Thèses sur le sujet « Cavitandi »
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1
Trusso, Sfrazzetto Giuseppe. « Progettazione e sintesi di nuovi cavitandi macrociclici ». Thesis, Università degli Studi di Catania, 2011. http://hdl.handle.net/10761/122.
Texte intégralRésumé :
I cavitandi chinossalinici sono recettori molecolari sintetici aventi una cavita' idrofobica il cui diametro medio raggiunge gli 8 Ã . Questa cavita' e' in grado di inglobare al suo interno vari guest, stabilizzandoli mediante interazioni idrofobiche. Sono numerosi in letteratura gli esempi in cui questi cavitandi vengono utilizzati come host nei confronti di guest achirali. Sono pochi invece gli esempi in cui i cavitandi vengono utilizzati come recettori di guest chirali. In questo lavoro di tesi sono stati sintetizzati nuovi cavitandi chinossalinici chirali in grado di svolgere riconoscimento enantiomerico nei confronti di vari amminoacidi chirali opportunamente modificati. Questi cavitandi sono stati funzionalizzati con una unita'Ã Ã Â salen chirale in grado di coordinare un catione metallico. L'introduzione di un catione uranile ha permesso di ottenere dei recettori eteroditopici, in grado di riconoscere coppie ioniche chirali (il catione viene riconosciuto dalla cavita' chinossalinica, mentre l'anione viene coordinato dal centro metallico che agisce come acido di Lewis). E' stato sintetizzato successivamente un recettore salen-uranile strutturalmente piu' semplice, da utilizzare come sistema modello per chiarire il meccanismo di riconoscimento di questi sistemi eteroditopici. Al fine di realizzare nuovi materiali chirali a base di silice, e' stato sintetizzato un cavitando chirale funzionalizzato con una catena alifatica contenente un doppio legame terminale. La superficie cosi' realizzata e' stata caratterizzata mediante tecniche XPS, SEM e IR. Infine e' stato funzionalizzato un cavitando con una unita' fullerenica ottenendo un fotosensibilizzatore per la produzione di ossigeno singoletto in grado di ossidare, e quindi tagliare, con alta efficienza residui di DNA. Grazie alle sue caratteristiche fotochimiche, questo composto puo' trovare applicazione in terapie fotodinamiche contro alcune forme di carcinoma.Quinoxaline cavitands are synthetic molecular receptors with an hydrophobic cavity; these compounds are able to recognize several guests via hydrophobic interactions. Many examples of achiral recognition using these cavitands are reported in literature; at the best of our knowledge there are few reports about efficient chiral recognition. In this work new chiral quinoxaline based cavitands for enantiomeric recognition of functionalized aminoacids were synthesized. We introduced a chiral salen unit in the cavitand scaffold to allow the coordination of a metal cation and in particular an uranyl site, that permits the realization of an heteroditopic receptor, able to bind chiral ion pair of aminoacid salts. After this work we synthesized as a heteroditopic model a chiral uranyl salen complex containing two pyrenil arms, in order to elucidate the recognition mechanism of the hosts. To obtain new chiral materials silica based, we designed a new chiral cavitand functionalized with an aliphatic chain double bond terminated. This new surface was characterized by XPS, SEM and IR. Moreover we synthesized a cavitand with a fullerene unit, allow a new photosensitizer that generates singlet oxygen. This compound is able to perform an efficient DNA cleavage and should be applied in photodynamic therapy.
2
De, Zorzi Rita. « Structural studies on molecular recognition in protein complexes and supramolecular systems ». Doctoral thesis, Università degli studi di Trieste, 2009. http://hdl.handle.net/10077/3082.
