Moyennant une condition d’équilibre local de la turbulence, l’équation de transport de ces derniers se simplifie en une relation algébrique, s'affranchissant de l'hypothèse de nombre de Prandtl turbulent constant. Le flux de chaleur résultant est alors désaligné du gradient de température moyenne, palliant ainsi les défauts des modèles à diffusivité turbulente. L'expression du flux de chaleur turbulent dépendant des quatre échelles de la turbulence dynamique et thermique (k, ε, k[indice ϑ] et ε[indice ϑ]), la résolution de leur équation de transport est requise. Toutefois, en supposant constant le rapport r des temps caractéristiques de la turbulence, on s’exempte de la résolution des deux équations de transport thermiques. Des contraintes sur les constantes du modèle ont été développées de manière à satisfaire certains comportements physiques de base : écoulements homogènes et couche limite soumise ou non à un gradient de pression adverse. Un jeu de constantes a pu être obtenu dans chacune des deux approches (hypothèse sur r constant ou non). Un modèle de paroi a été développé de sorte que les composantes du flux de chaleur s’amortissent correctement au voisinage d’une paroi. Le modèle ainsi obtenu a été dans un premier temps appliqué aux écoulements de similitude, puis sa version simplifiée en association avec le modèle à deux équations k-kL en formulation EARSM a été implantée dans le code Navier-Stokes elsA de l'ONERA pour être validée sur les écoulements de plaque plane chauffée, de jet débouchant et de jet impactant une paroi chauffée.
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Riquier, Laurent. "Perturbation des environnements marins à la limite Frasnien-Famennien (Dévonien terminal) : apport de la géochimie inorganique et du magnétisme des roches." Phd thesis, Université des Sciences et Technologie de Lille - Lille I, 2005. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00206195.
Full textAbstract:
Le Dévonien supérieur est une période marquée par des variations climatiques importantes et de nombreuses perturbations environnementales, tant dans le domaine continental (surrection de chaî-nes de montagnes, développement des plantes vasculaires) que dans le domaine marin (fluctuations du niveau marin, crise biologique, stockage de matière organique). La mise en place de façon quasi-globale de niveaux riches en matière organique au Frasnien terminal, les horizons Kellwasser, et leur impact sur le cycle du carbone ont retenu plus particulièrement notre attention au cours de ce travail. L'étude pluridisciplinaire menée sur des séries sédimentaires situées de part et d'autre de la chaîne éovarisque nous permet de reconstituer les variations des environnements marins à la limite Frasnien-Famennien, dans les régions du Massif Schisteux Rhénan, des Montagnes du Harz (Allemagne), de la Meseta occidentale et de l'Anti-Atlas (Maroc). La démarche adoptée repose principalement sur l'analyse géochimique et l'étude du magnétisme des roches. A partir des résultats obtenus, un modèle de formation des horizons Kellwasser au cours du Frasnien terminal est proposé. L'analyse du signal magnétique montre que les apports détritiques ont progressivement dimi-nué au cours du Frasnien. Ces apports sont minimaux lors du dépôt des deux horizons Kellwasser au Frasnien terminal. A l'inverse, le Famennien inférieur enregistre une hausse de ces apports. Ces varia-tions sont associées aux fluctuations globales du niveau marin reconnues au Dévonien supérieur, ainsi qu'à des changements profonds du régime d'érosion sur les continents. Notre étude suggère que l'évolution du détritisme et de la production carbonatée sur les marges continentales ait été contrôlée par des variations climatiques majeures. Selon nous, la limite entre ces deux étages représente une période de transition entre des conditions chaudes et humides de type "greenhouse", typiques du Dé-vonien, et des conditions plus froides et plus sèches, annonçant les climats de type "icehouse" du Car-bonifère.
L'analyse géochimique des horizons Kellwasser a mis en évidence la hausse de la productivité primaire et a confirmé l'appauvrissement en oxygène des eaux de fonds dans la plupart des environ-nements marins. Nos travaux montrent que le degré et la durée de l'appauvrissement en oxygène ne semblent pas être identiques pour chacun de ces deux horizons. L'horizon Kellwasser inférieur est caractérisé par la mise en place de conditions dysoxiques dans les environnements peu profonds (pla-tes-formes ou hauts-fonds marins), alors que l'horizon Kellwasser supérieur enregistre la mise en place de conditions anoxiques à euxiniques dans les environnements profonds (bassins) et oxiques à dysoxiques dans les environnements moins profonds.
Durant l'épisode de dépôt de l'horizon Kellwasser inférieur, l'appauvrissement en oxygène se-rait le résultat d'une hausse importante de la productivité primaire. Cette hausse de productivité et la consommation d'oxygène auraient été induites par l'eutrophisation des milieux marins peu profonds. La libération accrue de nutriment proviendrait d'une intensification de l'altération chimique, faisant suite au développement des plantes vasculaires et à la mise en place de la chaîne éovarisque à partir du Dévonien supérieur. Ce phénomène d'altération a vraisemblablement été favorisé par un climat parti-culièrement chaud et humide. Durant l'épisode de dépôt de l'horizon Kellwasser supérieur, l'appauvrissement en oxygène résulterait de la stratification des eaux dans les environnements pro-fonds, due à une diminution de la circulation océanique, causée par un confinement plus important des bassins. Cette stratification a été accrue durant la période de haut niveau marin associée à l'horizon Kellwasser supérieur. Les eaux anoxiques ont pu se répandre dans les environnements de plates-formes à la faveur de la montée eustatique. La mise en place de conditions anoxiques, voire locale-ment euxiniques, a favorisé la diffusion des nutriments libérés par la reminéralisation de la matière organique. Ces nutriments ont pu rejoindre épisodiquement les eaux de surface, à la faveur d'interruptions temporaires de la stratification des eaux, et ainsi intensifier la productivité primaire.
Il est proposé que cette période de stockage accrue de carbone organique dans les sédiments ait fortement perturbé le cycle du carbone à long terme, conduisant, au final, à une chute notable de la pression de CO2 atmosphérique et au refroidissement du climat à la base du Famennien. Ainsi, ces travaux suggèrent que la formation des horizons Kellwasser résulte de la conjonction de divers phé-nomènes, comprenant la tectonique s.l., l'évolution des végétaux, la physiographie des océans, la pro-ductivité marine, le tout en interactions directes et indirectes avec le climat.
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Litt, Maxime. "Etude de la couche de surface atmosphérique et des flux turbulents sur deux glaciers de montagne dans les Andes tropicales et les alpes Françaises." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2015. http://www.theses.fr/2015GREAU005/document.
