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Dissertations / Theses on the topic 'Simulation transitoire'
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Kovacs, Yves. "Modèles de simulation d'écoulement transitoire en réseau d'assainissement." Phd thesis, Ecole Nationale des Ponts et Chaussées, 1988. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00520785.
Full textAbstract:
La première partie de ce mémoire de thèse montre l'intérêt de l'utilisation de nouveaux outils en hydrologie urbaine, à partir d'un historique de l'évolution des liens entre la ville et l'eau. Elle est suivie par une présentation synthétique des modèles hydrauliques simplifiés de simulation de crues. Les équations, leur contenu physique, les conditions limites, les méthodes de résolution et les méthodes de calage des paramètres sont analysées de manière détaillée. Le mémoire présente ensuite une série de résultats de simulations sur des cas hypothétiques choisis pour couvrir la plupart des conditions de l'assainissement. Les différentes méthodes de calage des paramètres sont testées ainsi que le fonctionnement numérique des modèles. Le mémoire met en évidence des domaines de validité (numériques et hydrauliques) en fonction de nombres adimensionnels et en référence aux résultats d'un modèle intégrant les équations complètes de Saint-Venant. La possibilité de modéliser les influences aval est testée avec un modèle de crue diffusante auquel est intégré un calcul de ligne d'eau. Une étude des conditions d'utilisation des modèles sur le terrain termine le mémoire qui peut être destiné à tous les services techniques des collectivités locales.
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Kandil, Nahi. "Algorithmes pour accélérer la simulation en stabilité transitoire." Thesis, National Library of Canada = Bibliothèque nationale du Canada, 1999. http://www.collectionscanada.ca/obj/s4/f2/dsk1/tape8/PQDD_0003/NQ42824.pdf.
Full text
3
Kovacs, Yves. "Modeles de simulation d'ecoulement transitoire en reseau d'assainissement." Marne-la-vallée, ENPC, 1988. https://pastel.archives-ouvertes.fr/tel-00520785.
Full textAbstract:
Examen des modeles hydrauliques simplifies de simulation de crues, avec simulations sur cas representatifs; evaluation des methodes de calage des parametres et du fonctionnement numerique. Mise en evidence de domaines de validite (numerique et hydraulique) en fonction de nombres adimensionnels et en reference aux resultats d'un modele integrant les equations completes de saint venant. Examen des possibilites de modeliser les influences aval avec un modele de crue diffusante avec calcul integre de ligne d'eau
4
Sika, Guillaume. "Dynamique des transmissions en régime transitoire." Lyon, INSA, 2008. http://theses.insa-lyon.fr/publication/2008ISAL0080/these.pdf.
Full textAbstract:
Ce travail vise à prédire le comportement dynamique d’engrenages évoluant à des vitesses de rotation variables. Un modèle d’engrenages à paramètres concentrés est développé, il inclut la possibilité de contacts directs et de contacts sur les faces arrière des dentures, les influences des excentricités, du jeu de denture et des variations de vitesse de rotation. Les arbres sont introduits via des éléments finis de poutres de Timoschenko et les paliers par l’intermédiaire de ressorts de traction - compression et de torsion. Les différents états des conditions de contacts, ainsi que les paramètres nécessaires à la simulation de l’engrènement, sont analysés. Un schéma numérique d’intégration pas à pas est couplé à un algorithme de contact afin de résoudre les équations de mouvement. Différents modèles de complexité croissante sont exploités afin de caractériser les contributions de variations périodiques de vitesses (acyclisme). Pour un système à un seul degré de liberté, des résultats originaux relatifs à la stabilité de la solution en sont déduits. Des approches analytiques sont également proposées afin de valider et calibrer les méthodes numériques. Les résultats confirment l’influence certaine de certains régimes transitoires sur le comportement dynamique des engrenages, particulièrement dans le cas de l’acyclisme [131 - 132 - 133]This present work is aimed at predicting the dynamic behaviour of geared transmissions submitted to unsteady rotational speeds. The proposed gear model is based on lumped parameter elements; it also accounts for contact losses between the teeth and back strikes, the influence of eccentricities, backlash and variable rotational speeds. The pinion and the gear shafts are modelled using Timoschenko’s beam elements whereas bearings are simulated via lumped stiffness elements. The various possible contact conditions and parameters controlling the gear meshing characteristics are analysed. The equations of motion are solved by combining a time-step numerical integration scheme and a normal contact algorithm. Several models are investigated in the particular case of fluctuating input speed caused by engine acyclism and, for a one degree of freedom system, original results about parametric instabilities are presented. Analytical approaches are proposed in order to validate and calibrate the numerical methods. The results confirm a significant influence of some transient regimes on the dynamic behaviour of gears, particularly in the case of engine acyclism
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Apraez, Camilo. "Étude comparative de méthodes de simulation de la stabilité transitoire." Mémoire, École de technologie supérieure, 2012. http://espace.etsmtl.ca/1000/1/APRAEZ_Camilo.pdf.
Full textAbstract:
L’analyse de la stabilité transitoire (ST) est l'un des outils les plus puissants pour étudier et améliorer le comportement des réseaux électriques. Par ailleurs, de nouveaux domaines de recherche utilisent la ST afin de déterminer l’écoulement de puissance de façon optimale à la
suite d'une perturbation. La ST est une spécialité de la stabilité de l’angle du rotor qui simule et analyse le comportement dynamique des machines synchrones avant, pendant et après une perturbation. La tendance la plus courante pour étudier la ST est une simulation dans le
domaine du temps (SDT). À cette fin, nous formulons un ensemble d’équations différentielles algébriques (EDA) qui simulent le comportement des machines ainsi que le fonctionnement du réseau. Ces équations sont non linéaires et leur résolution nécessite l'application de méthodes numériques d'intégration.
Ce projet met en oeuvre un programme de ST qui comprend le modèle détaillé et le modèle classique des machines synchrones. Pour la simulation avec le modèle classique, nous avons inclus dix méthodes différentes d'intégration implicites et explicites à pas d'intégration constants ou variables. Pour le modèle détaillé, nous avons réalisé deux algorithmes qui permettent de résoudre le système EDA avec des méthodes simultanées implicites et partitionnées explicites. De plus, nous avons testé le fonctionnement du programme dans les cas suivants: « WECC » trois machines, « New England » 10 machines, 17 machines et 50 machines. Pour chaque étude de cas, nous avons analysé les performances de chacune de ces méthodes en termes de précision et de rapidité d'exécution.
Ce programme vise à servir d’outil de simulation dans les recherches qui demandent l'utilisation d’un programme de ST.
6
ALDEBERT, PATRICK. "Simulation en regime transitoire des bruits dans les circuits electroniques." Paris 11, 1994. http://www.theses.fr/1994PA112258.
Full textAbstract:
Cette etude est consacree a la simulation en regime transitoire des bruits dans les circuits electroniques. Apres avoir analyse les origines physiques des differentes formes de bruit (thermique, grenaille, scintillement,), nous definissons une methode de modelisation des bruits utilisable a la fois en regime transitoire et en regime alternatif. Nous comparons ensuite differentes methodes permettant la resolution numerique du systeme d'equations differentielles stochastiques obtenu apres mise en equation du reseau. La premiere famille de methodes envisagee consiste a exploiter des schemas d'integration d'equations differentielles stochastiques. Il s'avere que cette approche souleve de nombreuses difficultes: la prise en compte des bruits colores necessite un artifice de modelisation, les schemas d'integration ne sont pas compatibles avec les methodes de mise en equations et leurs perfo rmances n'ont pas encore atteint celles de leurs homologues deterministes. Nous nous sommes donc orientes vers une deuxieme approche, simple et efficace, consistant a utiliser des approximations regulieres des bruits comme signaux d'excitation au sein d'un algorithme de simulation electrique classique. Apres avoir elabore une methode de generation de ces approximations regulieres, nous avons realise une option d'analyse de bruit pour le simulateur electrique omega developpe a supelec et valide la methode sur des exemples significatifs qui fournissent des resultats encourageants
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Saint-Aimé, Loïc. "Simulation numérique transitoire de la sollicitation cyclique du contact roue-rail." Thesis, Lille 1, 2017. http://www.theses.fr/2017LIL10227/document.
Full textAbstract:
Sous l’effet des sollicitations mécaniques répétées induites par les passages des trains, on observe l’apparition de fissures de fatigue de contact dans les rails. Une fois amorcées, celles-ci peuvent se propager et mener à la rupture du rail. Dans un contexte d’intensification du trafic, l’optimisation de la politique de maintenance devient stratégique pour les entreprises du transport ferroviaire. Dans ce contexte, un modèle 3D éléments finis du contact roue/rail en courbe a été développé pour reproduire les mécanismes d’amorçage des fissures "Head Check". Ce modèle permet de simuler la sollicitation répétée du contact roue/rail. Cette modélisation a permis d’analyser l’influence de la plasticité sur la distribution de la pression de contact et sur les champs mécaniques résiduels au sein du rail au cours du chargement cyclique. Il ainsi est montré que l’actualisation du contact au cours des chargements répétés est du premier ordre. Les résultats ont permis d’identifier des zones potentielles d’amorçage de fissures de Head Check correspondant à des points matériels sur lesquels la déformation plastique s’accumule de manière considérable. En effet, on observe une correspondance entre ces orientations « accommodées » de la déformation plastique principale et l’orientation des micro-fissures amorcées sur la surface des rails ayant cumulé un faible tonnage (0-10 MGT). Ceci conforte le fait que la méthode proposée est un outil prometteur pour la simulation 3D de la fatigue du contact roue-railAs a result of repeated loading induced by train passages, rails are subjected to rolling contact fatigue cracks. Once initiated, cracks could propagate and lead to rail failure. In a context of increased traffic, maintenance policy optimization becomes strategic for railway companies. Thus to define an enhanced planning of maintenance, a better understanding of rail fatigue damage mechanisms is crucial. Under the circumstances, a 3D wheel-rail rolling contact finite element model has been developed in order to reproduce « Head Check » cracks initiation mechanisms. This model allows sequential repeated wheel-rail rolling contact loading. Thus this calculation procedure is used to analyze the influence of plasticity on contact pressure distribution and consequently on residual mechanical fields in the rail during cyclic loading. It is shown that contact conditions evolution during repeated loading must be considered in the first order. The results allowed the identification of potential Head Check cracks initiation zones that correspond to material points on which plastic deformation accumulates significantly. Indeed, there is a correspondence between the « accommodated » principal plastic strain directions and orientation of micro-cracks initiated on rails surface subjected to low cumulative tonnage (0-10MGT). This reinforces the fact that our proposed method is a promising tool for 3D wheel-rail rolling contact fatigue simulation
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Gourari, Abdeltif El. "Simulation du comportement thermique 3D transitoire d'un système de freinage à disque." Ecully, Ecole centrale de Lyon, 1996. http://www.theses.fr/1996ECDL0014.
Full textAbstract:
Apres une étude et une critique des principales méthodes utilisées en thermique, une méthode originale hybride a été développée pour simuler le comportement thermique 3d transitoire d'un système de freinage à disque. Le principe de cette méthode repose sur l'emploi simultané de la transformation intégrale de Fourier et de la méthode des éléments finis 2D, pour traiter le disque de frein, et la méthode des éléments finis 3D pour traiter les pièces fixes frottantes sur le disque de frein. Les performances de cette méthode originale sont nettement supérieures à celles de la méthode des éléments finis, notamment au niveau du temps de calcul. Pour permettre une exploitation industrielle efficace de la méthode originale développée, un logiciel spécifique a été réalisé et ensuite intégré dans le code d'éléments finis mef-mosaic.
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Mathieu, Jean. "Simulation des interactions fluide-structure en théorie des grands déplacements." Paris 11, 1985. http://www.theses.fr/1985PA112362.