Texte intégralRésumé :
2007/2008Il riconoscimento molecolare tra due o più specie chimiche mediante interazioni non covalenti è il principale argomento di studio della chimica supramolecolare. Individuare i fini meccanismi di complementarietà che presiedono il processo di associazione molecolare è di fondamentale importanza sia per la comprensione di come funzionano i sistemi biologici naturali sia per lo sviluppo di nuovi sistemi supramolecolari artificiali. Nel presente lavoro di tesi, l’analisi delle interazioni che governano il riconoscimento molecolare sia in sistemi supramolecolari artificiali che in complessi proteici naturali è stata condotta attraverso la tecnica di diffrazione di raggi X da cristallo singolo, che consente la precisa identificazione delle interazioni coinvolte e dei gruppi funzionali responsabili del riconoscimento molecolare. In particolare, sono state analizzate le differenze tra due forme cristalline del citocromo c da Cuore di Cavallo, ottenute rispettivamente in ambiente ossidante e riducente in presenza di ioni nitrato. Lo ione nitrato è stato utilizzato in questo lavoro biocristallografico come sonda ionica per analizzare le variazioni della superficie elettrostatica connesse con il processo ossidoriduttivo del citocromo e per individuare i principali passaggi del meccanismo di riconoscimento molecolare in cui è coinvolto questo trasportatore di elettroni. Nell’ambito dello studio di sistemi in grado di mimare i sistemi biologici, sono stati analizzati anche complessi supramolecolari artificiali contenenti porfirine. Un nuovo versatile materiale nanoporoso è stato ottenuto attraverso utilizzo di interazioni non covalenti sinergiche tra calixareni e porfirine. Questa struttura supramolecolare che ricorda le zeoliti è stata successivamente funzionalizzata attraverso la diffusione di ioni metallici nei canali della struttura. Il materiale nanoporoso così ottenuto, contenente un pigmento porfirinico assieme ad uno ione metallico, è molto promettente per il successivo sviluppo di sistemi artificiali che coniugano la capacità di raccogliere la radiazione elettromagnetica nel campo del visibile con centri catalitici in grado di immagazzinare tale energia in legami chimici. In questo lavoro di tesi, un complesso, costituito da un nucleo formato da 4 ioni rutenio legati da ponti ossigeno, che ha dimostrato elevate capacità catalitiche nella reazione di produzione di ossigeno a partire dall’acqua in presenza di cerio (IV), è stato caratterizzato strutturalmente. Lo studio cristallografico ha permesso di ottenere dettagli strutturali importanti per la comprensione del meccanismo di reazione di tale complesso. Sensori che si avvalgono delle caratteristiche di reversibilità dell’interazione e di specificità del substrato tipiche della chimica supramolecolare possono essere ottenuti mediante la progettazione razionale di opportuni recettori molecolari. In questa tesi, cristalli isomorfi di un cavitando tetrafosfonato sono stati ottenuti in presenza di diversi alcoli guest, permettendo il confronto delle interazioni che determinano la formazione del complesso. Successivamente, sono stati portati a termine esperimenti di cocristallizzazione in presenza di coppie alcoliche, al fine di studiare la competizione tra queste specie per il sito del cavitando. Molecole a cavità che presentano funzionalità di host possono essere utilizzate anche nella progettazione di polimeri supramolecolari. Questo tipo di sistemi è particolarmente interessante per la possibilità di attivare o disattivare la polimerizzazione in risposta ad uno stimolo esterno. In questa tesi, un approccio di questo tipo è stato applicato alla sintesi di un omopolimero e di un eteropolimero.