Full textAbstract:
Nous étudions les flux turbulents de chaleur sensible et de chaleur latente, qui sont mal compris et mal mesurés sur les glaciers, à l'aide de campagnes de terrain déployées dans la zone d'ablation du glacier tropical du Zongo (16°S, Bolivie, 4900-6000 m) durant la saison sèche de l'hiver austral et sur le glacier alpin de Saint-Sorlin (Alpes Françaises, 45°N, 2600-3400 m) durant l'été boréal. Un mât de 6 m permettait la mesure des profils verticaux de vitesse de vent et de température de l'air et des mâts de 2 m comportaient des systèmes de covariances turbulentes (CT). Nous étudions l'évolution temporelle des flux turbulents et l'applicabilité de la méthode aérodynamique des profils en terrain complexe de montagne. Les hypothèses sont discutées via la caractérisation des régimes de vent et de la turbulence. Nous calculons ensuite les flux et les erreurs associées. Sur le Zongo, sous forçage synoptique faible, un écoulement catabatique s'installe de la fin d'après-midi jusqu'au matin, avec un maximum de vitesse de vent à environ 2 m de hauteur. Les forçages synoptiques forts s'alignent approximativement avec le glacier, provoquant un intense écoulement descendant, et dans ce cas nous n'observons pas de maximum de vitesse de vent. Souvent, autour de midi, des vents ascendants sont observés. Sur le glacier de Saint-Sorlin les forçages associés à des épisodes de Foehn ou à des dépressions se déplaçant depuis l'ouest, s'alignent approximativement avec le glacier, générant des vents forts descendants. Quand le forçage synoptique est modéré, un maximum de vitesse de vent est observé nuit et jour 50% du temps. Des vents ascendants sont observés 15% du temps, quand le forçage synoptique est faible. La couche de surface est perturbée par des tourbillons de couches externes sous vent fort, ou de lentes oscillations en écoulement catabatique. Ces perturbations influencent les flux turbulents. Les erreurs aléatoires sur la méthode des profils sont dues principalement à des incertitudes sur la température. L'erreur reste faible sur les flux moyens. La couche de surface est rarement plus épaisse que 2 m et la méthode des profils appliquée à l'aide des mesures plus obtenus plus haut sous-estime les flux de surface de 20% à 70% . Quand un maximum de vitesse de vent est observé, les flux sont sous-estimés même à 2 m. L'influence des perturbations de la couche de surface n'est pas capturée par la méthode des profils, et les flux sont environ 40% inférieurs à ceux mesurés par CT. Ces derniers sont affectés par d'importantes erreurs aléatoires, en raison d'un échantillonnage statistique insuffisant des grands tourbillons. La méthode sous-estime probablement les flux à cause d'une sous-estimation de la vitesse verticale (~15%) et de la divergence verticale des flux. Sur le glacier du Zongo, l'air de haute altitude est très sec et la sublimation (quelques mm d'eau par jour) est un important puits d'énergie à la surface. Le flux de chaleur sensible est un important gain d'énergie la nuit sous l'influence de vents forts (de 30 à 50 W m-2), car l'inversion de température est marquée. Quand un maximum de vitesse de vent est observé, les flux sont faibles (de 5 à 20 W m-2) car la vitesse du vent est faible. La somme des flux turbulents est faible dans ces deux cas car ils sont opposés et les biais se compensent. En vent ascendant, le flux de chaleur sensible est faible (<5 W m-2) car la stratification est neutre, mais le flux de chaleur latente reste important (de -25 à -35 W m-2), le flux net est donc important et les biais ne se compensent plus. Sur le glacier de Saint-Sorlin, le flux de chaleur latente est faible car l'air est humide, et le flux de chaleur sensible peut être intense (~25 W m-2) quand la vitesse du vent est élevée. Le flux net est fort par vent fort et les biais sur les flux calculés par la méthode des profils peuvent être élevésWe study turbulent fluxes of sensible and latent heat, that are a poorly-known and difficult term to measure over glaciers, with the help of two field campaigns deployed over the ablation zone of Zongo glacier (16°S, Bolivia, 4900-6000 m.a.s.l.) during the austral winter dry season and over the Saint-Sorlin glacier (French Alps, 45°N, 2600-3400 m.a.s.l.) during the boreal summer. A 6-m mast allowing for wind speed and air temperature vertical profile measurements was installed, along with 2-m masts holding eddy-covariance systems. The focus is on the temporal evolution of turbulent fluxes and the applicability of the aerodynamic profile method in the complex terrain of high mountains. The assumptions of the method are discussed by characterizing the wind regimes and the turbulence. We then compute fluxes and associated errors. Above Zongo glacier, under weak synoptic forcing, katabatic flows are observed from late afternoon to early morning, with a wind-speed maximum at around 2 m. Strong synoptic forcing roughly aligns with the glacier, leading to strong downslope flows for which no wind-speed maximum is observed. Most of the days around noon, upslope flows are observed. On Saint-Sorlin glacier in summer, flows associated with low-pressure systems coming from the west or Foehn events roughly align with the glacier, leading to strong downslope winds. Wind-speed maxima are observed night and day, ~50% of the time, when synoptic forcing is moderate. Upslope flows are observed 15% of the time, when synoptic forcing is weak. The surface layer is disturbed by outer-layer eddies in strong flows and by slow oscillations if katabatic flow prevails. These disturbances influence turbulent fluxes. Random errors on the fluxes derived from the profile method are mainly due to temperature uncertainties. Errors remain small on the mean fluxes. The surface layer is rarely deeper than 2 m on both glaciers and the profile method with measurements made above that height underestimates the surface fluxes by 20% to 70%. When a wind-speed maximum is observed, fluxes are underestimated even at 2 m. The influence on the fluxes of the surface-layer disturbances is not captured by the profile method, and fluxes are about 40% smaller than the eddy-covariance fluxes. The latter are affected by large random errors due to inadequate statistical sampling of large-scale eddies and are probably underestimated, mainly due to vertical wind speed underestimation (~15%) and to vertical flux divergence. Above Zongo glacier, due to the dry high-elevation air, sublimation (a few millimeters w. e. per day) is a large energy loss for the surface. Sensible heat flux is a large energy gain in strong nocturnal downslope flows (from 30 to 50 W m-2) and strong winds, due to a marked temperature inversion. When a wind-speed maximum is observed, low wind speeds cause small turbulent fluxes (from 5 to 20 W m-2). The sum of turbulent fluxes is small in those two cases because the fluxes are opposed in sign and the biases mostly compensate. In upslope flows, the sensible heat flux is small (<5 W m-2) due to near-neutral stratification, but latent heat losses remain large (around -25 to -35 W m-2), so that the net turbulent flux is large and the biases do not compensate. Above Saint-Sorlin glacier, the latent heat flux remains small because the air is generally humid, whereas the sensible heat flux can be large (~25 W m-2) when wind speed is high. The net flux is large when wind speed is high, and the biases on net turbulent fluxes derived from the profiles can be significant
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Descamps, Isabelle. "Érosion éolienne d'un lit de particules à large spectre granulométrique." Valenciennes, 2004. http://ged.univ-valenciennes.fr/nuxeo/site/esupversions/44494702-5d08-4012-8430-5783e7c50c30.
Full textAbstract:
L'objectif de cette recherche est d'améliorer la précision de la quantification des émissions diffuses de poussières provoquées par l'érosion éolienne des tas de minerais et charbon sur les sites sidérurgiques. Seules quelques études expérimentales récentes ont été menées sur des matériaux ayant une répartition granulométrique large. Elles ont montré que la présence de particules relativement grosses à la surface du lit entraînait une décroissance temporelle du flux massique envolé. Au cours de la présente étude, un modèle stochastique d'érosion éolienne, prenant en compte les répartitions granulométriques larges, a été développé. Il repose sur le lien étroit entre l'envol de particules et les structures tourbillonnaires pariétales. Il permet de prédire une décroissance temporelle du flux massique émis à partir d'un lit de particules soumis à un écoulement turbulent. La rapidité de décroissance dépend de la vitesse de l'écoulement et des caractéristiques des particulesThis research deals with diffuse dust emissions on steelwork sites. It aims to estimate more accurately dust emissions due to wind erosion of exposed aggregate storage piles. Previous studies have shown the importance of the surface material's characteristics on aerodynamic entrainment. Only few recent experimental investigations focused on multiple grain-sized bed. They show that coarser particles at the bed's surface induces a temporal decrease in the emitted mass flux. In the present study, a stochastic wind erosion model, which takes into account a wide size distribution of materials, has been developed. It is based on the interaction between particles take-off and turbulent coherent structures. It allows to predict a temporal decrease in emitted mass flux from a multiple grain-size bed exposed to a turbulent flow. The rate of this decrease depends on the flow velocity and the characteristics of the particles. Numerical results were compared to experimental datas for adjustments
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Messager, Cyril. "Estimation des flux de gaz à effet de serre à l'échelle régionale à partir de mesures atmosphériques." Phd thesis, Paris 7, 2007. http://www.theses.fr/2007PA077114.