Full textAbstract:
Une méthode de résolution des équations du mouvement d’un système couplé fluide-structure avec surface libre et en régime transitoire est présentée dans un formalisme mixte Euler-Lagrange. Une formation variationnelle traduisant faiblement la condition d’incompressibilité du fluide est adoptée, prenant en compte de façon naturelle les conditions de couplage. Elle conduit à une méthode de discrétisation spatiale par éléments finis cohérente pour l'ensemble du système. La discrétisation temporelle mène à un calcul explicite des vitesses tandis que la pression hydrostatique du fluide est obtenue par inversion du système linéaire. Un procédé de sous-cyclage permet une réduction du temps de calcul dans le cas de critères de stabilité côté structure trop limitatifs. Les résultats numériques sont ensuite discutésAn arbitrary Lagrange Euler (ALE) formulation is used to construct a method for solving the transient equations of motion of a coupled fluid structure system with free surface. A variational formulation including the incompressibility condition for fluid in a weak form is retained, so that the coupling conditions are naturally treated. This leads to a spatial discretization method using finite elements coherent in the whole system. The velocities are advanced in time by an explicit scheme while the hydrostatic pression is computed by inversion of a square matrix. A subcycling process permits a reduction of computing time when the structural stability criterion is too restrictive. Numerical results are then discussed
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Rouvrais, Frédéric. "Simulation d'ambiance mécanique : commande en boucle fermée d'un excitateur électrodynamique en régime transitoire." Grenoble INPG, 1987. http://www.theses.fr/1987INPG0138.
Full textAbstract:
Presentation d'une application des techniques de commande optimale au pilotage d'une excitation electrodynamique pour des essais de vibration transitoires. Simulation de l'environnement dynamique que subirait un satellite sur son lanceur en cours de vol
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Rouvrais, Frédéric. "Simulation d'ambiance mécanique commande en boucle fermée d'un excitateur électrodynamique en régime transitoire /." Grenoble 2 : ANRT, 1987. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb37609568j.
Full text
12
Seltner, Philippe. "Modélisation et simulation temporelle du système ligne-parasurtensions." Ecully, Ecole centrale de Lyon, 1992. http://www.theses.fr/1992ECDL0006.
Full textAbstract:
Les équipements électroniques doivent obéir a des règles de fiabilité de plus en plus exigeantes dans un environnement électromagnétique sans cesse plus pollué. Pour satisfaire à ces exigences, des mesures doivent être envisagées des la conception pour durcir le matériel. La simulation numérique devient des lors l'outil approprie pour assister les concepteurs dans leur tache. Pour prévoir la performance de dispositifs non linéaires de protection couramment installés pour écrêter les surtensions transitoires, des modèles de simulation dans le domaine temporel sont nécessaires. Le but de notre travail est de développer une méthode numérique établie dans le domaine temporel pour calculer le couplage entre une source de perturbation rayonnée plane et un système victime. Nous développons ensuite des modèles et une méthode de simulation des dispositifs non linéaires de protection. La première partie de ce mémoire est consacrée à l'étude du couplage entre une onde plane rayonnée (foudre lointaine, IEM,. . . ) et une structure filaire. Nous mettons en évidence, dans un premier temps l'influence des courants de déplacement dans les paramètres linéiques de la structure. Nous présentons ensuite le modèle des lignes de transmission et la méthode de résolution que nous lui avons associée. Cette méthode nous permet de calculer la propagation d'une perturbation dans une liaison électrique en prenant en compte l'effet de peau. La seconde partie est consacrée, après une étude générale sur les composants non linéaires de protection, a l'étude de modèles permettant de simuler leur comportement dynamique, étude menée a partir de résultats expérimentaux. Dans la dernière partie, nous décrivons une méthode permettant de mettre en œuvre les modèles développés dans les deux parties précédentes ainsi que le logiciel mis au point. Nous consacrons le dernier chapitre à la validation de ces modèles
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Bolcato, Pascal. "Modélisation et simulation du bruit dans les circuits intégrés : analyse fréquentielle et régime transitoire." Grenoble INPG, 1994. http://www.theses.fr/1994INPG0003.
Full textAbstract:
Ce travail est consacre a l'amelioration des logiciels de simulation electrique pour l'analyse du bruit dans les circuits integres. Dans une premiere partie est effectuee une etude fine des differents types de bruits generes par les composants electroniques. Des modeles complets sont presentes pour les resistances, les diodes, les mosfets, jfets, bjts et macromodeles de switchs et d'aops. Les methodes traditionnelles de simulation de bruit (regime frequentiel) sont ensuite analysees: des modifications sont proposees afin d'en combler les lacunes. Dans une partie suivante sont decrits les principes d'analyse de bruit en regime transitoire (domaine temporel). Ces simulations s'appuient sur une expression originale des sources temporelles de bruit generees a partir de leurs caracteristiques frequentielles. Cette transformation frequence-temps permet la description de signaux non-stationnaires (cas du bruit en regime transitoire). Les nouvelles possibilites d'analyses ont ete validees sur differents exemples de circuits reels; les resultats de simulations sont compares avec les mesures et montrent un tres bon accord. Avec ces contributions, implantees dans le logiciel eldo, tous les moyens necessaires a l'optimisation en bruit de tous les types de circuits sont maintenant disponibles
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Machado, Luiz. "Modèle de simulation et étude expérimentale d'un évaporateur de machine frigorifique en régime transitoire." Lyon, INSA, 1996. http://www.theses.fr/1996ISAL0063.
Full textAbstract:
Le présent travail concerne l'étude du comportement en régimes permanent et transitoire d'un évaporateur eau glycolée/R22 d'une machine frigorifique à vitesse variable. Une étude expérimentale a permis, pour une large gamme de points de fonctionnement, de caractériser l'évaporateur. L'étude en régime transitoire a été réalisée à partir d'échelons du débit du fluide frigorigène à l'entrée et à la sortie de l'évaporateur. Les lois de variations des grandeurs caractéristiques de l'évaporateur (gains et constantes de temps) en ont été déduites. Un modèle mathématique de l'évaporateur a été établis à partir des lois de conservation la masse, de l'énergie et de la quantité de mouvement appliquées au fluide frigorigène, à la paroi et au fluide secondaire. Le modèle utilise des corrélations de la littérature pour calculer les coefficients d'échange thermique et le taux de vide. Le choix des corrélations a été effectué par comparaison entre les résultats expérimentaux et ceux calculés par le modèle. Pour le choix de la corrélation nécessaire au calcul du taux de vide, l'installation a été instrumentée afin de déterminer la masse du fluide frigorigène présente dans l'évaporateur en régime permanent et en régime transitoire. Les écarts maximaux entre les températures expérimentales et théoriques sont de 2K en régime permanent. Les caractéristiques dynamiques de l'évaporateur, déterminées à l'aide du modèle, concordent avec les valeurs expérimentales avec un écart de 10 à 15 % qui est de l'ordre de grandeurs des erreurs de mesures. Le modèle est utilisé pour simuler la réponse harmonique de l'évaporateur et pour déterminer les performances en régimes transitoire et permanent de l'évaporateur fonctionnant avec du R134aThe purpose of this work is the study of steady-state and transient behaviour of an ethylene glycol/R22 evaporator of a refrigerating machine operating with variable speed. The evaporator characteristics have been obtained from an experimental study over a wide range of operating conditions. The study in transient conditions was achieved by exciting steps of inlet and outlet refrigerant flow rates. The characteristics variations of the evaporator (gains and time constants) were deduced. A mathematical model of the evaporator was developed by using the physical laws of mass, energy and momentum conservation applied to the refrigerant, the evaporator wall and the secondary fluid. Correlations of the literature are used to calculate the heat transfer coefficients and the void fraction. The choice of the correlations is made by comparison between experimental results and the values calculated by the model. For the choice of the void fraction correlation, the refrigerating machine has been instrumented in order to determine the refrigerant mass in the evaporator in steady-state and unsteady-state. The maximal errors between experimental and theoretical temperatures are of 2 K in steady-state. The dynamic characteristics of the evaporator, determined by the model, are in good agreement with the experimental values with an error less than 10 to 15%. This error has the same magnitude order of the measures uncertainties. The model is used to stimulate the evaporator response and to determine in steady-state and unsteady-state the performances of the evaporator with R134a as refrigerant
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Prud'homme, Simon. "Simulation dynamique transitoire non linéaire du flottement d'un modèle sectionnel non profilé à 3 DDL." Thèse, Université de Sherbrooke, 2015. http://hdl.handle.net/11143/6752.
Full textAbstract:
Le flottement des tabliers de ponts flexibles constitue l'une des instabilités aérodynamiques les plus sévères pouvant survenir lors de tempêtes de vent. Le flottement est un phénomène dit auto-excité et se caractérise par de grandes amplitudes de déplacements dynamiques qui croissent avec la vitesse de vent et qui peuvent mener à la ruine de l'ouvrage.
Avec l'évolution des matériaux, des techniques de constructions et des connaissances dans le domaine du génie civil, l'augmentation de la longueur des portées des ponts a pour effet de rendre ces structures plus flexibles. Historiquement, la participation du déplacement horizontal au flottement a été considérée comme négligeable. Toutefois, l'augmentation de la flexibilité latérale du tablier jumelée au couplage des modes dû aux caractéristiques des sections de tabliers et à l'interaction avec les câbles soulève quelques doutes concernant cette hypothèse.
Le modèle mathématique actuellement utilisé pour représenter les forces auto-excitées de flottement a été développé par Scanlan et Tomko [1971]. Ce modèle définit des matrices de rigidité aérodynamique et d'amortissement aérodynamique qui varient en fonction de la vitesse réduite de l'écoulement. Ces deux matrices s'ajoutent aux matrices structurales et constituent la contribution aéroélastique de l'écoulement. Quelques recherches ont mis en évidence l'aspect non linéaire du flottement en démontrant la dépendance des coefficients instationnaires à la fréquence et à l'amplitude auxquelles ils ont été extraits.
Les objectifs principaux de ce projet de recherche sont d'étudier l'effet du déplacement horizontal sur le flottement, d'étudier la dépendance des coefficients instationnaires à la fréquence et à l'amplitude d'extraction et d'élaborer une méthode expérimentale et un modèle mathématique permettant l'intégration temporelle non linéaire des forces auto-excitées.
Des essais en régime libre sur 6 modèles sectionnels réguliers ont d'abord été réalisés pour évaluer l'effet du déplacement horizontal sur le flottement. Par la suite, une étude paramétrique de l'effet de la fréquence et de l'amplitude auxquelles les coefficients intationnaires sont extraits a été réalisée en régime forcé harmonique. Cette étude ayant mis en évidence la dépendance de certains coefficients à ces paramètres d'extraction, une dernière étude expérimentale a été réalisée. Cette dernière a permis l'extraction de coefficients de force dynamiques à partir de mouvements cycliques à vitesses ou accélérations absolues constantes. L'intégration de ces coefficients temporels, par opposition à fréquentiels, dans un outil de calcul dynamique transitoire non linéaire a permis la mise en évidence du flottement de sections de pont atteignant des amplitudes de vibration variant en fonction de la vitesse de l'écoulement. La vitesse de flottement obtenue concorde bien avec la moyenne des prédictions calculées à l'aide de la méthode classique.
Un tel modèle permettrait à moyen terme de prendre en compte l'aspect non linéaire du flottement dans un modèle dynamique transitoire complet d'un pont, y incluant également les non-linéarités de nature structurale.
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Berriri, Kamel. "Approche analytique et numérique pour l'aéroacoustique en régime transitoire par le modèle de Galbrun." Phd thesis, Paris 9, 2006. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00002485.