Molecular recognition of two or more molecules through non covalent interactions is the field of supramolecular chemistry. The evaluation of the subtle mechanisms of complementarity inducing the molecular association has a fundamental importance in order to both elucidate biological processes and develop new artificial supramolecular systems. In the present thesis, analyses on various, artificial and natural, supramolecular systems, have been carried out using X-ray diffractions techniques on single crystals, that allow the precise determination of interaction geometries of the functional groups involved. In particular, structural differences between two crystal forms of Horse Heart cytochrome c, obtained in presence of nitrate ions, in an oxidizing and in a reducing environment, respectively, have been analysed. In this biocrystallographic work, nitrate ions have been used as ionic probes to analyse variations on the electrostatic surface due to the oxidoreductive processes of cytochrome and to identify the main steps of the molecular recognition mechanism, involving this electron transport protein. In order to develop systems able to mimicking biological processes, supramolecular complexes containing porphyrins have been analysed. A highly flexible nanoporous material has been obtained by synergistic non-covalent interactions of calixarene and porphyrin building blocks. This supramolecular zeolite-like structure has been easily functionalized by diffusion and coordination of metal ions in the large void channels of the crystals. This new nanoporous material, containing a porphyrinic dye together with a metal ion, is very promising for the development of artificial systems combining visible light harvesting properties and catalytic centres, able to store energy in chemical bonds. In this thesis, a complex constituted by a core of four ruthenium atoms bound through oxygen bridges, that demonstrated catalytic properties in oxygen evolving reactions from water oxidation in presence of Ce (IV), has been characterized through X-ray diffraction. The crystallographic analysis has allowed the determination of important structural details in order to understand the reaction mechanism of this complex. Sensing systems, that exploit the characteristics of reversibility of interactions and specificity of the substrate, typical of supramolecular chemistry, can be achieved with a rational design of suitable molecular receptors. In this thesis, isomorphic crystals of a tetraphosphonato cavitand have been obtained in presence of different alcoholic guests, allowing the comparison of interactions responsible for the complex formation. Afterwards, cocrystallizzation experiments in presence of two alcoholic species have been carried out in order to investigate the competition of these molecules for the cavitand site. Hollow molecules with host functionalities can also be exploited in the design of supramolecular polymers. These systems have attracted particular interest for the possibility of switch on/off the polymerisation after an external stimuli. In this thesis, a supramolecular approach has been applied in order to synthesize a homopolymer and a heteropolymer.
1981
3
Martínez, Rodríguez Luis. « Molecule and catalyst design for recognition and activation of small molecules ». Doctoral thesis, Universitat Rovira i Virgili, 2016. http://hdl.handle.net/10803/398693.
Texte intégral
4
Engeldinger, Eric. « Cyclodextrin-derived metallo-cavitands ». Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008), 2003. https://publication-theses.unistra.fr/public/theses_doctorat/2003/ENGELDINGER_Eric_2003.pdf.
Texte intégralRésumé :
Cette thèse est consacrée à la synthèse multi-étapes d'une série de ligands basés sur une plateforme de type a-cyclodextrine ainsi qu'à l'étude de leurs propriétés complexantes et catalytiques. Deux des cyclodextrines, L1 et L2, sont substituées par deux bras phosphites, -C6H4-o-OP(OPh)2, greffés respectivement sur les positions A,D et A,C. Quatre autres CD comportent des entités PPh2 directement ancrées sur le bord primaire: L3 (disubstitution A,D), L4 (disubstitution A,C), L5 (trisubstitution A,C,E) et L8 (monosubstitution). Enfin, deux monophosphines, L6 et L7, très encombrées, ont été obtenues par pontage des unités AB et AC, respectivement, par le dianion PPh2-. Malgré leur longueur importante, les deux diphosphites L1 et L2 forment facilement avec [Rh(NBD)(THF)2]BF4 des complexes chélate où l'atome métallique fait partie d'un très grand macrocycle (29 ou 24 chaînons, respectivement). Le complexe rhodié obtenu avec L2 catalyse l'hydrogénation asymétrique du diméthylitaconate avec un excès énantiomérique remarquable (83. 