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J'ai développé un instrument permettant de mesurer simultanément le CO2 (ou le CO), le CH4, le N2O et le SF6. Il s'agit d'un chromatographe gazeux commercial (Agilent 6890N) que j'ai modifié pour atteindre une très haute précision. Les reproductibilités calculées sur 24 heures avec un gaz target sont: 0. 06 ppm pour le CO2, 1. 4 ppb pour le CO, 0. 7 ppb pou le CH4, 0. 2 ppb pour le N2O et 0. 05 ppt pour le SF6. Le fonctionnement de l'instrument est automatisé et permet d'analyser un échantillon toutes les 5 minutes. En juillet 2006, j'ai instrumenté une tour de télécommunication de 200 mètres dans la forêt d'Orléans sur la commune de Trainou, pour le suivi en continu des gaz à effet de serre (CO2, CH4, N2O, SF6), de traceurs atmosphériques (CO, Radon-222) et des paramètres météorologiques. Des lignes de prélèvement ont été installées à partir de trois niveaux (50, 100 et 180 m), et permettent d'échantillonner les masses d'air selon la verticale. Les mesures en continu ont démarré début 2007. J'ai utilisé les mesures atmosphériques en continu à Mace Head (Irlande) et G if-sur-Yvette (91 ) pour estimer les flux d'émission des principaux gaz à effet de serre à l'échelle régionale. Pour faire le lien entre les mesures atmosphériques et les flux d< surface, il est indispensable de quantifier la dilution par le transport atmosphérique. J'ai utilisé pour cela le Radon-222 comme traceur atmosphérique (méthode Radon), et les estimations de hauteurs de couche limite par le modèle ECMWF (méthode du bilan de la couche limite). Dans les deux cas je me suis attaché à comparer les résultats obtenus avec les inventaires d'émission disponiblesI build up a new System to measure continuously CO2 (or CO), CH4, N2O and SF6 mixing ratios. It is based on a commercial gas chromatograph (Agilent 6890N) which have been modified to reach better precisions. Reproducibility computed with a target gas on a 24 hours time step gives: 0. 06 ppm for CO2, 1. 4 ppb for CO, 0. 7 ppb for ChU, 0. 2 ppb for N2O and 0. 05 ppt for SF6. The instrument's run is fully automated, an air sample analysis takes about 5 minutes. In July 2006, I install instrumentation on a telecommunication tall tower (200m) situated near Orleans forest in Trainou, to monitor continuously greenhouse gases (CO2, CH4, N2O, SF6), atmospheric tracers (CO, Radon-222) and meteorological parameters. Intake lines were installed at 3 levels (50, 100 and 180 m) and allow us to sample air masses along the vertical. Continuous measurement started in January 2007. I used Mace Head (Ireland) and Gif-sur-Yvette continuous measurements to estimate major greenhouse gases emission fluxes at regional scale. To make the link between atmospheric measurements and surface fluxes, we need to quantify dilution due to atmospheric transport. I used Radon-222 as tracer (radon tracer method) and planetary boundary layer heights estimates from ECMWF model (boundary layer budget method) to parameterise atmospheric transport. In both cases I compared results to available emission inventories
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Quentin, Céline. "Etude de la surface océanique, de la signature radar et de ses interactions avec les flux turbulents de quantité de mouvement dans le cadre de l'expérience FETCH." Paris 6, 2002. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00010934.
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Jelínek, Jan. "Nelineární analýza ztráty stability spalinového potrubí." Master's thesis, Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství, 2016. http://www.nusl.cz/ntk/nusl-241689.
Full textAbstract:
This thesis deals with the nonlinear analysis of stability loss of flue gas pipe. This pipe is a part of desulphurization line. The thesis describes the creating of a simplified FEM model. It also describes the setting of the boundary conditions of the model for few loading cases. These cases differ by preference for one of the load as dominant. There are proposed several variants of stiffening by light ring stiffener. The work is finished by comparing the resistance to the stability loss of the reinforced variants and unreinforced model of flue gas pipe.
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Torinesi, Olivier. "Contribution à l'étude du climat antarctique : variabilité de la fonte de surface par télédétection micro-onde entre 1979 et 1999 ; et paramétrisation de la couche limite atmosphérique stable." Phd thesis, Université Joseph Fourier (Grenoble), 2002. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00755689.
Full textAbstract:
Dans une première partie de ce travail, la fonte estivale partielle de la neige antarctique, qui affecte fortement l'émissivité micro-onde de la surface, est identifiée et comptabilisée au cours de 18 années sur la période 1980-1999. Pour cela, un algorithme de traitement des données satellitales s'adaptant à la variabilité spatiale et inter-annuelle de la température de brillance moyenne de la neige a été développé. Le cumul du produit de la surface affectée par la fonte par la durée de la période de fonte , appelé Cumulative Melting Surface CMS), est un des 3 indices définis et discutés ici. En moyenne sur les 20 années, le CMS Antarctique a diminué de 1.8 ± 1 % an- l, résultat cohérent avec un refroidissement des températures moyennes du mois de janvier sur le continent, récemment identifié par d'autres à partir de mesures dans l'infra-rouge. De plus, les indices de fonte comportent les signatures inter-annuelles de l'Oscillation Antarctique (AO), et peut-être de l'Oscillation Sud El Nino (ENSO). Les modèles actuels de circulation générale de l'atmosphère (MCGA) prennent mal en compte certaines des caractéristiques du climat des zones polaires. Ainsi, la simulation du bilan d'énergie de surface, donc la fonte, par le MCGA LMDz est encore peu fiable. Afin d'améliorer ce point, nous avons testé une paramétrisation non-locale des flux turbulents de surface pour les couches limites très durables et très stables (typiques de la longue nuit polaire antarctique). Cette paramétrisation autorise la propagation verticale des ondes de gravité depuis la troposphère libre, et simule donc l'apparition de turbulence intermittente dans la couche stable. Malgré la forte variabilité climatique inter-annuelle, il semblerait que la température du sol et l'intensité du vent soient généralement mieux décrites à l'intérieur du continent, mais un problème de découplage entre le sol et le premier niveau vertical du modèle apparaît près de Vostok.
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QUENTIN, Céline Gwenaëlle. "Etude de la surface océanique, de sa signature radar et de ses interactions avec les flux turbulents de quantité de mouvement dans le cadre de l'experience FETCH." Phd thesis, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2002. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00010934.
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L'objectif principal est l'étude de l'état de la mer et de ses relations avec les flux turbulents d'énergie et avec le signal radar rétrodiffusé. L'étude est basée sur les données de l'expérience FETCH (« Flux, Etat de la mer et Télédétection en Conditions de fetcH limité ») qui s'est déroulée dans le golfe du Lion, Méditerranée Occidentale, en Mars-Avril 1998. L'état de la mer a été étudié à partir de mesures in situ (bouées), et par télédétection aéroportée (radar RESSAC) et spatiale (altimètres TOPEX et ERS). Plusieurs états de mer (mer en développement, mer mixte et houle) associées à des situations météorologiques variées (Mistral, Tramontane, ou Marin) ont été analysés. La séparation du spectre des vagues en composantes de mer du vent (vagues générées par le vent local) ou houle a permis de classifier les états de mer. La loi de croissance des vagues a été établie pour les cas de pure mer observés localement par la bouée. . Cette loi diffèresensiblement de celles citées dans la littérature. Ce jeu de données a servi de base à une étude comparative entre modèles de prévision et observations, qui a montré la nécessité, pour cette région côtière, d'utiliser un champ de vent et un modèle d'état de mer de fine résolution spatiale. Une analyse de l'influence de l'état de la mer sur les flux de quantité de mouvement a été menée à partir des données de turbulence acquises sur une bouée (ASIS) et du navire de recherche (Atalante). En condition de mer du vent, l'influence de l'âge des vagues sur les flux de quantité de mouvement a été montrée. Mais aucune relation entre la pente significative des vagues et les paramètres des flux turbulents n'a été mise en évidence sur les données de l'expérience FETCH. L'analyse du signal radar à faible incidence (autour de 12°) a montré une dépendance très faible de la moyenne quadratique des pentes de la surface aux paramètres tels que la force du vent, l'âge ou la pente significative des vagues.