Full textAbstract:
La thèse a pour objet la modélisation et la simulation numérique de la propagation d'ondes dans un fluide en écoulement uniforme ou fortement cisaillé. Nous retiendrons l'équation de Galbrun comme modèle mathématique linéarisé pour décrire ce phénomène. Cette équation, dont l'inconnue est le déplacement lagrangien, ne se prête pas à une étude mathématique directe en raison d'un défaut d'ellipticité. La première partie traite le cas d'un écoulement subsonique uniforme. Nous présentons dans un premier temps une méthode de régularisation pour pallier le défaut de coercivité de la ''partie spatiale'' de l'équation de Galbrun et, dans un deuxième temps, une méthode de résolution numérique stable. En outre, nous calculons à l'aide de la technique de Cagniard-de Hoop, le tenseur de Green de l'équation de Galbrun. Ce tenseur admet une singularité non-intégrable en espace et en temps. La deuxième partie est consacrée à l'extension de ce qui précède au cas des écoulements brutalement cisaillés. Nous montrons par l'analyse de Kreiss que le problème limite (lorsque l'épaisseur de la couche de cisaillement tend vers 0) est fortement mal posé. Pour contourner cette difficulté, nous proposons alors deux approches fondamentalement différentes. La première est analytique~:~nous utilisons d'une part la méthode de Cagniard-de Hoop pour calculer analytiquement la solution fondamentale du problème et d'autre part la théorie des ultradistributions pour lui donner un sens mathématique. La deuxième approche repose sur la conception d'un nouveau modèle. Nous montrons comment, à partir de techniques asymptotiques de type "couche limite", on peut construire de nouvelles conditions de transmission conduisant à un problème bien posé et rendant compte du phénomène d'instabilité de Kelvin-Helmholtz.
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Bruguier, Guy. "Evaluation et adaptation de logiciels de simulation de circuits électroniques : modélisation de composants en irradiation transitoire." Montpellier 2, 1990. http://www.theses.fr/1990MON20048.
Full textAbstract:
Ce travail est consacre a l'evaluation et a l'adaptation de logiciels de simulation de circuits electroniques. Nous evaluons les performances comparees d'une serie de logiciels de la famille spice en analysant plus particulierement leur rapidite, leur aptitude a traiter des circuits complexes, leur adaptabilite, leur facilite d'utilisation. . . Nous proposons par ailleurs une analyse des solutions analytiques aux problemes de comportement des diodes en regime de faible et de forte injection. Ce travail montre aussi un exemple de mesure du comportement d'une diode soumise a une irradiation transitoire impulsionnelle pour un debit de dose de l'odre de 10#9 rad par seconde
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Pardo-Gibson, Oscar. "Etude et simulation temporelle de la susceptibilité électrompagnétique de systèmes interconnectés." Ecully, Ecole centrale de Lyon, 1987. http://www.theses.fr/1987ECDL0019.
Full text
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Depee, Jean-Yves. "Caractérisation et mise en œuvre de dispositifs de protection contre les surtensions." Lyon, INSA, 1995. http://www.theses.fr/1995ISAL0013.
Full textAbstract:
Les dispositifs électroniques de plus en plus intégrés s'avèrent de plus en plus rapides, mais également de plus en plus sensibles aux phénomènes de surtensions transitoires. Ceux-ci correspondent à des restitutions d'énergie d'origines diverses, naturelles ou non: phénomène de foudre, explosion nucléaire, commutations dans un environnement électrique. A cause du champ électromagnétique produit, des surtensions transitoires peuvent se propager jusqu'à certains dispositifs sensibles qu'il est donc nécessaire de protéger. Parmi les moyens de protection possibles, nous nous intéressons aux composants discrets de protection parallèle et à leur comportement dynamique face à des fronts de tension rapides et sur des ondes de courant de décharge oscillantes. Or cette étude met en évidence les qualités de protection des composants semi-conducteurs. Afin de mieux comprendre les limites d'utilisation de ces derniers, nous nous intéressons ensuite à la simulation physique de leur comportement, en une et deux dimensions. Grâce à la meilleure connaissance des phénomènes physiques mis en jeu, nous développons alors des modèles des principaux composants discrets de protection, dédiés à un logiciel de simulation de circuits tel que HSPICE. En nous appuyant sur ces modèles, nous développons enfin quelques modules spécifiques de protection (protection basse énergie et protection d'un réseau Basse Tension contre la foudre)[Electronic devices are more and more integrated, faster and faster but more and more sensitive ta transient over voltage phenomena. These phenomena are due ta natural or artificial energy restitution· nuclear detonation lightning switching in electrical surroundings. The induced electromagnetic field may propagate, thus some sensitive electronic devices must then be protected. Among ail the possible protection techniques we are particularly interested in discrete parallel protection components and in their behaviour facing fast voltage rise and oscillating discharge. This study shows the interesting protection properties of semiconductor devices. That is why we simulate the physical behaviour of such structures in order to better understand the different involved phenomena. We are then able ta develop different models dedicated to circuit simulation softwares like HSPICE that enable us to predict the protection components behaviour facing different surge waves. Using these models we realise two specific protection modules (law energy protection module and law voltage network lightning protection module). ]
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Bourgeteau, Béatrice. "Modélisation numérique des liaisons élastiques en caoutchouc de la liaison au sol automobile destinée à la simulation multi-corps transitoire." Thesis, Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris, 2009. http://www.theses.fr/2009ECAP0035/document.
Full textAbstract:
Les articulations en caoutchouc naturel sont des éléments indispensables et nombreux dans une liaison au sol automobile afin d'assurer le filtrage des vibrations. Leur comportement non-linéaire, notamment visco-élastique et hystérétique engendrent cependant des phénomènes parfois indésirables ou imprévus qui peuvent impacter la dynamique du véhicule. Ce travail a permis de modéliser l'ensemble des comportements d'une articulation en caoutchouc grâce à un nouveau modèle, le modèle STVS ( Standard Triboelastic Visco Solid) inspiré des travaux sur le génie parasismique et notamment du modèle STS (Standard Triboelastic Solid) de V. Coveney. L'identification d'un tel modèle non-linéaire a été envisagée de différentes façons : empirique, d'après des données fréquentielles. Les bases d'une identification d'après des données temporelles sont également posées. L'introduction d'un modèle d'articulation identifié sur des mesures dans une simulation transitoire multi-corps de liaison au sol d'un véhicule permet de mettre en évidence des phénomènes qui jusqu'à présent n'étaient pas représentés par une simple élasticité, comme des effets de relaxation des articulations lors d'un échelon d'angle au volant, ou l'impact des différentes amplitudes de sollicitationsRubber bushings are necessary elements to filtrate undesirable vibrations in vehicle chassis. They are numerous and their non linear behaviour like viscoelasticity or hysteresis generate phenomenon which can influence the vehicle dynamics. This study describes a new model for rubber bushings, representative for all their temporal mechanical behaviours. This model Is called STVS ( Standard Triboelastic Visco Solid). The identification of such a non-linear temporal model has been studied through different viewpoints : empirical identification, identification based on frequency data and the grounds for a temporal dat based identification have been described. The introduction of such an identified rubber bushing model in a multi-body simulation of a vehicle chassis, unables us to point out phenomenon which could not be evidenced through a simple elasticity modelling : for instance, relaxation in bushings during a wheele angle sollicitation or the impact of different sollicitation amplitudes on the response of the bushing
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Jarrier, Laurent. "Comportement thermique transitoire après un démarrage à froid des moteurs à combustion interne : étude expérimentale et simulation." Versailles-St Quentin en Yvelines, 1999. http://www.theses.fr/1999VERS0025.
Full textAbstract:
Lors de la montée en température après un démarrage à froid, les performances du moteur sont dégradées : consommation et pollution exagérées et faible énergie disponible pour le chauffage de l'habitacle du véhicule. On s'intéresse ici plus particulièrement aux températures d'eau et d'huile qui conditionnent respectivement, le chauffage de l'habitacle et la consommation (par l'intermédiaire des frottements). Le dispositif expérimental utilisé (un calorimètre) permet de déterminer les pertes à l'air, d'établir le bilan thermique détaillé du moteur et ainsi de mieux connaître la répartition de l'énergie délivrée par le carburant pendant la phase de montée en température. D'une part, il apparaît qu'une grande partie de cette énergie (65°/° au démarrage et 35°/° en moyenne sur les 20 premières minutes de fonctionnement) est utilisée au chauffage des masses métalliques, de l'eau et de l'huile, et ce, au détriment de l'énergie disponible pour le chauffage de l'habitacle. D'autre part, la montée en température des parties solides les plus éloignées de la chambre de combustion est lente, ce qui retarde la montée en température de l'huile, qui circule principalement dans ces zones. Un modèle basé sur l'analyse nodale a été élaboré. Les différents modes de transfert thermique entre les 60 noeuds du modèle sont traduits en termes de conduction, convection et/ou rayonnement. Les conditions aux limites côté combustion sont déterminées à partir des relevés de pression dans la chambre et de corrélations. La valeur des différentes sources de frottements sont des données expérimentales. Ce modèle rend compte correctement de l'effet des conditions de fonctionnement du moteur sur unee plage relativement étendue (jusqu'à 3/4 du régime maximal et 1/2 charge). Les travaux futurs pourront porter sur la réduction du nombre des données d'entrées expérimentales du modèle (pression dans la chambre, frottements) en introduisant des sous-modèles. Le nouveau modèle aurait ainsi un caractère plus prédictif
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Lucas, Philippe. "Modélisation et simulation du régime transitoire d'unités de séparation d'un procédé chimique avec leur système de régulation : Application à la conduite d'un atelier industriel." Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris, 1988. http://www.theses.fr/1988ECAP0083.
Full textAbstract:
Le travail proposé porte sur la simulation de régimes transitoires d'un procédé industriel et son utilisation pour l'étude de la conduite de cet atelier. A partir de l'observation d'un atelier de distillation et de l'analyse de son comportement pendant les phases transitoires est proposée une méthodologie de modélisation réaliste mais complexe pour représenter le fonctionnement d'un procédé. L'examen de la littérature scientifique sur le calcul du régime transitoire des procédés montre que la résolution numérique s'appuie le plus souvent sur la méthode de Bear comme le montrent les quelques logiciels et applications industrielles proposés. Sur la base des modèles présentés dans la littérature les équations retenues pour représenter l'installation étudiée sont exposées. Elles concernent non seulement l'accumulation et le transport de matière et d'énergie mais aussi l'acquisition de l'information et sa conversion en actions sur le procédé. La mise en oeuvre de cette modélisation avec le logiciel SpeedUp exige que le système d'équations différentielles et algébriques soit bien conditionné. L'obtention de tels systèmes est illustrée par des exemples d'opérations tirées du procédé étudié. Cette expérience permet de formuler des règles générales de modélisation. Quelques modèles ainsi écrits sont présentés. La modélisation ainsi définie appliquée à un évaporateur puis à la colonne de distillation conduit à des réponses qualitativement et quantitativement conformes à la réalité. Le choix des variables de commande d'une colonne de distillation est plus particulièrement exposé. Son application à la colonne étudiée invite après une étude en transitoire à choisir un certain jeu de variables intensives. Cette étude donne quelques recommandations pour la bonne conduite des régimes transitoires de procédés fortement perturbés. Le mémoire se termine par un bilan de l'apport potentiel de la simulation dynamique dans le choix de la stratégie de conduite d'un procédé.
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Delmas, Antoine. "Étude transitoire du déclenchement de protections haute tension contre les décharges électrostatiques." Phd thesis, Université Paul Sabatier - Toulouse III, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00720123.