6%). La phosphine L3, de symétrie C2, forme avec Ag+ un complexe chélate (P,P,OMe). Ce dernier présente un comportement hémilabile en solution caractérisé par une coordination alternée de chacun des 4 groupes MeO du bord supérieur. L'addition de divers nitriles provoque la formation d'espèces où le (ou les) nitrile(s) coordiné(s) sont piégés à l'intérieur de la cavité. Cette dernière contribue de façon remarquable à la stabilité du complexe [AgP2(CH3CN)2]+, un type de complexe dont l'existence n'avait pas encore été démontrée. Autre propriété inattendue: lorsqu'on fait réagir les diphosphines L3 ou L4 avec des entités chlorées, LnMCl, on obtient systématiquement des chélates trans où l'entité M-Cl pointe vers l'intérieur de la cavité. Cette orientation particulière résulte d'une interaction faible entre le chlore coordiné et deux protons H-5 de la cavité, une interaction encore jamais observée à l'intérieur d'une cyclodextrine. Dans les monophosphines L6 et L7, obtenues par pontage diastéréospécifique, le doublet libre du phosphore est dirigé vers l'axe de la CD. Cette propriété permet de synthétiser des complexes auto-inclusThe present thesis deals with the multi-step synthesis of a series of ligands based on an a-cyclodextrin platform as well as the study of their coordination and catalytic properties. Two of the cyclodextrins, L1 and L2, are functionalised with two phosphite sidearms, -C6H4-o-OP(OPh)2, tethered to the A,D and A,C positions, respectively. Four other CDs bear PPh2 entities which have been directly anchored to the primary face: L3 (AD-disubstitution), L4 (AC-disubstitution), L5 (ACE-trisubstitution) and L8 (monosubstitution). Finally, two sterically hindered monophosphines, L6 and L7, have been obtained by bridging units AB and AC, respectively, with the PPh2- dianion. Despite their length, both diphosphites L1 and L2 readily form cationic chelate complexes with [Rh(NBD)(THF)2]BF4, in which the metal is part of a large macrocyle (29 and 24 members, respectively). The rhodium complex obtained with L2 catalyses the asymmetric hydrogenation of dimethylitaconate with a remarkable enantiomeric excess (83. 6%). The C2-symmetrical diphosphine L3 forms a (P,P,OMe) chelate complex with Ag+ which displays hemilabile behaviour, the four primary MeO groups alternatively binding the metal centre. Addition of various nitriles affords complexes in which the coordinated nitrile(s) is (are) always trapped inside the cavity. The latter highly contributes to the stability of the [AgP2(CH3CN)2]+ complex, a type of complex that had so far never been detected. Another unexpected property was uncovered when reacting diphosphines L3 and L4 with chloro complexes, LnMCl, which gave rise systematically to trans chelates, in which the M-Cl fragment is directed towards the cavity interior. The particular orientation of the M-Cl bond results from weak interactions between the coordinated chloride and two inner-cavity H-5 protons. Such interactions inside a CD are unprecedented. In both monophosphines, L6 and L7, synthesised by diastereospecific capping, the phosphorus lone pair is pointing towards the CD axis. This feature allows formation of self-inclusion complexes
5
Berghaus, Carsten. « Tetrapeptido-Methylendioxyresorc[4]arene chirale Cavitanden / ». [S.l.] : [s.n.], 2003. http://deposit.ddb.de/cgi-bin/dokserv?idn=968375375.
Texte intégral
6
El, Moll Hani. « Synthèses et propriétés catalytiques de cavitands résorcinaréniques ». Strasbourg, 2009. http://www.theses.fr/2009STRA6118.
Texte intégral
7
Franc, Jean-Pierre. « Etude physique d'écoulements cavitants ». Grenoble 2 : ANRT, 1986. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb37598038p.
Texte intégral
8
Scott, Michael P. « Synthesis and Properties of Conformationally Restricted Cavitand Systems ». Phd thesis, Canberra, ACT : The Australian National University, 2017. http://hdl.handle.net/1885/154341.
Texte intégralRésumé :
The work described in this thesis is focused on the synthesis,
functionalisation and study of conformationally restricted
cavitand systems. Cavitands are rigid molecules with a concave
π-basic surface, which bind a variety of guests. Larger
supramolecular systems have been synthesised by covalently
connecting several cavitands together. Two such multi-cavitand
arrays are presented in this thesis, namely superbowls and
cyclotetra-cavitands.