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Barbut, Jean-Marc. "Texturation d'YBa2Cu3O(7-[delta]) par fusion de zone sous champ magnétique : détermination par mesure de courant critique de son diagramme de phase dans le plan [H,[THETA]] à 77 K : mise en évidence par mesures résistives de l'existence en champ nul d'une transition du 1er ordre dans l'état supraconducteur." Grenoble 1, 1994. http://www.theses.fr/1994GRE10049.
Full textAbstract:
Les applications en courant fort de la ceramique supraconductrice a haute temperature critique yba#2cu#3o#7## necessitent l'amelioration des qualites supraconductrices et l'augmentation de la taille des materiaux synthetises. Un nouveau procede de synthese, combinant la fusion de zone et l'action du champ magnetique, permet de produire des conducteurs de grande longueur massivement orientes. Cette methode autorise la synthese de barreaux d'yba#2cu#3o#7## de plusieurs centimetres de long, composes d'un petit nombre de grains avec une faible desorientation des plans a,b, la direction de l'axe c etant imposee par le champ magnetique. L'un deux, comportant plusieurs joints de grains, a montre en champ nul un courant critique superieur a 3200 a (> 25. 000 a/cm#2), et egal a 200 a (1500 a/cm#2) dans un champ magnetique applique de 8 teslas. Pour etudier les phenomenes associes au courant critique et au champ critique, nous avons mis au point deux dispositifs de mesure: un appareil de mesure de courants critiques eleves, fonctionnant dans l'azote liquide (77 k), sous champ magnetique applique, et qui permet de faire varier l'angle entre l'axe du champ et les directions cristallographiques du materiau etudie; et un dispositif de mesures de resistance en fonction de la temperature et du champ magnetique, fonctionnant entre t = 8 et 300 k et entre h = 0 et 4,5 teslas. Les mesures de courants critiques, effectuees a l'aide du premier de ces dispositifs, ont permis d'explorer le plan h, a 77 k, entre h = 0 et 20 teslas et de = 0 a 90. Une analyse detaillee et des lois d'echelle etablies a partir de la variable h/h#c#3(), h#c#3() etant le champ critique de surfaces intrinseques a la structure cristallographique, permettent de proposer un diagramme de phase dans ce plan. La precision obtenue sur le dispositif de mesures de resistances a permis de reveler l'existence d'une transition du premier ordre dans l'etat supraconducteur en champ nul, se manifestant entre 30k et tc, pouvant etre attribuee a un changement de symetrie de la supraconductivite
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Brodeau, Laurent. "Contribution à l'Amélioration de la Fonction de Forçage des Modèles de Circulation Générale Océanique." Phd thesis, Université Joseph Fourier (Grenoble), 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00260841.
Full textAbstract:
Ce travail de thèse porte sur l'amélioration du forçage atmosphérique utilisé pour réaliser des simulations numériques inter-annuelles globales de l'état physique de l'océan durant les 5 dernières décennies. Après une étude détaillant et comparant le comportementde diverses paramétrisations utilisées pour estimer les flux de surface servant de conditions limites, le modèle de circulation générale de l'océan et des glaces de mer NEMO est utilisé sur sa configuration à 2° de résolution pour valider des jeux de données atmosphériques spécialement destinés au forçage des modèles haute résolution du projet DRAKKAR. Ces jeux de données combinent, sur une période allant de 1958 à 2004, des champs atmosphériques de surface corrigés issus de ERA-40, une recalibration des radiations satellitaires de L'ISCCP ainsi que des précipitations incorporant différents produits globaux. Divers diagnostics confirment que ces nouveaux forçages mènent à une meilleure simulation de certaines caractéristiques clefs de la circulation océanique globale.
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Andreu, Burillo Isabel. "Etude d'impact de l'assimilation de la température de surface de la mer dans un modèle d'océan aux équations primitives : application au cas sémaphore." Toulouse 3, 2002. http://www.theses.fr/2002TOU30182.
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Cierco, François-Xavier. "Étude des instationnarités du transport de neige par le vent." Phd thesis, Grenoble 1, 2007. http://www.theses.fr/2007GRE10270.
Full textAbstract:
Le transport de neige par le vent occasionne des nuisances qui entravent certaines activités du secteur des transports et du tourisme. Il déplace les dépôts de neige et modifie la structure du manteau neigeux. A ce titre, il participe à l'augmentation du risque d'avalanche. Ces différents aspects justifient l'activité de recherche menée depuis plusieurs années au Cemagref de Grenoble et dans laquelle cette étude trouve naturellement sa place. Ainsi les travaux précédents ont contribué à la modélisation physique et numérique de prévision du transport de neige par le vent. Cela dit, le transport éolien de particules met en jeu différents phénomènes complexes que les connaissances actuelles ne suffisent pas à décrire avec précision. Dans ce contexte, des travaux expérimentaux ont été conduits à la fois en soufflerie et sur le terrain. Ces derniers ont permis des premières investigations sur le comportement des fluctuations de concentration en régime permanent, en particulier par le biais de traitements d'images et d'analyses spectrales. Cette thèse a également porté sur la variabilité des profils de concentration en conditions naturelles, c'est-à-dire dans un écoulement turbulent instationnaire. Tous les résultats in-situ ont nécessité l'usage d'instruments adaptés dont certains ont du être réétalonnés de manière spécifiqueBlowing snow causes disturbances that affect both tourism and transportation. Moreover, snowdrifts and accelerated snow metamorphosis dramatically increase the risk of avalanches. These observations call for more scientific and technical researches like those realized in Cemagref, Grenoble, France, where this Ph-D was achieved. Past works contributed to the development of physical and numerical models about blowing snow but the difficulties encountered to match the results get in the field and the general complexity involved in Aeolian particle transport required more studies. That’s why new experimental measurements were recorded either in a wind-tunnel or in the field. On one hand, image processing and spectral analysis were used to investigate the fluctuations of particle concentration blown in a stationary turbulent flow. On the other hand, the variability of concentration profiles during natural events of blowing snow was studied thanks to flux measurements. These latter required some dedicated sensors with specific calibration
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Daris, Thomas. "Étude des modèles de turbulence à quatre équations de transport pour la prévision des écoulements turbulents faiblement chauffés." Toulouse, ENSAE, 2002. http://www.theses.fr/2002ESAE0017.
Full textAbstract:
Cette thèse traite des modèles de turbulence à quatre équations de transport pour la prévision des flux de chaleur turbulents. Des modèles du type k ‒ ψ, k[indice ϑ] ‒ ψ[indice ϑ] sont considérés (ψ = k[indice a]ε[indice b] et ψ[indice ϑ] = k[exposant p, indice ϑ]ε[exposant q, indice ϑ]). Des contraintes ont été développées sur les constantes du modèle de manière à satisfaire certains comportements physiques de base : écoulements isotropes, homogènes cisaillés, de couche limite soumise ou non à un gradient de pression et de similitude. Une étude des modèles existants dans la littérature a montré qu'ils sont incapables de satisfaire toutes les contraintes, justifiant le développement d'un nouveau modèle. Un modèle de la forme k ‒ kL, k[indice ϑ] ‒ k[indice ϑ]L[indice ϑ] a été développé. Les constantes du modèle ont été fixées d'après les contraintes déjà définies. Le modèle complet a d'abord été appliqué sur les écoulements de similitude. Des tests du modèle dynamique k ‒ kL effectués avec le code elsA ont montré les excellentes performances du modèle qui s'est avéré meilleur que la plupart des modèles existants.