Full textAbstract:
Les travaux présentés dans ce mémoire visent à analyser et optimiser le comportement des composants de protection haute tension contre les décharges électrostatiques (ESD) à leur déclenchement. Pour cela, deux approches ont été suivies : Un outil de mesure dédié, le "transient-TLP", a été développé. Cet outil est basé sur la correction mathématique des données mesurées à l'oscilloscope avec un système de mesure vf-TLP standard. L'erreur de mesure est inférieure à 2 %. La méthode, d'abord conçue pour des mesures sur wafer, a ensuite été appliquée pour mesurer des composants sur boîtier. A l'aide de cet outil, le comportement transitoire des protections ESD utilisées à Freescale a pu être analysé. En particulier, la simulation physique a permis de mieux comprendre l'origine physique de l'apparition d'un pic de surtension au déclenchement de ces composants et des solutions de dessin ont été proposées pour en réduire l'amplitude.
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Alilou, Youssef. "Impact sur le colmatage en régimes transitoire et permanent des écoulements d’air induits par le plissage des médias filtrants THE." Thesis, Université de Lorraine, 2018. http://www.theses.fr/2018LORR0047/document.
Full textAbstract:
Les filtres plissés à très haute efficacité (THE) jouent un rôle essentiel dans le maintien du confinement des installations industrielles à risques, les réacteurs nucléaires par exemple. Ces filtres permettent le piégeage des aérosols, qui sont la principale source de contamination externe. Dans ce cadre, l’IRSN (Institut de Radioprotection et de Sûreté Nucléaire) conduit des études pour caractériser les performances des filtres THE. L’objectif de la présente thèse a été de développer un modèle prédictif décrivant l’évolution de la résistance aéraulique du filtre au cours de son colmatage. Le colmatage d’un filtre plissé THE est piloté, d’une part par les conditions aérauliques imposées dans les réseaux de ventilation, d’autre part par la nature du média et les propriétés des particules collectées par le filtre. Ainsi, les travaux réalisés ont été répartis sur deux volets. La première partie a été dédiée à l’étude de l’aéraulique du filtre suivant une approche double expérimentale et numérique. Un banc expérimental permettant de mesurer les champs de vitesse dans un pli de filtre plissé THE a été développé. Les mesures réalisées ont servi à la validation des codes de calcul utilisés (ANSYS CFX® et GeoDict®) et au développement d’un modèle de perte de charge initiale des filtres plissés vierges. Une validation du modèle à l’échelle de filtres complets avec des géométries différentes a ensuite été effectuée. La deuxième partie a porté sur l’étude du colmatage des filtres plissés THE suivant une approche expérimentale et numérique. Un banc expérimental a été développé pour la détermination des paramètres entrant en jeu dans les modèles de colmatage (porosité, taille de particules …), puis des simulations numériques à l’aide du logiciel GeoDict ont été réalisées pour caractériser la croissance du dépôt sur la média. La combinaison des résultats expérimentaux et numériques a conduit au développement d’un modèle décrivant l’évolution de la résistance aéraulique du filtre THE au cours de son colmatage avec des particules microniquesHigh Efficiency Particulate Air (HEPA) pleated filters are used to ensure the containment of airborne contamination within nuclear facilities. These filters are often the last barrier before a potential release of radioactive substances into the environment. Predicting their performances (pressure drop and efficiency) is a main thrust of research for IRSN which aims at avoiding any unexpected failure of those devices on French nuclear facilities. The clogging phenomenon is mainly influenced, on one side, by the flow conditions imposed in the ventilation network and, on the other side, by the media characteristics and the particles properties which are collected by the filter. Consequently, the work carried out has been divided into two parts. In the first part, we focused on the study of the airflow behavior within a HEPA pleated filter with an experimental and numerical approach. An experimental bench has been developed to measure the airflow field at the entrance channel of a HEPA filter pleat. Then, the experimental measurements have been used to validate GeoDict® and ANSYS CFX® simulations. The combination of the experimental and the numerical results have been used to develop a model to predict the evolution of the initial HEPA filter pressure drop. The work performed in the second part deals with the clogging of the filter. An experimental bench, dedicated to the characterization of the parameters that intervene in the clogging models such as the porosity, the pressure drop and the particles size, has been developed. Then, numerical simulations conducted with GeoDict® have been realized to describe the cake formation on the surface of a HEPA pleated filter. Finally, we developed a model to predict the evolution of HEPA pressure drop during clogging with micronic particles
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Saussine, Jean-Daniel. "Contribution à l'étude des circuits de technologie silicium sur saphir sous irradiation transitoire." Montpellier 2, 1992. http://www.theses.fr/1992MON20107.
Full textAbstract:
Les rayonnements ionisants intenses generent des paires electron-trou sur les dispositifs de technologie silicium sur isolant. Sous l'action d'un champ electrique, ces porteurs libres peuvent etre a l'origine d'un mauvais fonctionnement d'un circuit integre. Nous abordons ici, l'etude de structures et de composants de technologie silicium sur saphir. Il est generalement admis que, sous impulsion, la composante principale du photocourant d'un transistor mos sur un substrat saphir, provient du saphir. Nous presentons les methodes experimentales utilisees ainsi que les moyens de simulation mis en uvre afin de caracteriser le comportement de structures et transistors mos sur saphir sous irradiation transitoire. Nous mettons en evidence, au niveau des transistors, les differentes sources de photocourant et leur predominance suivant les geometries employees. A partir de ces resultats experimentaux et de simulation, nous definissons des regles de durcissement applicables aux circuits de technologie cmos sur saphir
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Cossic, Antoine. "Les aspects neutroniques du pilotage des réacteurs à eau légère sous pression en régime de transitoire de puissance." Paris 11, 1985. http://www.theses.fr/1985PA112008.
Full textAbstract:
Le but que nous nous fixons est de qualifier le code de diffusion CRONOS pour un transitoire de puissance en pilotage mode gris. Nous avons tout d’abord établi un schéma général de calcul axial et étudié les phénomènes physiques importants : oscillation xénon, absorption des barres grises, modélisation des fuites radiales, effet des conditions initiales en Iode et Xénon. Par la suite, nous avons effectué un calcul tridimensionnel CRONOS dont les résultats, confrontés à une expérience de pilotage sur le REP 900 TRICASTIN 3, sont très satisfaisants. La dernière partie montre que les résultats de la modélisation axiale qui utilise des calculs CRONOS à une dimension, sont cohérents avec le calcul à trois dimensionsThe purpose of this thesis is to qualify the CRONOS diffusion code on a load transient in grey mode control. First of all, we have established a general axial calculational model and studied the important physical phenomena: xenon oscillation, grey rods absorption, radial leaks modelling, effect of the initial conditions in Iodine and Xenon. In a second stage, a three-dimensional calculation has been performed, the results of which have been compared to a PWR 900 TRICASTIN 3 experiment and have been in good agreement. In the last part, we show that the results of the axial model using one-dimensional CRONOS calculations are quite consistent with the three-dimensional calculation
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Larcheveque, Rémi. "Le transitoire compressé : une nouvelle approche pour la simulation du régime permanent des circuits non linéaires hyperfréquences et RF." Limoges, 1997. http://www.theses.fr/1997LIMO0018.
Full text
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BOULMANE, LAHSEN. "Application des techniques implicites-explicites de la dynamique transitoire a la simulation numerique en mise en forme des metaux." Besançon, 1994. http://www.theses.fr/1994BESA2062.
Full textAbstract:
Le memoire envisage les possibilites d'application des methodes de calcul de la dynamique transitoire en mise en forme des metaux, particulierement en emboutissage. Pour ce faire, plusieurs methodes d'integration temporelle directe implicites et explicites sont presentees: methode des differences finies centrales, methode de newmark, methode de bossak et methode de hilber-hughes-taylor, pour des problemes en dynamique transitoire en grandes deformations elastoplastiques. Plusieurs elements finis sont presentes et adaptes aux calculs dynamiques: l'element q4 a un seul point d'integration avec controle des modes a energie nulle, les elements c#0 a 3 ou 4 nuds de coque a integration mixte des composantes de cisaillement transverse. En ce qui concerne les conditions de contact et de frottement, plusieurs methodes sont presentees: methode de penalisation, methode de lagrange et ses derivees. Une methode explicite de projection dynamique est proposee pour le contact et pour le frottement ainsi qu'une nouvelle approche pour la modelisation d'un effort constant sur le serre flan. Enfin de nombreux resultats numeriques correspondant a des simulations d'operations d'emboutissage industrielles illustrent le memoire
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Cazalens, Michel. "Simulation des phenomenes de transport dans une decharge transitoire dans un gaz : mise au point d'une procedure numerique multidimensionnelle." Toulouse 3, 1989. http://www.theses.fr/1989TOU30025.
Full textAbstract:
Etude theorique des mecanismes collectifs de transport qui gouvernent le passage de l'etat isolant a l'etat conducteur d'un gaz soumis a un champ electrique. Le modele mathematique chois est auto-consistant. Il repose sur le formalisme macroscopique de la dynamique du gaz neutre, sur celui de la dynamique des gaz ionises et sur l'equation de poisson
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Le-Huy, Philippe. "Contributions à la simulation temps réel des grands réseaux électriques modernes." Doctoral thesis, Université Laval, 2021. http://hdl.handle.net/20.500.11794/69365.
Full text
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Cordonnier, Pierre. "Simulation numerique, sur machine parallele, de l'ecoulement transitoire dans une tuyere, par la methode des elements finis avec maillage evolutif." Aix-Marseille 2, 1995. http://www.theses.fr/1995AIX22012.
Full textAbstract:
La modelisation par elements finis, avec calcul sur maillage fixe, des phenomenes intervenant dans les ecoulements instationnaires, est tres couteuse en ressources informatiques, pour une precision numerique acceptable. En effet, la formulation mathematique fait intervenir les equations de navier-stokes couplees a celle de l'energie, pour simuler le comportement du fluide reel visqueux, thermo-conducteur et compressible soumis a une generation interne de chaleur. Dans un premier temps les performances ont ete ameliorees, en utilisant la technique du maillage evolutif, sur criteres physiques et numeriques choisis par programme au cours des iterations. Les outils de programmation modernes, en particulier la structuration objet du logiciel, utilises pour le developpement du modele, ont permis, dans un deuxieme temps, un transfert commode et efficace sur machine multi-processeurs, avec discretisation en sous-domaines. L'outil logiciel est applique a differents cas, avec en particulier des geometries et des conditions limites variables rencontrees dans l'industrie aeronautique
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Garnier, Cédric. "Contribution à l'optimisation de la puissance thermique disponible en régime transitoire pour le confort dans une automobile." Nantes, 2007. http://www.theses.fr/2007NANT2157.
Full textAbstract:
L'évolution des normes environnementales et la hausse du prix des carburants ont nécessité le développement de moteurs automobile plus efficaces. L'amélioration du rendement des moteurs permet une diminution de la cylindrée et de la consommation, mais diminue la quantité de chaleur évacuée dans le circuit de refroidissement. Le déficit thermique ainsi créé pénalise le chauffage de l’habitacle. Les équipementiers ont alors recours à des systèmes de chauffage additionnels, permettant de combler ce déficit lors des phases thermiques transitoires (démarrages à froid, déplacements urbains). Ce travail de recherche propose le développement d'un système de chauffage additionnel innovant, utilisant le principe de récupération de chaleur sur les lignes d'admission ou d'échappement. Un modèle de combustion zéro-dimensionnel est développé pour la prédiction des performances du moteur et des émissions polluantes. Son couplage à un modèle thermique de l'ensemble du groupe motopropulseur par méthode nodale, permet la prédiction de la température d'air soufflé dans l'habitacle, en fonction de la stratégie de chauffage étudiée et des conditions de roulage du véhicule. Ce modèle global est validé à partir d’essais réalisés en soufflerie climatique. La simulation de différents systèmes innovants, et la comparaison des résultats aux performances de systèmes référencés sur le marché ont permis de mettre en avant le réel potentiel de récupération de chaleur sur la ligne d'admission. Un gain de 28°C sur l’air soufflé et une baisse de consommation de 18% sont par exemple obtenus face aux résistances électriques conventionnellesHigh efficiency automotive engines have been developed to cope with the fuel price rising and air pollution standards evolution. High efficiency combustion leads to reduced engine capacity and fuel consumption for the same performance, but also contributes decreasing the available thermal power for the car cabin heating system. Car parts manufacturers so propose additional heating systems to compensate for the thermal deficit and ensure passengers’ confort during thermal transient periods (cold start, urban driving). The goal of this work is to develop a new additional heating system using heat recovery on admission and exhaust lines. A zero-dimensional combustion model is developed for engine performance and emissions prediction. A thermal simulation software using nodal method to describe heat transfer between the engine components (water loop, oil loop, engine block. . . ) is coupled with the combustion model. The global model is therefore able to predict the car cabin blown air temperature, depending on vehicle characteristics, heating strategies and driving cycles. The software is validated by comparison of numerical results with experimental measurements realised on a car placed in a climatic wind tunnel. Simulations of different new heating systems are finally used to identify the best solution, compared to existing technologies, taking into account environmental and economical objectives. This highlights the significant potential of heat recovery on the engine admission line. An increase of 28°C of the blown air temperature and a decrease of 18% of the fuel consumption are obtained compared to conventional electric heaters
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Feng, Xue. "Modélisation numérique par éléments finis d'un problème aéroacoustique en régime transitoire : application à l'équation de Galbrun." Phd thesis, Université de Technologie de Compiègne, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00935560.