Chapter 1 is a review of resorcinarenes and pyrogallolarenes. The
configurational and conformational possibilities of these
molecules is discussed, along with the various synthetic methods
developed for their preparation and derivatisation. The reported
types of hydrogen-bonded, metal coordinated and covalently-linked
multi-resorcinarene and multi-pyrogallolarene structures are
described. The host-guest chemistry of these structures is
described, as is their use as a catalyst for chemical
transformations.
Chapter 2 is an introduction to the chemistry of superbowls and
related deep-cavity cavitands. The synthesis of superbowls by the
reaction of four ‘wall’ cavitands with one ‘base’
cavitand is described, followed by the methods developed for
their derivatisation. The ability of superbowls to act as hosts
to tetra-alkyl ammonium salts and aspirin is discussed. Finally,
the chemistry of deep-cavity cavitands with introverted
functionality is surveyed.
Chapter 3 describes the synthesis of new ortho-functionalised,
arylated cavitands. These arylated cavitands exist as two
atropisomers due to restricted rotation of the biaryl bond. The
two atropisomers are described as either ‘inside’ or
‘outside’, depending on whether the ortho-functionality
resides inside or outside of the cavity of the cavitand. Methods
for the synthesis and interconversion of these two atropisomers
are investigated. By varying the temperature and solvent, either
the inside or outside atropisomer could be made the predominant
species in solution. The addition of acids to the solution of a
cavitand with an amine substituent resulted in significant
changes to atropisomer equilibrium ratios.
Chapter 4 describes the synthesis of new superbowls by a novel
synthetic route. This route first combines one functionalised
‘wall’ cavitand with the ‘base’ cavitand, followed by the
incorporation of three unfunctionalised wall cavitands. This
novel approach permits the synthesis of sizeable amounts of
previously difficult-to-obtain mono-functionalised superbowls.
The first superbowl with introverted functionality is reported. A
preliminary study of this superbowl’s inside/outside
atropisomerism and host-guest chemistry is described.
Chapter 5 describes how cavitand bowls carrying two
distally-positioned terminal alkyne substituents generate
cyclotetramers from Glaser coupling reactions. The
1,3-butadiynyl-linked cyclotetra-cavitand exists predominantly in
two equivalent saddle shaped conformations. Interchange is rapid
on the human timescale at ambient temperature but is modulated
through manipulation of bowl rim substituents. Conversion of the
four 1,3-butadiynyl-linkers into 2,5-thiophenylene-linkers causes
a switch to a square-shaped cyclotetra-cavitand with the four
sulfurs directed outside of the newly-formed macrocycle.
9
Delannoy, Yves. « Modélisation d'écoulements instationnaires et cavitants ». Grenoble INPG, 1989. http://www.theses.fr/1989INPG0070.
Texte intégralRésumé :
Les performances croissantes des turbomachines hydrauliques necessitent une modelisation des ecoulements instationnaires, subcavitants et cavitants, abordee ici en bidimensionnel par une discretisation volumes finis des equations d'euler, sur un maillage curviligne orthogonal. Un modele diphasique 2d-1fl de poches de cavitation a ete developpe, ainsi qu'un algorithme implicite pour un ecoulement allant de l'incompressible au supersonique. Les resultats subcavitants ont ete compares a des experiences de profil oscillant: la confrontation est satisfaisante dans le cas ou les effets visqueux sont negligeables, et souligne l'interet des schemas de discretisation du second ordre (quick, smart. . . ), par rapport au schema amont. Les calculs de cavitation instationnaire menent, sans apport emirique, a des poches pulsantes et des structures diphasiques tourbillonnaires entrainees, qui ont ete observees experimentalement dans d'autres etudes
10
Marie-Magdeleine, Artem. « Caractérisation des fonctions de transfert d'organes hydrauliques en régimes cavitant et non-cavitant ». Phd thesis, Université de Grenoble, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01011968.