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Gamel, Hervé. "Caractérisation expérimentale de l'écoulement et de la dispersion autour d'un obstacle bidimensionnel." Thesis, Ecully, Ecole centrale de Lyon, 2015. http://www.theses.fr/2015ECDL0002/document.
Full textAbstract:
Depuis une dizaine d’années, l’évolution de la puissance des ordinateurs a permis de développer l’utilisation, dans les études d’ingénierie, des simulations 3D CFD (Computational Fluid Dynamics) pour l’étude de l’atmosphère à petite échelle, en particulier pour la dispersion de polluants sur des sites industriels et urbains complexes. Compte tenu de la complexité des domaines à étudier et des ressources de calcul généralement disponibles, ces études sont la plupart du temps réalisées à l’aide des modèles RANS (Reynolds Averaged Navier-Stokes), et particulièrement avec le modèle de fermeture k – e. Différents travaux de validation de l’approche RANS k – e ont mis en évidence quelques limitations à reproduire la dynamique de l’écoulement et de la dispersion dans des configurations géométriques complexes. Le travail de recherche réalisé dans le cadre de cette thèse a pour objectif une caractérisation expérimentale fine de l’écoulement et de la dispersion turbulente autour d’un obstacle bidimensionnel placé dans une couche limite de surface, afin d’évaluer la validité des modèles RANS en vue de leur application pour l’étude de la dispersion atmosphérique.Dans un premier temps, nous avons utilisé des techniques d’anémométrie à fil chaud, d’anémométrie laser Doppler et d’anémométrie par image de particules, pour déterminer le champ de vitesse dans une couche limite de surface rugueuse et autour d’un obstacle bidimensionnel de section carrée. Une attention particulière a été portée sur l’analyse des termes de l’équation évolutive de l’énergie cinétique turbulente (ECT) et sur la détermination de la viscosité turbulente vt. Différentes approches ont également été utilisées pour estimer le taux de dissipation e de l’énergie cinétique turbulente. Nous avons mis en évidence que ces différentes approches fournissent des résultats comparables dans le cas de la couche limite, tandis que seule la technique estimant e comme le résidu de l’ECT est applicable dans le sillage de l’obstacle. De plus, nos mesures ont permis d’évaluer les paramétrisations du modèle k – e et de montrer que la valeur du coefficient Cμ = 0.09 ne semble pas adaptée dans le cas de la couche limite, conduisant à une surestimation de vt, alors que cette valeur apparait plus adaptée dans le cas de l’obstacle. Une étude de sensibilité, portant la détermination de la constante σk du modèle k – e, indique une contribution non négligeable des termes de corrélation entre la vitesse et la pression dans le sillage de l’obstacle.Dans un deuxième temps, nous avons étudié la dispersion d’un scalaire passif, en mesurant les différents moments statistiques de la concentration, au moyen d’un détecteur à ionisation de flamme. Nous avons également déterminé les flux turbulents de masse, par un couplage entre les mesures de vitesse et de concentration, en prenant soin de contrôler les influences réciproques des deux techniques de mesure. Ces mesures nous ont permis de tester la validité de différents modèles de fermeture de l’équation d’advection-diffusion pour estimer les flux dans le sens vertical et dans le sens longitudinal. Nous avons également pu déterminer expérimentalement le coefficient de diffusivité turbulente Dt, nous permettant d’évaluer un nombre de Schmidt turbulent Sct, afin de mettre en évidence que la valeur Sct = 0.7 est adaptée à la majorité des zones étudiées, excepté dans la zone de recirculation induite par l’obstacle. Enfin, nous nous sommes intéressés aux différents termes de l’équation de la variance de la concentration et plus particulièrement à son taux de dissipation. À nouveau, les mesures nous ont permis de tester un modèle de fermeture disponible dans la littérature et de montrer la bonne cohérence entre le modèle et l’expérienceIn the last decades, there has been an increasing use of Computational Fluid Dynamics (CFD)simulations to evaluate the impact of atmospheric pollutants dispersion in within industrial and urban sites. Given the high geometrical complexity of these sites, these simulations are mainly performed adopting a Reynolds Averaged Navier-Stokes (RANS) approach and using k−e closure models. As is well known from previous studies, RANS k−e simulations are affected by some limitations that prevent them correctly reproducing the dynamics of the flow and the pollutant dispersion in complex geometrical configurations. The aim of the PhD is to provide a detailed experimental characterization of the flow and the turbulent dispersion around an idealized two-dimensional obstacle placed within a boundary layer flow. This is subsequently used to analyse the reliability of RANS closure models as predictive tools for the atmospheric dispersion of airborne pollutants. Initially we focus on the flow dynamics of a boundary layer flow developing over a rough wall and in the wake of a 2D obstacle. The velocity field is investigated experimentally by means of different measurement techniques, namely Hot Wire Anemometry (HWA), Laser Doppler Anemometry (LDA) and Stereo-Particle Imagery Velocimetry (PIV). A particular attention was devoted to the estimate of the turbulent viscosity nt as well as of the terms composing the turbulent kinetic energy budget (TKE), including its rate of dissipation e which was determined adopting different approaches. These measurements allowed us to analyse the accuracy of the parameterizations included in a standard k−e closure model. Our analysis show that a value of the coefficient Cμ = 0.09 leads to significant overestimation of nt in a boundary layer flow. Conversely, adopting Cμ = 0.09 provides a good agreement between modeled and direct estimates of nt in the wake of the obstacle. As a second step, we studied the dispersion of a passive scalar emitted by a ground level line source. To that purpose we measured the first four order moments of the concentration probability density function by mean of a flame ionization detector (FID). Furthermore, the coupling of the FID system with the LDA or HWA system allowed us to directly measure the turbulent mass transfer, i.e. the correlation between velocity and concentration fluctuations. The combination of these two techniques was carefully analyzed, in order to quantify eventual mutual disturbances of one measurement technique on the other. The measurements of the velocity/concentration correlations allowed us to determine experimentally the turbulent diffusivity Dt and the turbulent Schmidt number Sct , and therefore to test the accuracy of different closure models of the advection-distribution equation. Our results show that the value of the turbulent Schmidt number is approximately equal to 0.7 in most of the domain, except in the recirculation zone on the wake of the obstacle. Experimental data provide also a complete description of the spatial distribution of the concentration variance, and of the term composing its budget (with a focus on its dissipation). As for the velocity field, we test the reliability of different closure model proposed in the literature of the turbulent mass transfer terms, enlightening the shortcomings of simple gradient-law closer models
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DURAND, Emmanuel. "Recherche de photons pulsés au-dessus de 30 GeV dans le pulsar du Crabe et PSR B1951+32 avec le détecteur Tchérenkov atmosphérique CELESTE." Phd thesis, Université Sciences et Technologies - Bordeaux I, 2003. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00002815.