Full textAbstract:
Les travaux de cette thèse concernent la modélisation et la simulation numérique de la propagation d'ondes acoustiques en présence d'un écoulement. Le modèle retenu pour ces études est l'équation de Galbrun. Les travaux faits sur l'équation de Galbrun ont essentiellement porté sur le régime harmonique. En revanche, la plupart des études mathématiques et numériques du problème de l'aéroacoustique est en régime transitoire. C'est pourquoi, il est intéressant pour nous d'étudier l'équation de Galbrun en régime transitoire. Pour résoudre cette équation en régime transitoire, notre approche a reposé sur la transformée de Laplace, qui nous permet de faire l'échange entre le domaine harmonique et le domaine réel. Un autre sujet abordé dans cette thèse est celui du traitement des conditions aux limites non réfléchissantes en écoulement uniforme et non-uniforme. Nous proposons la méthode PML pour l'équation de Galbrun. Inspirée par la méthode de Hu, nous proposons un nouveau modèle PML associé à l'équation de Galbrun, qui a toujours conduit à une solution exponentiellement décroissante dans la couche, même en présence d'ondes inverses. Les simulations acoustiques montrent étonnamment d'erreur de convergence pour les deux modèles classiques et nouveaux. Nous validons notre modèle PML à travers plusieurs exemples numériques dans l'écoulement uniforme et non-uniforme. Le dernier objectif est de proposer des modèles de sources aéroacoustiques associées à l'équation de Galbrun. Après une présentation en détail des modèles existants, on adapte une méthode hybride (EIF) à l'équation de Galbrun. Pour assurer la validité de l'approche globale, certains tests classiques sont choisis parmi la littérature et les résultats sont comparés avec les approches existantes et les solutions analytiques.
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Boucker, Marc. "Modélisation numérique multidimensionnelle d'écoulements diphasiques liquide-gaz en régimes transitoire et permanent : méthodes et applications." Cachan, Ecole normale supérieure, 1998. http://www.theses.fr/1998DENS0032.
Full textAbstract:
Ce travail est consacré au développement d'une méthode de résolution numérique d'un modèle simplifie d'écoulements diphasiques liquide-gaz, a sa mise en œuvre dans une maquette logicielle et a sa validation sur des configurations d'écoulements stationnaires et instationnaires. Le modèle d'écoulement diphasique considéré est une restriction du modèle général à deux fluides comprenant deux équations de bilan de masse et deux équations de bilan de quantité de mouvement. Ce système ne peut se mettre sous forme conservative et sa partie convective n'est pas hyperbolique. Une méthode volumes finis fondée sur le schéma volumes finis a flux caractéristiques est appliquée a ce système et adaptée au cas tridimensionnel sur des maillages non structures formes de tétraèdres. Une discrétisation originale du terme non conservatif dans le cas multidimensionnel est proposée. Une formulation implicite non linéaire du schéma numérique permet d'atteindre de grandes valeurs du nombre de cfl (supérieur a 100). Par ailleurs, les contraintes visqueuses sont prises en compte dans un algorithme à pas fractionnaire au moyen d'une discrétisation par éléments finis. Le passage de la discrétisation volumes finis a la discrétisation éléments finis est réalisé a l'aide des techniques de projections appelées passerelles volumes finis - éléments finis. Les calculs sur des cas test de validation ont permis d'obtenir les principaux résultats suivants : démonstration de la faisabilité de calculs sur un modèle diphasique a deux fluides non hyperbolique, en 3d sur des maillages non structures ; la gamme des taux de vide est accessible numériquement sur presque toute son étude ; l'efficacité du traitement implicite en temps pour atteindre des états stationnaires est démontrée.
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Juskenaite, Aurelija. "Rôle de la mémoire épisodique dans la simulation mentale et dans l’évaluation de soi : études dans l’amnésie." Caen, 2015. http://www.theses.fr/2015CAEN1020.
Full textAbstract:
L’objectif de nos travaux a été d’examiner le rôle joué par la mémoire épisodique dans la simulation mentale d’événements nouveaux ainsi que dans l’évaluation de soi. A cet effet nous avons étudié ces deux capacités chez des patients en phase aiguë d’ictus amnésique idiopathique, un syndrome amnésique pur et transitoire, caractérisé par une amnésie antérograde massive et une amnésie rétrograde. Nous avons montré que la simulation mentale d’événements personnels, passés et futurs, est altérée dans l’ictus amnésique idiopathique. Nos résultats suggèrent, d’une part, que les difficultés des patients à accéder aux informations générales concernant les événements passés pourraient expliquer leurs difficultés à envisager les projets personnels futurs et, d’autre part, que l’altération d’un processus commun au rappel d’événements passés et à l’imagination d’événements nouveaux serait responsable d’une production moins riche en détails dans les deux cas. L’évaluation de soi, quant à elle, serait très peu affectée par les troubles de mémoire épisodique. L’amnésie des patients pourrait tout de même entraver l’accès des souvenirs portant sur des comportements négatifs, expliquant pourquoi les patients évaluent leur comportement plus positivement pendant la phase aiguë qu’après récupération. Cependant, ces souvenirs, bien que modulant le jugement du comportement, ne semblent pas modifier le jugement des traits de personnalité, qui sont plus abstraits et/ou plus résistants à la négativité. Enfin, en se basant sur la synthèse des données obtenues auprès de patients amnésiques, nous avons proposé un modèle d’opérations mentales impliquées dans l’évaluation de soi, qui reste à être testéThe aim of our studies was to examine the role played by episodic memory in mental simulation of new events as well as in self-evaluation. To this end we assessed both of these abilities in patients undergoing the acute phase of transient global amnesia, a pure and transient amnesic syndrome characterized by extensive anterograde amnesia and retrograde amnesia. We showed that mental simulation of past and future events is impaired in transient global amnesia. On the one hand, our results suggest that patients’ difficulties to access general information regarding past events might explain their difficulties to foresee personal future goals, and on the other hand, alteration of a common process, underlying recall of past events and imagination of future events might account for fewer details produced in both cases. As for the self-evaluation, it seems to be only slightly affected by episodic memory impairment. Patients’ amnesia might nonetheless disturb access to memories of one’s own negative behavior, explaining why patients judge their behavior more positively during the acute phase than after recovery. However, while these memories alter judgment of one’s own behavior, they don’t seem to modify judgment of one’s own traits that are more abstract and/or resistant to negativity. Finally, on the background of synthesis of empirical findings in amnesic syndromes, we proposed a model of mental operations involved in self-evaluation, which still needs to be tested
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Inquiété, Guillaume. "Simulation numérique de la propagation des ondes dans les structures composites stratifiées." Ecully, Ecole centrale de Lyon, 2008. http://www.theses.fr/2008ECDL0040.
Full textAbstract:
Lors du vol d’un lanceur, la séparation de la coiffe et des charges utiles est assurée par des dispositifs pyrotechniques. L’environnement vibratoire produit par ces dispositifs est généralement très sévère, ce qui peut entraîner la dégradation des équipements « sensibles » placés à proximité. Pour éviter ce type d’incident, il est nécessaire de prédire correctement les niveaux vibratoires en pied de ces équipements. Des simulations numériques sont donc réalisées à partir de codes explicites, mais peuvent parfois conduire à des prévisions médiocres. Des travaux de recherche ont donc été entrepris afin de fiabiliser ces outils de simulation. Dans ce contexte, nous étudions tout d’abord la capacité des éléments finis standard à représenter la propagation d’ondes élastiques dans les poutres et plaques composites stratifiées, dès que l’on s’intéresse à des fréquences relativement élevées. Pour ce faire, nous étudions la dispersion des ondes à partir des théories utilisées pour formuler les éléments, et nous comparons les résultats obtenus à ceux prédits à partir de la méthode des éléments finis ondulatoires. A travers différents cas tests, nous montrons que les éléments finis standard peuvent être insuffisants pour modéliser les poutres et plaques composites stratifiées à hautes fréquences. Des éléments finis d’ordre plus élevé ont aussi été testés cependant aucun d’entre eux n’a été jugé satisfaisant. Nous en concluons donc pour l’instant que seuls les éléments solides peuvent permettre de reproduire correctement les phénomènes de dispersion d’ondes. Par la suite, les travaux portent sur la capacité d’un code explicite à simuler la réponse transitoire d’une structure composite stratifiée lorsque cette dernière est sollicitée par un choc haute fréquence [0-100kHz]. Dans ce travail, différentes simulations ont été effectuées sous le logiciel Abaqus/Explicit et leurs prévisions ont été comparées à des calculs semi-analytiques. Les résultats obtenus montrent que le logiciel peut être employé dans le cadre de notre problématique à condition que le paramétrage numérique (taille des éléments, ordre des fonctions d’interpolation, intégration numérique) soit correctement ajusté pour que les erreurs de dispersion, inhérentes à la méthode des éléments finis couplée à un schéma d’intégration en temps, restent faibles. Pour finir, nous concluons ce travail en comparant les résultats théoriques aux mesures expérimentales réalisées à partir de la technique inhomogeous wave correlation. Les comparaisons effectuées montrent que la théorie du premier ordre en flexion reproduit correctement la dispersion de l’onde de flexion pour une plaque composite stratifiée de 0 à 3 kilohertz. Des travaux complémentaires sont à prévoir pour étudier la validité des modèles à plus hautes fréquences car le banc d’essai utilisé est limité en raison de la fréquence de coupure du pot vibrantDuring the launch phase, space launchers utilize pyrotechnic devices to separate fairing and payload. Shocks generated by device activation and characterized by high peak acceleration and broadband frequency spectrum could damage payload equipments placed at the vicinity of the devices. Consequently, vibration level must be accurately predicted before flights in order to make sure that equipments are not damaged. Numerical simulations are performed but, in some cases, results are not accurate enough. Hence, research studies are conducted to improve the reliability of numerical tools. In this context, the capability of standard finite element to model elastic wave propagation in laminated composite plate and beam at high frequencies is first studied. To perform this study, wave dispersion is evaluated theoretically and compared to the results estimated by the wave finite element method. Results presented highlight that standard finite element can be insufficient to model laminated composite beam and plate. Otherwise, comparisons are also performed with high order finite element but results show that there are not sufficent. Therefore, we conclude that solid finite element can only be used to model accurately wave dispersion phenomena. Second, the study focus on the ability of explicit software to simulate the transient response of laminated composite structure submitted to high frequency shocks [0-100 kHz]. In this work, numerical simulations are performed with Abaqus/Explicit and a semi-analytical method. By comparing the results, it is demonstrated that Abaqus/Explicit can be used to predict accurately the propagation of elastic wave at high frequencies however numerical parameters (element length, order of the interpolation function, numerical integration) must be adjusted correctly to avoid numerical dispersion induced by the finite element method coupled with time integration method. At last, measurements obtained by the inhomogeneous wave correlation technique are compared to the theoretical results. It is shown that the first order shear deformation theory can be employed to model the dispersion of flexural wave in a laminated composite plate from 0 to 3 kilohertz. To validate model at higher frequencies, the mock up has to be enhanced because the cut off frequency of the shaker restrict its use
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Derbel, Nizar. "Elaboration et mise en oeuvre d'un modèle HF du transformateur à trois colonnes en vue de la simulation des surtensions transitoires transmises aux lignes BT." Ecully, Ecole centrale de Lyon, 1998. http://www.theses.fr/1998ECDL0023.