Texte intégralRésumé :
Dans le cadre de l'amélioration des méthodes de modélisation du comportement hydraulique des moteurs à ergols liquides, il est important de disposer des méthodes d'identification expérimentale adaptées au besoin de caractérisation des fonctions de transfert des pompes en régime cavitant, notamment pour prédire les risques d'occurrence des phénomènes de couplage fluide-structure comme le Pogo. La matrice de transfert dynamique d'une pompe relie dans le domaine fréquentiel les fluctuations complexes (module + phase) de débit et de pression à l'entrée avec celles de sortie de la pompe. Par ailleurs, les mécanismes physiques qui régissent la réponse d'une pompe soumise à des fluctuations de pression et/ou de débit restent méconnus, ce qui rend aujourd'hui très difficile les prévisions théoriques. Dans le cadre des travaux développés, une nouvelle boucle d'essais a été mise en place permettant la mesure de la pression fluctuante et l'évaluation du débit fluctuant par une approche d'intensimétrie hydroacoustique. Une méthodologie d'essais a été mise en place sur le banc de test pour caractériser les fonctions de transfert de différents organes hydrauliques, notamment en régime cavitant, comme une pompe centrifuge. Ces travaux expérimentaux ont permis également d'alimenter et de valider les modèles de type " système " RLC utilisés pour la simulation du comportement acoustique du circuit. Les méthodologies d'essais, de post-traitement et de modélisation développés dans le cadre de cette thèse seront appliquées par l'industriel lors des essais dédiés sur le banc de test à des composants moteur.
11
Podkoscielny, Dagmara Izabella. « Encapsulation of Redox Active Centers by Deep-Cavity Cavitands ». Scholarly Repository, 2009. http://scholarlyrepository.miami.edu/oa_dissertations/244.
Texte intégralRésumé :
This dissertation describes the effective encapsulation of redox active compounds inside deep-cavity cavitands: Gibb's octaacid40 and Rebek's 41 tetracarboxylate cavitand. Gibb's octaacid is a water-soluble, deep-cavity cavitand that forms well-characterized dimeric molecular capsules around hydrophobic guests. Both 1H NMR spectroscopic and voltammetric experiments clearly reveal that ferrocene plays the role of hydrophobic guest effectively. Ferrocene derivatives (ferrocenylmethyltrimethylammonium (FcNMe3+), ferrocenemethanol (FcOH), and ferrocene carboxylic acid (FcCOOH)) were also found to form inclusion complexes with octaacid cavitand however, in this case 1:1 (host to guest) ratio complexes are formed. This is in strong contrast with the dimeric capsule formed around ferrocene. Under the surveyed experimental conditions encapsulated ferrocene is electrochemically silent. We have also found that the negative charges around this dimeric molecular capsule play a very important role. For instance, hydrophobic cations, such as viologens,60 bind to the outer surface of the capsule. This opened a possibility of mediated electron transfer reactions between molecules bound inside the octaacid capsule and tightly attached to its outer surface in purely synthetic system. The cationic ferrocene derivative, ferrocenylmethyltrimethylammonium (FcNMe3+), was used as a mediator since its electrochemical potential range makes it suitable as a mediator molecule. In fact, our data clearly support that FcNMe3+ mediates electron transfer between encapsulated ferrocene and the electrode surface. Ferrocene, its derivatives (FcNMe3+ and FcOH), and cobaltocenium (Cob+) also form 1:1 inclusion complexes with Rebek's tetracarboxylate cavitand, which surprisingly are all voltammetrically silent. The formation of these inclusion complexes seems to be driven by hydrophobic interactions between the host and the guest. The lack of voltammetric response observed in this work is a very intriguing finding.
12
Leaym, Xiaoxuan. « Synthesis and applications of novel resorcin[4]arene cavitands ». Diss., Manhattan, Kan. : Kansas State University, 2008. http://hdl.handle.net/2097/745.