Full textAbstract:
Basée sur la reconversion de la centrale solaire THEMIS (Pyrénées Orientales françaises) en télescope pour l'astronomie gamma, CELESTE est la première expérience à explorer le spectre électromagnétique entre 10 GeV et 300 GeV et à relier ainsi le domaine des satellites à celui des imageurs au sol. Ce domaine d'énergie est particulièrement important pour les pulsars. En effet, aucun des six pulsars gamma haute énergie détectés par EGRET n'a été détecté au sol. Deux modèles théoriques visent à expliquer la cassure des spectres observée entre 1 et 100 GeV : calotte polaire et cavité externe. Ceux-ci diffèrent toutefois en plusieurs points et une détection dans ce domaine d'énergie permettrait d'éclaircir la situation. Cette thèse regroupe les premiers travaux dédiés à l'étude des pulsars avec CELESTE, et plus particulièrement deux candidats : le pulsar du Crabe et PSR B1951+32. La recherche d'un signal pulsé sous-entend une analyse quelque peu différente de celle développée pour les sources continues. Une première étape a donc consisté en l'adaptation à CELESTE de la procédure de datation spécifique. Dans une seconde étape, l'objectif de ce travail a été de développer une analyse spécifique préservant les basses énergies où est attendu un éventuel signal. Ainsi, en se basant sur les acquis des analyses précédentes et sur les caractéristiques des gerbes électromagnétiques et hadroniques en dessous de 50 GeV, des critères de réjection particuliers ont pu être établis et appliqués aux données. Les résultats résident essentiellement dans l'établissement de nouvelle limites supérieures sur l'énergie de coupure basse des deux pulsars observés. Bien qu'insuffisants pour contraindre les modèles théoriques, ceux-ci restent d'un intérêt certain pour la physique de ces objets ne serait ce que parce qu'ils constituent les premières mesures réalisées dans cette gamme d'énergie. Un excès a malgré tout été observé sur le Crabe mais avec une significativité insuffisante. Cette indication de modulation présentant les propriétés attendues, elle a été traduite en terme de flux dans l'hypothèse d'un signal pulsé, puis interprétée. Si de nouvelles observations venaient a confirmer cet excès, il s'agirait de la première détection autour de 30 GeV et le modèle Polar Cap se verrait alors sérieusement remis en cause.
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Farias, Priscila Cavalheiro. "FLUXOS DE CALOR E DIÓXIDO DE CARBONO ENTRE O OCEANO E A ATMOSFERA NA REGIÃO COSTEIRA E OCEÂNICA AO SUL DO BRASIL." Universidade Federal de Santa Maria, 2014. http://repositorio.ufsm.br/handle/1/10280.
Full textAbstract:
The Southwest Atlantic Ocean is characterized, in winter, by the presence of an
oceanographic front between the Brazil Current (BC) and the Brazilian Coastal Current
(BCC). The BC/BCC oceanographic front generates intense thermal horizontal gradients
between cold waters of the southern Brazilian continental shelf, dominated by the BCC,
and the offshore warm waters, dominated by the BC. This study analyses, for the first time
in the known literature, the coupling mechanisms between the ocean and the atmosphere
from observational data taken simultaneously during an oceanographic research cruise in
the southern Brazilian coast during 11-21 June 2014. In this field experiment, atmospheric
radiosondes were launched and hydrographic stations were taken to measure the ocean s
temperature and salinity. The study area was chosen based on the local thermal gradients
presented by the BC/BCC front. Five oceanographic transects were performed perpendicular
to the coast starting at the locality of Paranaguá (Paraná State) and ending in Chuí
(Rio Grande do Sul State).The winter meteorological and oceanographic features were
considered in the determination of ship s route. The installation of a micrometeorological
tower at the bow of the ship allowed the realization of direct measurements of heat, momentum
and CO2 fluxes. This study analyses the large scale meteorological conditions
and explores the behavior of the marine atmospheric boundary layer using radiosondes
data taken in situ. In the period when the data were collect, typical winter conditions were
observed in the study area, like the cold front passage associated to an incursion of a
post-frontal cold air mass and an extratropical cyclone formation. Meteorological and oceanographic
measurements performed by the instruments installed on the ship were utilized
to estimate the heat fluxes through bulk formulas method. This estimates were lately compared
to the heat fluxes measured directly by the sensors installed in the of the ship s bow.
Measurements were obtained using the Eddy Covariance method, broadly used in micrometeorological
research. To obtain the turbulent fluxes at the ocean-atmosphere interface
adjustments in the observational data are necessary due to the ship s motion. During most
of the study period, the sea surface temperature was higher than the air temperature, thus
generating a heat transfer from the ocean to the atmosphere. The heat fluxes were commonly
positive on both sides of the BC (warm)/BCC (cold) oceanographic front. However,
there was some difference on the heat fluxes magnitude between the two sides of the
front with more intense heat exchange on the BC side. The present results show that
the intense thermal horizontal gradients between the BC and the BCC waters that occur
during winter in the southern coast of Brazil, the transient atmospheric systems and the
air thermal advection have an important role on the marine atmospheric boundary layer
modulation and on the heat and CO2 fluxes between the ocean and the atmosphere. Meteorological
and oceanographic observations are fundamental to widen our understanding
of the processes occurring at the ocean-atmosphere interface which are known to have
primary importance on weather and climate forecast.O Oceano Atlântico Sudoeste é caracterizado, no inverno, pela presença de uma frente oceanográfica entre a Corrente do Brasil (CB) e a Corrente Costeira do Brasil (CCB). A frente oceanográfica CB/CCB gera intensos gradientes horizontais termais entre as águas frias da plataforma continental do Sul do Brasil, dominadas pela CCB, e águas quentes do oceano profundo, dominadas pela CB. Esse trabalho analisa, pela primeira vez na literatura conhecida, os mecanismos de acoplamento entre o oceano e a atmosfera a partir de dados observacionais da atmosfera e do oceano que foram tomados simultaneamente durante um cruzeiro de pesquisa oceanográfica na costa sul do Brasil entre 11 a 21 de junho de 2012. Nesse experimento, foram lançadas radiossondas atmosféricas e realizadas estações hidrográficas para medidas de temperatura e salinidade do oceano. A área de estudo foi escolhida com base no gradiente termal local apresentado pela frente CB/CCB. Foram realizados cinco transectos perperndiculares à costa sul do Brasil, iniciando-se na localidade de Paranaguá (PR) até o Chuí (Rio Grande do Sul). As características oceanográficas e meteorológicas de inverno foram consideradas na determinação da derrota do navio. A instalação de uma torre micrometeorológica na proa do navio permitiu a realização de medições diretas dos fluxos de calor, momentum e CO2. Este estudo analisa as condições meteorológicas de grande escala e investiga o comportamento da camada limite atmosférica marinha a partir dos dados in situ das radiossondagens. No período em que os dados foram coletados foram observadas condições atmosféricas típicas de inverno, como a passagem de frente fria associada à incursão de uma massa de ar frio pós-frontal e a formação de ciclone extratropical. Observações meteorológicas e oceanográficas realizadas pelos instrumentos instalados no navio foram utilizadas para estimar os fluxos de calor pelo método bulk formulas. Essas estimativas foram comparadas aos fluxos medidos diretamente pelos sensores instalados na proa do navio. As medidas são obtidas utilizando o método de Covariância de Vórtices, usado amplamente em pesquisas micrometeorológicas. Para obter os fluxos turbulentos na interação oceano-atmosfera são necessárias correções nos dados observados devido ao movimento do navio. Durante a maior parte do período estudo, a temperatura da superfície do mar esteve maior do que a temperatura do ar, gerando uma transferência de calor do oceano para atmosfera. Os fluxos de calor foram, geralmente, positivos em ambos os lados da frente oceanográfica CB (quente)/CCB (frio). Contudo, há diferença na magnitude dos fluxos de calor entre os dois lados da frente com a troca foi mais intensa no lado da CB. Os resultados apresentados mostram que os intensos gradientes horizontais termais entre as águas da CB e da CCB que ocorrem durante o inverno ao largo da costa do RS, os sistemas transientes e as advecções térmicas têm um papel importante na modulação da camada limite atmosférica marinha e nos fluxos de calor e CO2. Observações meteorológicas e oceanográficas são fundamentais para ampliar o entendimento dos processos que ocorrem na interface oceano-atmosfera e tem importância primária para a previsão do tempo e clima.
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Leroyer, Sylvie. "SIMULATIONS NUMERIQUES DE L'ATMOSPHERE URBAINE AVEC LE MODELE SUBMESO : APPLICATION A LA CAMPAGNE CLU-ESCOMPTE SUR L'AGGLOMERATION DE MARSEILLE." Phd thesis, Ecole centrale de nantes - ECN, 2006. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00128672.