Full textAbstract:
La connaissance des comportements et des interactions des différents matériels dans les réseaux (transformateurs, lignes, parafoudres, installation basse tension), vis-a-vis des perturbations transitoires de forte énergie, est plus que jamais nécessaire à l'amélioration de la fiabilité de ces éléments, tant pour leur conception que pour leur installation. Dans le cadre de l'étude des perturbations électromagnetiques et de leur propagation sur les réseaux électriques HT et bt, notre travail de recherche est consacré à la modélisation interne des transformateurs MT/BT à trois colonnes. Après une étude bibliographique critique des modèles actuels, nous avons développé un modèle spécifique de transformateur à colonnes à partir de sa géometrie, valable sur une large gamme de fréquence, facile à intégrer dans un logiciel de simulation de réseaux tel que EMTP, et avec lequel les surtensions internes au transformateur sont accessibles. La mise en place de ce modèle a necessité le calcul des paramêtres inductifs (propres et mutuelles), résistifs et capacitifs. Ces calculs ont été effectués en se basant sur les données géomêtriques et physiques du transformateur. Les paramêtres inductifs, ainsi que résistifs, ont été calculés en présence d'un noyau magnétique feuilleté réel, pris en compte par l'intermédiaire d'un circuit électrique équivalent. Les capacités de couplages (par rapport au noyau, entre couches et entre spires) ont été déterminées par le logiciel PHI3D. Les résultats expérimentaux, menés sur une maquette d'un transformateur monophasé soumis à une onde de type choc de foudre, sont en bon accord avec ceux obtenus par simulation. Ces travaux ont trouvé leur conclusion provisoire dans l'étude de la propagation sur un réseau MT-BT d'une perturbation impulsionnelle de type foudre induite, ce réseau étant formé par des lignes aériennes MT et BT, un transformateur, des prises de terre, des charges domestiques, et des éléments de protection non linéairesFor the study of electromagnetic transients in network, component models are needed for a wide frequency range. The present work intends to contribute in this direction : we have developed a three columns transformer model. It can be easily used in standard network program as EMTP. By the very nature of their construction, with coils close together, transformers have signifiant capacitance as well as inductance in medium frequency range. So, it is important for the transformer designer to know the various responses to impulses that can excite its natural frequencies. To develop the transformer model, we have to calculate the elementary parameters of a typical three columns power transformer (self and mutual inductance, capacitance and resistance). These parameters are computed by using the geometry and the physical characteristics of the transformer. The inductive and resistive parameters are calculated within the presence of a real magnetic shell core represented by an equivalent electric circuit. The coupling capacitive (against iron core, turn to turn, section to section) are obtained using the PHI3D program. The experimental results obtained on a single-phase transformer subject to a lightning stroke have a good accuracy with those of simulations. This model have been used to study electromagnetic transients induced by a lightning stroke on a MT-BT network, where transmission line, pole ground, low-voltage installation and ZnO arrester are represented
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Droin, Jean-Baptiste. "Modélisation d’un transitoire de perte de débit primaire non protégé dans un RNR-Na." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2016. http://www.theses.fr/2016GREAI044/document.
Full textAbstract:
Afin d’évaluer la sûreté d’ASTRID (Réacteur à Neutrons Rapide refroidi au sodium), les transitoires accidentels sont actuellement étudiés avec des codes de calculs déterministes coûteux en temps de calcul, comme SIMMER-III ou SAS-SFR. En complément de ces études, le CEA a entrepris le développement d’outils de calculs analytiques simulant les différents phénomènes physiques régissant ces transitoires. Ces outils permettent, compte-tenu de leur robustesse et des faibles temps de calculs, de prendre en compte par une approche probabiliste les incertitudes et d’analyser de manière statistique les résultats. Ce traitement s’avère en effet indispensable afin de tenir compte des incertitudes physiques et de la variabilité des scénarios de déroulement du transitoire accidentel. In fine, les études réalisées avec ce type d’outils, couplant une modélisation analytique de la physique à un traitement statistique des résultats, fourniront des informations quantitatives sur les marges de sûreté, vis-à-vis de critères donnés.Le développement et la validation de l’outil dédié aux transitoires de perte de débit primaire non protégé (ULOF - Unprotected Loss Of Flow), résultant du déclenchement des pompes primaires sans reprise de secours ni chute des barres de contrôle, fait l’objet de cette thèse. Cet outil a été nommé MACARENa (Modélisation de l'ACcident d'Arrêt des pompes d'un Réacteur refroidi au sodium). Au cours de cette thèse, seule la phase primaire de l’accident a été traitée.Le début de cette phase, enclenchée par la réduction du débit primaire, est gouverné par le couplage entre la thermohydraulique et les contre-réactions neutroniques. Le code MACARENa simule, selon les conditions initiales, l’établissement de la convection naturelle monophasique ou la stabilisation de l’ébullition dans la partie haute du cœur. Si l’écoulement est instable, l’excursion de débit conduisant à l’assèchement des aiguilles puis à leur dégradation est aussi modélisée. A la suite d’un tel transitoire, l’outil calcule la fusion et la relocalisation des gaines et du combustible ainsi que l’entraînement d’acier liquide par les vapeurs de sodium et le possible bouchage de l’assemblage par des matériaux resolidifiés, avant de suivre l’évolution de bains fondus qui conduisent à la rupture des tubes hexagonaux. Les mouvements de matériaux induisent aussi des effets neutroniques complexes qui sont traités dans la modélisation.Les modélisations effectuées pour construire l’outil MACARENa ont été validées sur des expériences à effets séparés (thermohydraulique ou de dégradation) et des résultats issus de code déterministes.Finalement, des études de propagation d’incertitudes et d’analyses de sensibilité sont réalisées avec cet outil afin d’illustrer son intérêt vis-à-vis de la démonstration de sûretéWithin the framework of the Generation IV Sodium-cooled Fast Reactor (SFR) R&D program of CEA (French Commissariat à l’Energie Atomique et aux Energies Alternatives), safety in case of severe accidents is assessed.Such transients are usually simulated with mechanistic codes (such as SAS-SFR and SIMMER III). As a complement to these codes, which give reference accidental transient calculations, a new physico-statistical approach is currently followed by the CEA; its final objective being to derive the variability of the main results of interest for safety. This approach involves a fast-running description of extended accident sequences coupling physical models for the main phenomena to advanced statistical analysis techniques. It enables to perform a large number of simulations in a reasonable computational time and to describe all the possible bifurcations of the accident transient.In this context, this PhD work presents the physical tool (models and results assessment) dedicated to the initiation and primary phases of an Unprotected Loss Of Flow accident (i.e. until the end of sub-assemblies degradation and before large molten pools formation). The accident phenomenology during these phases is described and illustrated by numerous experimental evidences.It is underlined that the features of the new heterogeneous core concept (called CFV of the French ASTRID prototype) leads to different kinds of ULOF transients than those occurring in the previous past homogeneous cores (SuperPhenix, Phenix...). Indeed, its negative void effect drops the nuclear power when sodium heats-up and possibly boils. This enables three types of ULOF transients characterized by various core final states; the first two types leading to final coolable core states in natural circulation flow (the first one in single phase, the second one in stabilized two-phase flow) whereas the core undergoes a flow excursion followed by sub-assemblies degradation in the last type. In this study, a particular attention is paid to stabilize boiling occurrence which leads to minimize severe accident consequences.The phenomena occurring during the various ULOF transients are modelled in accordance to the level of details required to catch all the possible bifurcations of the transient. The tool coupled different (2D, 1D and 0D) models of thermics, thermo-hydraulics, core degradation (material melting and motions) and neutronics. The assumptions associated to these models are highlighted, discussed and validated. The physical tool capability of simulating the various realistic ULOF transients (without boiling, with stabilized boiling or flow excursion after boiling) is demonstrated by comparisons to experimental results (GR19, SCARABEE experiments) and to mechanistic simulations (CATHARE2 and SIMMER III).Parametric studies are then carried out on two variables: the fuel burn-up and the model of neutronic feedbacks. They underline the important influence of these parameters on the transient and the final core state. Finally, a preliminary sensitivity analysis (2000 simulations) is performed on 26 uncertain parameters (linked to initial core configuration, accident features, model uncertainties and radial nodalization). The variability of the final core state is underlined and quantified; only around 25% of cases lead to core degradation. The main influent parameters on transient phenomena are also identified, enabling to prioritize core design and safety studies.In the future, this tool will be used for safety-informed design and stability analyses of fast reactor systems, allowing to emphasize the main dominant phenomena and trends of significance for safety assessment
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Janiaud, Noëlle. "Modélisation du système de puissance du véhicule électrique en régime transitoire en vue de l'optimisation de l'autonomie, des performances et des coûts associés." Phd thesis, Supélec, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00660749.
Full textAbstract:
Dans le contexte automobile actuel de réduction des émissions de CO2, une réponse semble être apportée par le véhicule électrique. De nombreuses questions se posent alors, notamment concernant l'autonomie, d'autant plus que le nombre de consommateurs électriques dans les véhicules est en constante augmentation. Il est nécessaire de concevoir un groupe-motopropulseur électrique alliant autonomie et performances en considérant les contraintes de coût auxquelles est confronté tout constructeur.Concernant les outils de conception, très nombreux sont les constructeurs qui s'orientent vers d'autres solutions que la réalisation de prototypes en faisant appel à la simulation numérique dès le début du cycle en V pour optimiser leur prédimensionnement et assurer un gain non négligeable sur les délais et les coûts. Les travaux de thèse s'articulent ainsi autour de deux axes. Une première étape consiste à modéliser le réseau électrique automobile (chaîne de traction, système de confort thermique et réseau 14V) afin de simuler son fonctionnement en régime dynamique. L'aspect dynamique est important : des cartographies de pertes ne peuvent suffire si nous nous intéressons aux performances du véhicule en termes d'accélérations. D'autre part, l'autonomie est impactée de façon non négligeable par cet aspect dynamique.Dans une seconde étape, nous procéderons à l'optimisation du système de puissance. Les critères qui nous intéressent, autonomie et performances, sont antagonistes, ce qui donne lieu à la recherche de " meilleurs " compromis. Nous distinguons l'optimisation des lois de pilotage des organes de l'optimisation de l'architecture, les deux étant menées séquentiellement.
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Loret, François. "Décomposition sur les mouvements périodiques ou sur les modes résonants pour la simulation de la réponse transitoire d'un problème de tenue à la mer." Phd thesis, Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris, 2004. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00002503.
Full textAbstract:
Ce mémoire organisé en deux parties présente deux méthodes de représentation de la solution transitoire d'un problème de tenue à la mer basées sur l'utilisation de solutions harmoniques. La première partie est consacrée à l'étude une méthode baptisée méthode de décomposition en modes résonants appliquée au problème de tenue à la mer d'une plaque élastique mince. Cette méthode qui peut être vue comme un prolongement analytique de la transformation de Laplace consiste à représenter la réponse transitoire à l'aide d'une superposition discrète de modes résonants exponentiellement amortis. La question à laquelle nous tentons de donner une
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Lucas, Philippe. "Modélisation et simulation du régime transitoire d'unités de séparation d'un procédé chimique avec leur système de régulation application à la conduite d'un atelier industriel /." Grenoble 2 : ANRT, 1988. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb37615340v.