Texte intégral
13
Dubessy, Béatrice. « Synthèse, complexation et auto-association de cavitands phosphorés fonctionnalisés ». Lyon, École normale supérieure (sciences), 2006. http://www.theses.fr/2006ENSL0383.
Texte intégral
14
Hermann, Keith R. « Novel Architectures in Cavitand Chemistry : Shaping Molecular Inner Space ». The Ohio State University, 2014. http://rave.ohiolink.edu/etdc/view?acc_num=osu1406148569.
Texte intégral
15
Jenkins, Stephen. « First steps towards the controlled synthesis of calixresorcinarenes through poly-resorcinilic oligomers ». Thesis, Brunel University, 1996. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.318424.
Texte intégral
16
Chopra, Naveen. « Cavitand-based molecular hosts, hemicarceplexes, double carceplexes, and large carceplexes ». Thesis, National Library of Canada = Bibliothèque nationale du Canada, 1997. http://www.collectionscanada.ca/obj/s4/f2/dsk3/ftp04/nq25032.pdf.
Texte intégral
17
Mezo, Adam Robert. « Study of cavitand-based de novo four-helix bundle proteins ». Thesis, National Library of Canada = Bibliothèque nationale du Canada, 1999. http://www.collectionscanada.ca/obj/s4/f2/dsk1/tape7/PQDD_0024/NQ38945.pdf.
Texte intégral
18
Zhang, Xinlei. « Optimisation de la modélisation RANS d'écoulements cavitants ». Thesis, Paris, ENSAM, 2019. http://www.theses.fr/2019ENAM0060.
Texte intégralRésumé :
Des écoulements cavitants turbulents se produisent dans de nombreuses applicationspratiques telles que les pompes et les propulseurs navals. Dans ces dispositifs, l'implosion des bulles decavitation combinée à des instabilités à différentes échelles engendrent des effets nuisibles majeurscomme des fluctuations du débit, du bruit, des vibrations et de l'érosion. Il est donc essentiel de prédirecorrectement ces instabilités, afin de réduire leurs conséquences. Pour simuler les écoulements cavitantsturbulents, l'approche la plus couramment utilisée est « Reynolds Averaged Navier-Stokes » (RANS)couplée à des modèles de cavitation homogènes, en raison du faible coût de calcul. Cependant, il estgénéralement admis que les modèles RANS ne sont pas précis pour les écoulements caractérisés par desgradients de pression adverses conduisant à des séparations et des recirculations. Cette limitation conduità la mauvaise prédiction des interactions entre la cavitation et la turbulence. Par conséquent, il estnécessaire de quantifier et de réduire les incertitudes dans les modèles RANS, pour améliorer lesperformances prédictives, soit par une approche empirique, soit par des méthodes d’assimilation dedonnées (DA). Dans cette thèse, nous étudions les performances de différentes méthodes pour desécoulements turbulents dans le but final de les appliquer aux écoulements cavitants. Plus précisément, uneméthode hybride variationnelle d’ensemble est appliquée pour reconstruire le champ d’écoulement dansun canal convergent-divergent, en déduisant une vitesse optimale d’entrée et des corrections de modèle àpartir de données d’observation. En outre, nous avons proposé une méthode de Kalman d’ensemblerégularisée, capable d’appliquer des contraintes de régularisation pour des problèmes inverses mal posés.En outre, diverses méthodes d’assimilation d’ensembles sont évaluées pour la quantification del'incertitude dans les applications CFD. Enfin, une nouvelle modification empirique de la viscositéturbulente est proposée pour les écoulements cavitants sur la base de mesures expérimentalesTurbulent cavitating flows occur in many engineering practical applications such as pumpsand propellers. In these devices, the collapse of the cavitation bubbles combines with instabilities atmultiple scales produce major detrimental effects like flow rate fluctuations, noise, vibrations, anderosion. It is thus essential to accurately predict the behavior of unsteady cavitation, thereby reducingtheir consequences for the machinery. To simulate the turbulent cavitating flows, the most commonlyused approach is still the Reynolds-averaged Navier-Stokes (RANS) method coupled with homogeneouscavitation models, due to its computational tractability. However, it is a consensus that the RANS modelsare not