Full textAbstract:
En vue de comprendre et prévoir les modes de dispersion des polluants émis dans les zones urbanisées, des simulations numériques sont menées à haute résolution. L'objectif est de reproduire les caractéristiques atmosphériques au-dessus d'un milieu complexe urbanisé. On a développé une méthode précise de mise en œuvre des simulations numériques de l'atmosphère urbaine à haute résolution spatiale en se basant sur trois outils complémentaires, optimisés sur l'exemple de Marseille : le modèle atmosphérique SUBMESO, en mode SGE (simulation des grandes échelles), le modèle de sol pour les échelles sub-meso urbanisé SM2-U, le logiciel de cartographie des caractéristiques morphologiques de la canopée urbaine DFMap. Pour pouvoir simuler l'atmosphère de villes côtières, on a développé et validé une méthode de calcul des flux à l'interface mer – atmosphère adaptée aux données de température disponibles par mesure ou télédétection. Une étude de sensibilité est ensuite menée sur une configuration académique de ville dans son environnement rural et/ou côtier, à l'aide de douze simulations permettant d'évaluer les rétroactions entre le modèle de sol et le modèle atmosphérique. Cinq autres simulations sont effectuées sur la région marseillaise au cours d'une période d'observation intensive de la campagne expérimentale CLU – ESCOMPTE, avec trois grilles emboîtées, permettant la première validation du couple SUBMESO – SM2-U, l'analyse des interactions entre la ville, les systèmes de brise et la topographie, et aussi l'étude des champs turbulents à très haute résolution. La méthode développée peut être utilisée pour l'étude de la qualité de l'air d'autres agglomérations.
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Chovet, Camila. "Manipulation de la turbulence en utilisant le contrôle par mode glissant et le contrôle par apprentissage : de l'écoulement sur une marche descendante à une voiture réelle." Thesis, Valenciennes, 2018. http://www.theses.fr/2018VALE0016/document.
Full textAbstract:
Ce travail vise à faire une pré-évaluation des paramètres de contrôle en vue de réduire la traînée sur véhicule réel. Deux mécanismes d’actionnement différents (Murata micro-blower et couteau d’air) ont été caractérisés et comparés en vue de déterminer leurs qualités ainsi que leurs limites. Les micro-blowers ont pour but d’exciter la couche limite en vue de perturber directement les structures tourbillonnaires formées dans la couche de cisaillement. Le couteau d’air étudié, à surface arrondie, pourrait être considéré comme un dispositif actif de réduction de la traînée à effet Coanda équivalent au dispositif passif de type boat-tail. Différentes stratégies de contrôle en boucles ouverte et fermée sont examinées, telles que le soufflage continu, le forçage périodique, le contrôle du mode glissant (SMC) et le contrôle par apprentissage (MLC). La SMC est un algorithme robuste en boucle fermée permettant de suivre, d’atteindre et de maintenir une consigne prédéfinie; cette approche présente l’intérêt d’avoir une capacité d’adaptation prenant en compte les perturbations extérieures inconnues. Le contrôle par apprentissage est un contrôle sans modèle qui permet de définir des lois de contrôle efficaces qualifiées et optimisées via une fonction coût/objectif spécifique au problème donné. Une solution hybride entre MLC et SMC peut également fournir un contrôle adaptatif exploitant les mécanismes d’actionnement non linéaires les plus adaptés au problème. L’ensemble de ces techniques de contrôle ont été testées sur diverses applications expérimentales allant d’une simple configuration académique de marche descendante jusqu’à des géométries présentant une structure d’écoulement représentatives de véhicules réels. Pour la configuration de marche descendante, l’objectif était de réduire expérimentalement la zone de recirculation via une rangée de micro-jets et de l’estimer par des capteurs de pression. Les contrôles d’écoulement ont été réalisés par forçage périodique ainsi que par MLC. On démontre dans ce cas que la MLC peut surpasser le contrôle par forçage périodique. Pour la configuration sur corps épais (corps d’Ahmed), l’objectif était de réduire et/ou de maintenir la traînée aérodynamique via un couteau d’air placé sur la partie supérieure du hayon arrière et évalué par le biais d’une balance aérodynamique. Le soufflage continu et le forçage périodique ont été utilisés dans ce cas comme stratégies de contrôle en boucle ouverte permettant ainsi de faire une comparaison avec les algorithmes SMC et MLC. La pré-évaluation des paramètres de contrôle a permis d’obtenir des informations importantes en vue d’une réduction de la traînée sur un véhicule réel. Dans ce cadre, les premiers essais de caractérisation sur véhicules réels ont été réalisés sur piste et un dispositif d’actionnement ainsi qu’un protocole expérimental sont également présentés en perspective à ce travailThe present work aims to pre-evaluate flow control parameters to reduce the drag in a real vehicle. Two different actuation mechanisms (Murata’s micro-blower, and air-knives) are characterized and compared to define their advantages and limitations. Murata micro-blowers energized the boundary layer to directly perturb the vortex structures formed in the shear layer region. The air-knife has a rounded surface, adjacent to the slit exit, that could be considered as an active boat-tail (Coanda effect) for drag reduction. Different open-loop and closed-loop control strategies are examined, such as continuous blowing, periodic forcing, sliding mode control (SMC) and machine learning control (MLC). SMC is a robust closed-loop algorithm to track, reach and maintain a predefined set-point; this approach has on-line adaptivity in changing conditions. Machine learning control is a model-free control that learns an effective control law that is judged and optimized with respect to a problem-specific cost/objective function. A hybrid between MLC and SMC may provide adaptive control exploiting the best non-linear actuation mechanisms. Finally, all these parameters are brought together and tested in real experimental applications representative of the mean wake and shear-layer structures related to control of real cars. For the backward-facing step, the goal is to experimentally reduce the recirculation zone. The flow is manipulated by a row of micro-blowers and sensed by pressure sensors. Initial measurements were carried out varying the periodic forcing. MLC is used to improve performance optimizing a control law with respect to a cost function. MLC is shown to outperform periodic forcing. For the Ahmed body, the goal is to reduce the aerodynamic drag of the square-back Ahmed body. The flow is manipulated by an air-knife placed on the top trailing edge and sensed by a force balance. Continuous blowing and periodic forcing are used as open-loop strategies. SMC and MLC algorithms are applied and compared to the open-loop cases. The pre-evaluation of the flow control parameters yielded important information to reduce the drag of a car. The first real vehicle experiments were performed on a race track. The first actuator device concept and sensor mechanism are presented
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Hugues, Florian. "Modelling the vibrations generated by turbulent flows in ducts." Thesis, Compiègne, 2018. http://www.theses.fr/2018COMP2470/document.