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Tauveron, Nicolas Ferrand Pascal. "Simulation numérique et analyse du déclenchement et du développement des instabilités axiales dans les turbomachines Application à un transitoire de brèche dans un réacteur nucléaire à hélium /." [S.l.] : [s.n.], 2006. http://bibli.ec-lyon.fr/exl-doc/ntauveron.pdf.
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Sudre, Christophe. "Synthèse et modélisation des phénomènes induits par une irradiation transitoire sur des diodes et transistors : Photocourant généré par flash X." Montpellier 2, 1995. http://www.theses.fr/1995MON20122.
Full textAbstract:
L'etude du comportement de composants electroniques soumis a une irradiation ionisante est le theme de ce memoire. Les photocourants observes dans une diode irradiee sont etudies tres precisement. Une analyse critique des performances et des domaines d'utilisation de modeles existants est fournie. Deux modeles originaux, l'un analytique et l'autre numerique 1d, sont proposes. Ils ameliorent la simulation des photocourants et permettent de mieux detailler les problemes lies a l'irradiation d'une jonction. Cette etude est suivie d'une etude en simulation du comportement d'une structure de type transistor, issue des etudes de durcissement des transistors mosfet de puissance. Une correlation tres etroite entre la caracteristique statique et le comportement de la structure irradiee est mise en evidence. Ce resultat original peut fournir un outil predictif en vue de durcir les composants
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Tauveron, Nicolas. "Simulation numérique et analyse du déclenchement et du développement des instabilités axiales dans les turbomachines : Application à un transitoire de brèche dans un réacteur nucléaire à hélium." Ecully, Ecole centrale de Lyon, 2006. http://bibli.ec-lyon.fr/exl-doc/ntauveron.pdf.
Full textAbstract:
Le travail a porté sur le développement de modèles pour la simulation numérique des instabilités axiales dans les turbomachines multiétagées. L'élaboration d'un modèle monodimensionnel axisymétrique instationnaire de l'écoulement à l'intérieur d'une turbomachine (à l'échelle de la roue), a consisté en : la génération de corrélations ; la construction d'un modèle valable en régime transitoire ; la validation par rapport à des données expérimentales. Des modèles théoriques élémentaires, basés sur la généralisation de la théorie de Greitzer, ont également été élaborés. Ils ont renforcé la compréhension des phénomènes physiques régissant l'apparition et le développement des instabilités en quantifiant différents effets (inerties, compressibilité, seuils de performance) et en mettant en relief les phénomènes majeurs. Les modèles ont été appliqués à des configurations académiques, puis à un projet industriel innovant : un réacteur nucléaire rapide à caloporteur hélium et à cycle de BraytonThe subject of the present work was to develop models able to simulate axial instabilities occurrence and development in multistage turbomachines. The construction of a onedimensional unsteady axisymmetric model of internal flow in a turbomachine (at the scale of the row) has followed different steps : generation of steady correlations ; building of a model able to describe transient behaviour ; validation of the model in comparison of experimental results. An elementary theory has also been developed, based on a generalisation of Greitzer's model. These models have also allowed a more comprehensive description of physical phenomena at stake in instability occurence and development by quantifying various effects (inertia, compressibility, performance levels) and underlying the main phenomena. The models were applied to academic configurations, and then to an innovative industrial project : a helium cooled fast nuclear reactor with a Brayton cycle
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Neuhauser, Magdalena. "Development of a coupled SPH-ALE/Finite Volume method for the simulation of transient flows in hydraulic machines." Thesis, Ecully, Ecole centrale de Lyon, 2014. http://www.theses.fr/2014ECDL0045/document.
Full textAbstract:
L'utilisation croissante des sources d'énergie renouvelable avec une grande volatilité de production, comme l'énergie éolienne et solaire, conduit à des fluctuations dans le réseau électrique qui doivent être compensées. Pour cette raison les machines hydrauliques, turbines et pompes, sont plus souvent opérées dans les régimes de fonctionnement hors fonctionnement nominal et la fréquence des phases de démarrage et arrêt augmente. Ce type de fonctionnement peut avoir des conséquences importantes sur le cycle de vie des machines. Il est donc essentiel de prendre en compte l'écoulement dans les phases transitoires lors de la conception de la machine et la simulation numérique des écoulements est un outil adapté pour cela. La présente étude a pour objectif de développer une méthode de couplage flexible qui combine la méthode à maillage volumes finis (VF) et la méthode sans maillage Smoothed Particle Hydrodynamics - Arbitrary Lagrange Euler (SPH-ALE). Cette méthode couplée peut être utilisée comme outil pour l'investigation des phénomènes transitoires dans les machines hydrauliques. SPH-ALE est particulièrement bien adapté aux simulations des écoulements fortement dynamiques avec des géométries mobiles mais elle a des difficultés pour calculer des forts gradients de pression et vitesse. Un raffinement de particules est difficile à implémenter, surtout si les particules doivent être raffinées de manière anisotrope. Les méthodes volumes finis (VF) sont établies pour les simulations numériques d'écoulements grâce à leur stabilité et précision. Par contre, elles peuvent être lourdes pour les simulations avec des géométries mobiles et demandent souvent une interface entre des parties mobiles et statiques du maillage ce qui génère des erreurs supplémentaires. Pour combiner les deux approches complémentaires, une méthode de couplage a été développée qui décompose le domaine de calcul en zones où la vitesse et la pression sont calculées par la méthode VF, en zones où elles sont obtenues par SPH-ALE et en zones de recouvrement où les informations sont transférées de la zone VF à la zone SPH et inversement. Dans les zones de recouvrement les points de calcul VF sont utilisés comme voisins pour l'intégration en espace des particules SPH. Aux limites du maillage VF la vitesse et la pression sont interpolées des particules SPH, similairement aux méthodes Chimére des maillages recouvrants. Un logiciel SPH-ALE existant du groupe ANDRITZ est utilisé pour cette étude. Un solveur VF faiblement compressible est implémenté dans ce logiciel. Le solveur discrétise la même forme des équations de Navier-Stokes que le solveur SPH-ALE. Des solveurs de Riemann avec des états reconstruits par la méthode MUSCL sont employés. En outre, le solveur SPH-ALE est amélioré et adapté aux écoulements internes. Pour cette raison des conditions à l'entrée et à la sortie du type subsonique sont implémentées. Du plus, une méthode de correction du gradient de la fonction kernel est présentée qui améliore la précision du champ de pression, notamment si les particules ne sont pas distribuées régulièrement. La méthode couplée est validée à l'aide des cas test académiques en unidimensionnel et en bidimensionnel, comme le cas de tube à choc, les tourbillons de Taylor-Green et l'écoulement autour d'une aube symétrique du type NACA avec des particules en description eulérienne. En outre, le couplage offre la possibilité d'imposer des conditions à la sortie aux particules lagrangiennes. La méthode est appliquée aux simulations d'écoulement transitoire en 2D avec des particules qui se déplacent en suivant les géométries mobilesThe increased use of intermittent forms of renewable energy like wind and solar energy produces fluctuations in the electric grid that have to be compensated. For this reason, hydraulic machines like turbines and pumps are more often operated under non-conventional operating conditions and are submitted to frequent starts and stops. This type of operating conditions has important consequences on the life cycle of the machines. It is thus of paramount importance that transient flows at off-design conditions are properly taken into account in the design phase and numerical simulation is an appropriate way to do so. The present study aims at developing a flexible coupling method of the meshbased Finite Volume Method (FVM) and the meshless Smoothed Particle Hydrodynamics - Arbitrary Lagrange Euler (SPH-ALE) method, which can be used as a tool for the investigation of transient phenomena in hydraulic machines. SPH-ALE is very well adapted for the simulation of highly dynamic flows with moving geometries but has difficulties to correctly represent rapidly changing gradients of the field variables. Particle refinement is difficult to implement, especially if particles are refined in an anisotropic way. FV methods are well established in CFD because of their accuracy and stability. However, they can be tedious for simulations with moving geometries and often necessitate an interface between moving and static parts of the mesh which introduces additional errors. To overcome the shortcomings of both methods, a coupling method is developed that uses a decomposition of the computational domain into regions where the physical field variables are computed by the FV method, regions where they are computed by SPH-ALE and overlapping regions where the information is transferred from the FV domain to the SPH domain and vice versa. In the overlapping regions FV calculation points are used as neighbors for the SPH integration in space. At the boundaries of the FV mesh, velocity and pressure are interpolated from the SPH particles by means of scattered data interpolation techniques, similarly to Chimera methods for overlapping grids. For this study, an existing SPH-ALE software of the ANDRITZ Group is used. A weakly compressible FV solver is implemented into this software that discretizes the same form of the Navier-Stokes equations than the SPH-ALE solver. Similar to the present SPH-ALE method, Riemann solvers with reconstructed states, obtained by a MUSCL scheme, are employed. Moreover, adaptations and improvements of the SPH-ALE solver itself are made, which are important for the coupling and for the simulation of internal flows in general. Thus, subsonic inlet and outlet conditions are implemented. Furthermore, a correction method of the kernel gradient is presented that ensures zeroth order consistency of the SPH-ALE approximation of the divergence of the convective fluxes. The correction improves greatly the SPH pressure field on non-uniform particle distributions. The implemented coupled method is successfully validated by means of inviscid academic one-dimensional and two-dimensional testcases like a shock tube case, Taylor-Green vortices and the flow around a symmetric NACA airfoil with particles in Eulerian description. Furthermore, the coupling provides a possibility to implement outlet boundary conditions to Lagrangian moving SPH particles. It is then applied to the simulation of transient flows in rotor stator systems in 2D with moving particles
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Charton, Sophie. "Étude et modélisation en régime transitoire d'un écoulement de gaz à haute pression dans un milieu poreux réactif." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 1997. http://www.theses.fr/1997INPL012N.
Full textAbstract:
Le présent travail consiste en l'étude et la modélisation d'un procédé dans lequel un réacteur hétérogène est traversé, à débit variable, par un gaz sous haute pression (plusieurs centaines de bars) provenant d'un réservoir fermé. Le gaz, qui réagit avec le solide poreux de manière exothermique, est collecté, à sa sortie du réacteur, dans un second réservoir initialement vide, connecté au réacteur par un tube long et de faible section. Un modèle et un outil de simulation du procédé, prenant en compte le couplage du transfert de matière avec la réaction chimique et le transfert thermique, ont été développés. Les paramètres physico-chimiques qui caractérisent le système et interviennent dans le modèle ont été mesurés (perméabilité et conductivité thermique effective du réacteur, cinétiques d'échange de matière, dispersion axiale, construction de la courbe de Van Deemter à vitesse variable). Une maquette instrumentée du procédé, incluant le couplage du réacteur et d'un spectromètre de masse quadripolaire, a été mise au point. Ce dispositif, qui permet de suivre en continu la pression, la température et la composition du système au cours de la détente rapide du gaz, a été utilisé pour valider le modèle. L’outil de simulation a été exploité pour étudier la sensibilité du procédé à certains paramètres opératoires (pression initiale du gaz, porosité du réacteur, etc. . . . ). Les simulations ont de plus permis de prévoir l'influence de la dégradation du solide poreux sur les performances du système.
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Cormerais, Mickaël. "Caractérisation expérimentale et modélisation des transferts thermiques au sein d'un turbocompresseur automobile : application à la simulation du comportement transitoire d'un moteur diesel à forte puissance spécifique." Nantes, 2007. http://www.theses.fr/2007NANT2046.
Full textAbstract:
Dans le domaine de la propulsion automobile, la prise en compte des problèmes environnementaux (diminution des rejets des gaz à effets de serre), ainsi que la raréfaction des carburants fossiles ont contribué à redonner de l'importance à la baisse de la consommation. Une voie possible pour atteindre cet objectif est d'augmenter la puissance spécifique du moteur à régime constant ("Down-sizing"). La diminution du brio liée à l'augmentation du temps de réponse du moteur ("Time lag") due à l'utilisation de turbocompresseur à hauts taux de détente est actuellement un des verrous technologiques qui limitent le "Down-Sizing" des moteurs. Pour contrer cet aspect négatif, les constructeurs tentent d'adapter au mieux les turbocompresseurs aux moteurs en s'appuyant sur des codes de simulation d'un ensemble moteur complet. Une analyse des modèles inclus révèle que pour les turbocompresseurs, une interpolation dans les champs de fonctionnement des turbomachines est simplement utilisée. Dans ce cadre, la compression et la détente sont supposées adiabatiques. Cette hypothèse, dans le cas de moteurs fortement suralimentés est contredite par l'expérience, et les logiciels de simulation moteur deviennent alors imprécis pour certains points de fonctionnement. Dans ce contexte ce mémoire présente des méthodes innovantes afin de caractériser et de modéliser les transferts thermiques au sein d’un turbocompresseur et leur incidence sur le fonctionnement des moteurs à combustion interne. La démarche mise en oeuvre pour comprendre et analyser les phénomènes thermiques au sein d'un turbocompresseur se base sur une caractérisation expérimentale sur un banc d'essais turbocompresseur développé au laboratoire des puissances en jeu afin de modéliser par la suite les transferts thermiques principaux. Enfin cette démarche se termine par une étude de l'influence des transferts thermiques sur le fonctionnement d'un moteur à combustion interne en régime stabilisé et lors des phases transitoiresIn the field of the automobile propulsion, environmental issues (drastic reduction of greenhouse gases) and diminishing fossil fuels supplies enhance the need of fuel consumption reduction. To reach this goal, it is possible to increase the engine specific power at constant rotational speed (Downsizing). The alteration of the transient performance of the engine is then a limitation of the expected benefits of downsizing. Engine manufacturers try to improve turbocharger matching using simulation code. An analysis of the models included in those codes shows that the turbochargers performance calculations is based on a simple interpolation in the turbochargers maps. The major assumption is in that case that compression and expansion are adiabatic. For high turbocharged engines, experiments on test bench show that this assumption is not acceptable: simulate codes provide then inaccurate results for certain operating points. In this context, this study proposes new methods to experimentally specify and to model heat transfers in turbochargers and evaluates the ncidence of heat transfers in the turbocharger on the engine performances. The experimental set up developed in the laboratory aims to understand and evaluate the repartition of heat transfers in the different parts of the turbocharger and then to propose a model of this repartition. Finally, the influence of heat transfers in the turbocharger of the engine performances is investigated for steady and transient engine running conditions
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Fauqueux, Sandrine. "Eléments finis mixtes spectraux et couches absorbantes parfaitement adaptées pour la propagation d'ondes élastiques en régime transitoire." Phd thesis, Paris 9, 2003. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00007445.
Full textAbstract:
Nous nous intéressons à la propagation d'ondes en milieu élastique non-borné. Nous développons une nouvelle formulation mixte H(div)-L2 du système de l'élastodynamique linéaire et lui appliquons la "méthode des éléments finis mixtes spectraux". Cette nouvelle méthode permet, par un choix judicieux d'espaces d'approximation et une condensation de masse, d'obtenir un schéma explicite de stockage réduit, en donnant la même solution que la méthode des éléments finis spectraux. Nous introduisons ensuite des couches absorbantes parfaitement adaptées pour modéliser les milieux non-bornés. Des phénomènes d'instabilité sont révélés et analysés pour certains matériaux élastiques 2D. La méthode numérique obtenue est validée et testée sur des modèles réalistes en acoustique et élastique. Une analyse par ondes planes donne des résultats de dispersion numérique et montre la supériorité des maillages adaptés aux vitesses du milieu. Enfin, une extension au couplage fluide-structure 2D est mise en place.
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Bardel, Didier. "Rôle de la microstructure d'un alliage à durcissement structural sur son comportement et sa tenue mécanique sous sollicitations cycliques après un transitoire thermique." Thesis, Lyon, INSA, 2014. http://www.theses.fr/2014ISAL0045/document.
Full textAbstract:
Pour fabriquer le caisson-coeur du futur réacteur expérimental Jules Horowitz (RJH), un assemblage de viroles est effectué à l'aide d'un procédé haute énergie : le soudage par faisceau d'électrons (FE). L'aluminium 6061-T6 qui a été choisi pour la fabrication de ces viroles est un alliage à durcissement structural, ce qui signifie que ses propriétés mécaniques sont très fortement dépendantes de son état de précipitation. Lors du soudage des viroles, l'état microstructural du matériau est affecté : on assiste notamment à une dégradation de l'état fin de précipitation (T6). Les conséquences de cette dégradation microstructurale sont diverses. Notamment, l'évolution de l'état de précipitation au cours du soudage engendre une variation du comportement mécanique et impactera donc la distribution des contraintes résiduelles. De plus, les propriétés mécaniques en service à proximité du joint soudé seront grandement modifiées, on assiste par exemple à une chute de la limite d'élasticité. Dans ce travail, des essais cycliques ont été effectués après des chargements thermiques représentatifs d'une opération de soudage mais aussi pendant des essais isothermes. L'analyse de ces résultats et la confrontation à des mesures de Diffusion de Neutrons aux Petits Angles (DNPA) et de Microscopie Electronique en Transmission (MET) permettent de comprendre les effets de la précipitation sur la loi de comportement de l'alliage. Afin de prédire les évolutions microstructurales et mécaniques dans l'alliage 6061, un logiciel de précipitation a été implémenté et couplé à un modèle élastoplastique à base physique. Les résultats obtenus permettent de représenter la grande variété de comportement observé lors de la campagne expérimentale. Un couplage entre simulation éléments finis thermique et précipitation a été effectué et permet d'ouvrir des perspectives de simulations plus physiques pour ce type d'alliageIn order to assemble the pressure vessel of experimental Reactor Jules Horowitz (RJH) of France in the future, the electron beam welding process will be used. Several ferrules in a 6061-T6 age hardening aluminum alloy are used for manufacturing this vessel. The fine precipitation state (T6) is affected significantly by the electron beam welding process. Consequently, this microstructural degradation leads to an evolution of the mechanical behaviour and thus will affect the distribution of residual stresses. Moreover, the mechanical properties of the weld joint at ambiant temperature can be modified, such as the yield stress that may drop from 280 MPa to 55 MPa. In this work, cyclic tensile tests have been performed after anisothermal histories representative of welding and during isothermal treatments. The analysis of these results is compared with Small Angles Neutrons Scattering (SANS) and Transmission Electron Microscopy (TEM) characterizations that allow to understand the effect of the precipitation on the material behaviour. To predict the microstructural evolutions in the 6061 structure, a precipitation model has been developped. The precipitation software "PreciSo" coupled with a Finite Element thermal simulations and elastoplastic models allows to open new prospectives in the physical-based simulations domain
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Nguyen, Tuan Linh. "La Décomposition propre généralisée pour la résolution de problèmes multiphysiques transitoires couplés dédiés à la mécanique des matériaux." Chasseneuil-du-Poitou, Ecole nationale supérieure de mécanique et d'aérotechnique, 2012. https://theses.hal.science/docs/00/78/59/85/PDF/manuscrit_final_NGUYEN_Tuan_Linh_ENSMA_Poitiers_v2B.pdf.
Full textAbstract:
Ce travail de recherche est une contribution au développement de la méthode Décomposition Propre Généralisée (PGD) à la résolution de problèmes multiphysiques transitoires couplés à différents temps caractéristiques dédiés à la mécanique des matériaux. Cette méthode se résume à la recherche de solutions d'Equations aux Dérivées Partielles sous forme séparée. L'équation de la chaleur transitoire 2D est tout d'abord traitée. Une technique de maillage adaptatif automatique est proposée afin d'adapter la discrétisation aux différentes zones transitoires de la solution. L'imbrication entre la technique de maillage adaptatif et la PGD est discutée à travers deux types de couplage. Le premier consiste à recalculer la solution PGD sur chaque nouveau maillage à partir de la solution nulle et le second à calculer la solution sur chaque nouveau maillage en conservant les fonctions de base de la solution générées sur le maillage précédent. Le premier couplage apparaît plus performant dans la mesure où peu de modes sont nécessaires pour décrire précisément la solution sur le maillage final. Néanmoins, le second couplage permet de réduire fortement le nombre d'enrichissements cumulé au cours de l'ensemble du procédé de maillage adaptatif. Quel que soit le couplage utilisé, la technique de maillage adaptatif est capable de décrire automatiquement des transitoires localisés. La résolution de l'équation de la chaleur ID transitoire avec une non linéarité dans le terme source est envisagée. Une nouvelle approche couplant la méthode PGD et la Méthode Asymptotique Numérique (MAN) est proposée et testée. Elle permet de résoudre efficacement certaines familles de problèmes transitoires non linéaires. Enfm, deux problèmes multiphysiques multitemps sont traités. Il s'agit d'un partiellement couplé diffusothermique et d'un fortement couplé thermoviscoélastique. La PGD permet de prédire précisément la réponse de ces problèmes multiphysiques pour lesquels les termes de couplage font apparaître des transitoires spécifiques que l'on obtient avec un maillage suffisamment fin. La stratégie de maillage adaptatif associée à la PGD trouve alors tout son sens dans ces situations multitemps fortement couplées. L'association de la technique de maillage adaptatif avec la PGD mène aux mêmes conclusions que dans le cas avec une seule physique. La discussion porte sur deux stratégies de construction des maillages : concaténer les deux maillages temporelles de chaque physique ou adapter indépendamment le maillage de chaque physique. La concaténation des deux maillages permet de converger avec moins d'étapes de maillage adaptatif mais avec des densités de maillage beaucoup plus importantesThis work presents the development of the Proper Generalized Decomposition (PGD) method for solving couple transient multiphysics problems with different characteristic times. This method consists in approximating solutions ( Partial Differentiai Equations with separated representations. The 2D transient heat equation is initially considered. A automatic adaptive mesh technique is proposed in order to make the discretization fit the different transient domains. Tw different couplings between the PGD method and the adaptive mesh refinement technique are discussed: the frrst on consists in computing the PGD solution for each new mesh from the null solution; the second one consists in enrichin the PGD solution for each new mesh from the basis functions generated on the previous meshes. The frrst coupling. More efficient since fewer modes are required to accurately describe the solution on the final mesh. Nevertheless, th second one decreases the number of enrichments cumulated tbrough the mesh refmement pro cess. Regardless of th coupling used, the adaptive mesh technique is able to automatically describe the localized transient zones. The II transient heat equation with a non linear source term is also studied. A new approach combining the PGD method and th Asymptotic Numerical Method (ANM) is tested, which allows to efficiently solve sorne families of non linear transiel problems. Finally, two muItitime and multiphysics problems are considered. It consists of a partially coupled he diffusion problem and a strongly coupled thermoviscoelastic problem. The PGD method gives an accurate prediction c the response of these muItiphysics problems for which the coupling terms lead to specific transient zones. Combined wit the PGD method, the adaptive mesh technique is particularly suitable for these situations of strongly coupled tim multiscale. This combination brings to the same conclusions as in the case of a single physical phenomenon. The discussion focuses on two strategies of mesh construction: concatenating the time meshes of each physical phenomeno or refme each mesh independently. The concatenation of two meshes allows a convergence with fewer steps of mes refmement but with a much bigher mesh density