Full textAbstract:
La prédiction des vibrations induites par un écoulement est essentielle dans la conception des conduits de nombreuses installations industrielles, en particulier dans l’industrie du gaz. Notre étude concerne la prévision du bruit et la vibration des conduits soumis à un écoulement turbulent à faible nombre de Mach. Notre objectif est de présenter une étude numérique et expérimentale permettant aux ingénieurs de mieux comprendre le couplage entre l’excitation aléatoire et le conduit pour deux géométries (circulaire ou rectangulaire). Une approche expérimentale est développée et utilisée pour valider les prévisions numériques. Deux cas sont étudiés : (i) un conduit droit sans singularité, où les modes acoustiques du conduit sont excités par une couche limite turbulente (TBL) et (ii) un conduit droit avec un diaphragme inséré en amont qui génère une source acoustique localisée. La contribution acoustique est déterminée soit par des méthodes de mesure d’interspectres, soit à l’aide des outils de mécanique des fluides numérique (CFD) et d’analogies aéroacoustiques. La réponse de la structure est estimée par une approche dite de « couplage faible » qui utilise des fonctions de transfert modale d’un conduit fini simplement appuyé. Les mesures conduiront à évaluer et suggérer des améliorations de modèles empiriques existants de densité interspectrale de puissance (CPSD) dans un contexte d’écoulements internes turbulents. Une analyse modale expérimentale d’un conduit rectangulaire finie est confrontée à des méthodes de calcul pour évaluer l’effet des conditions aux limites, du rayonnement acoustique et de l’amortissement aérodynamique. Le couplage fluide structure est analysé par la fonction de « joint acceptance » à la fois dans le domaine spatial et dans le domaine des nombres d’onde. L’excitation comprend à la fois les contributions acoustiques et hydrodynamiques à l’aide des CPSD exprimées sur la base des fonctions de cohérence de type Corcos, champ diffus et modes acoustiques d’ordre élevé. Enfin, les études numériques et expérimentales de cette thèse ont été utilisées pour développer un cadre d’étude et de modélisation du bruit et des vibrations dans les conduites, qui relie la dynamique des fluides, les modèles analytiques et empiriques à des techniques efficaces d’analyse aléatoirePipeline and duct vibrations can cause a range of issues from unplanned shutdownsto decreased equipment life time. Thus, the prediction of flow-induced vibrations is essential in piping design in many industrial plants, especially, for Gas industry. This study deals with the prediction of pipe flow noise and vibration at low Mach number. We aim to present a numerical and experimental study which can offer engineers a better understanding of the coupling between random excitation and duct section for two geometries (circular or rectangular). An experimental facility and measurement approach is developed and used to validate numerical predictions. Two cases are investigated: (i) a straight duct with no singularity, duct acoustic modes are excited by the Turbulent Boundary Layer (TBL) and (ii) a straight duct with a diaphragm inserted upstream generating a localized acoustic source. The acoustic contribution is either measured via cross-spectra based methods or calculated using Computational Fluid Dynamics (CFD) and aeroacoustic analogies. The response of the structure is estimated via a ‘blocked’ approach using analytical modal Frequency Response Functions (FRFs) of a simply supported finite duct. Measurements will lead to evaluate and suggest improvements to existing Cross Power Spectral Density (CPSD) empirical models in a context of internal turbulent flows. Experimental modalanalysis of a finite rectangular duct are confronted to computational methods to assess the effect of the Boundary Conditions (BCs), the resistive damping from coupling with the internal acoustic medium and aerodynamic damping. The fluid-structure coupling is analyzed through the joint acceptance function both in the spatial and wave number domain. The excitation includes both the acoustic and hydrodynamic contributions using CPSD written on the basis of Corcos, Diffuse Acoustic Field (DAF) and acoustic duct mode coherence functions. Finally, the numerical and experimental studies in this thesis were used to develop a framework for studying and modelling pipe flow noise and vibration which links CFD, analytical and empirical models to efficient random analysis techniques
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Hoareau, Johan. "Utilisation d'une approche couplée hydrogéophysique pour l'étude des aquifères - Applications aux contextes de socle et côtier sableux." Phd thesis, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00470297.
Full textAbstract:
La caractérisation d'un aquifère est classiquement réalisée à partir d'études géologiques, piézométriques, géochimiques et de pompages d'essai. Ces techniques d'étude présentent certaines limites, qui peuvent néanmoins être réduites par l'utilisation de méthodes complémentaires comme certaines méthodes géophysiques. L'objectif de cette thèse est de quantifier l'amélioration apportée par les informations géophysiques dans la caractérisation hydrogéologique des aquifères. Deux contextes géologiquessont sélectionnés pour les difficultés qu'ils posent à la caractérisation hydrogéologique, l'importance des questions sociétales qui s'y posent et leur pertinence dans le cadre des interventions humanitaires : les aquifères de socle cristallin et les lentilles d'eau douce des cordons sableux côtiers. Les résultats d'une étude numérique et leur validation sur deux sites expérimentaux en Inde montrent que les informations complémentaires apportées par la technique de panneau électrique et la méthode de sondage par résonance magnétique des protons (RMP) permettent de préciser l'interprétation de pompages d'essai en contexte de socle. L'incertitude sur la transmissivité est réduite en moyenne de 39 % et celle sur le coefficient d'emmagasinement de 34 %. Cette approche hydrogéophysique permet ainsi de mieux décrire le milieu souterrain, et de proposer des modèles conceptuels plus complets. En milieu côtier sableux dans le Sud de l'Inde, l'utilisation combinée d'observations piézométriques, de la loi d'Archie et des méthodes de sondage électromagnétiques en domaine temporel (TDEM) et RMP permet de quantifier un volume d'eau douce disponible de 510 litres en moyenne par mètre carré de surface au sol avant la mousson dans la partie inhabitée (contre 420 L/m2 dans la partie habitée), et 670 L/m2 après la mousson (contre 450 L/m2 dans la partie habitée). Ces volumes auraient été surestimés de près de 40 % si une approche basée uniquement sur le TDEM et la loi d'Archie avait été utilisée. Le suivi temporel des mesures géophysiques permet également d'estimer la recharge nette de l'année hydrologique 2008 à 140 mm sur ce cordon (pour 2030 mm de précipitations). De plus, ce cordon sableux présente un champ géomagnétique hétérogène, qui rend la mesure de signaux de Free induction decay, (FID, classiquement enregistrés en sondage RMP) difficile. Une nouvelle procédure de mesure et d'interprétation basée sur des signaux d'écho de spin a donc été testée et validée expérimentalement. La caractérisation du milieu avec ce nouveau protocole permet de préciser la teneur en eau du milieu, sous-estimée de 26 % par le protocole FID. Ce résultat ouvre de nouvelles perspectives dans la recherche d'une relation quantifiée entre la teneur en eau RMP et les différentes porosités hydrogéologiques.
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Stará, Lenka. "Gibbsův jev v nespojité Galerkinově metodě." Master's thesis, 2018. http://www.nusl.cz/ntk/nusl-387358.
Full textAbstract:
The solution of the Burgers' equation computed by the standard finite element method is degraded by oscillations, which are the manifestation of the Gibbs phenomenon. In this work we study the following numerical me- thods: Discontinuous Galerkin method, stable low order schemes and the flux corrected technique method in order to prevent the undesired Gibbs phenomenon. The focus is on the reduction of severe overshoots and under- shoots and the preservation of the smoothness of the solution. We consider a simple 1D problem on the interval (0, 1) with different initial conditions to demonstrate the properties of the presented methods. The numerical results of individual methods are provided. 1
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Cierco, François-Xavier. "Étude des instationnarités du transport de neige par le vent." Phd thesis, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00350186.
Full textAbstract:
Le transport de neige par le vent occasionne des nuisances qui entravent certaines activités du secteur des transports et du tourisme. Il déplace les dépôts de neige et modifie la structure du manteau neigeux. A ce titre, il participe à l'augmentation du risque d'avalanche. Ces différents aspects justifient l'activité de recherche menée depuis plusieurs années au Cemagref de Grenoble et dans laquelle cette étude trouve naturellement sa place. Ainsi les travaux précédents ont contribué à la modélisation physique et numérique de prévision du transport de neige par le vent. Cela dit, le transport éolien de particules met en jeu différents phénomènes complexes que les connaissances actuelles ne suffisent pas à décrire avec précision. Dans ce contexte, des travaux expérimentaux ont été conduits à la fois en soufflerie et sur le terrain. Ces derniers ont permis des premières investigations sur le comportement des fluctuations de concentration en régime permanent, en particulier par le biais de traitements d'images et d'analyses spectrales. Cette thèse a également porté sur la variabilité des profils de concentration en conditions naturelles, c'est-à-dire dans un écoulement turbulent instationnaire. Tous les résultats in-situ ont nécessité l'usage d'instruments adaptés dont certains ont du être réétalonnés de manière spécifique.