accurate for the complex flows in the presence of adverse pressure gradients leading to flowseparation and recirculation. This limitation leads to the poor prediction on the interactions betweencavitation and turbulence in cavitating flows. Hence, it is necessary to quantity and reduce theuncertainties in the RANS model and thus improve the predictive performance, either with an empiricalapproach or data assimilation (DA) methods. In this thesis, we investigate the applicability of suchmethods for turbulent flows with the objective of introducing the data-driven method into cavitatingflows. Specifically, we first apply the hybrid DA method, ensemble based variational method, toreconstruct the flow field in convergent-divergent channel, through inferring optimal inlet velocity andmodel corrections from observation data. Further, we proposed a regularized ensemble Kalman methodcapable of enforcing the regularization constraints for ill-posed inverse problems. Also, variousensemble-based DA methods are evaluated for uncertainty quantification in CFD applications. Finally, anew empirical modification of the turbulent viscosity is proposed for cavitating flows based onexperimental measurements
19
Charlesy, Nicolas. « Modélisation diphasique d'écoulements cavitants avec effets thermodynamiques ». Grenoble INPG, 1994. http://www.theses.fr/1994INPG0159.
Texte intégralRésumé :
Le besoin de forte puissance associe a une reduction du poids conduit a faire fonctionner les turbopompes des moteurs fusee dans des conditions de plus en plus poussees, en particulier avec des pressions d'aspiration tres faibles, entrainant la naissance de poche de cavitation attachees aux aubes. L'energie necessaire a la vaporisation provoque un abaissement local de la temperature, qui limite le developpement de la cavite. Ce phenomene, appele effet thermodynamique, est decrit ici par un modele diphasique homogene a partir d'un precedent modele de cavitation en eau froide. Le comportement du melange liquide-vapeur suppose en equilibre thermique est simplement decrit par des lois thermodynamiques, une equation d'energie est de plus ajoutee a notre modele. Du fait de l'importance presumee des transferts thermiques turbulents a l'interface sur ce phenomene, un modele de turbulence k-epsilon a ete adapte au cas d'un melange liquide-vapeur et valide par comparaison a des mesures laser sur un venturi cavitant. La simulation avec ce code d'ecoulements cavitants, avec un fluide thermosensible, a montre la presence importante de liquide dans la poche, comme cela a ete mesure dans le cas de l'eau froide. En consequence l'influence de la conduction a l'interface s'avere faible devant les echanges de chaleur entre les phases dans la cavite et l'effet thermodynamique est alors controle par un equilibre entre la vaporisation et la dynamique de l'ecoulement dans la cavite. La temperature calculee dans la poche est en bon accord avec l'experience a faible vitesse mais l'effet des parametres de l'ecoulement est mal decrit. Une analyse des resultats experimentaux montre que nous devons ajouter un modele de cinetique de vaporisation a notre modele
20
Li, Na. « Resorcinarene-Based Cavitands : From Structural Design and Synthesis to Separations Applications ». BYU ScholarsArchive, 2013. https://scholarsarchive.byu.edu/etd/3520.
Texte intégralRésumé :
Resorcinarenes are cyclic tetramers that are synthesized by the condensation of resorcinol and various aldehydes. The upper and lower rims can be modified with substituents that provide specific selectivity and other chemical features. In this work, resorcinarene-based macrocyclic ligands with specific selectivities have been designed, synthesized and applied to chiral amine discrimination and transition metal ion separations.These resorcinarenes fall into two categories. In the first type, the upper rims of resorcinarenes were modified with amino acid groups, including chiral alanine groups. The lower rims were modified with --CH3, or --C11H23 groups. The structures were studied by nuclear magnetic resonance (NMR), mass spectrometry (MS), dynamic light scattering (DLS), and sustained off-resonance irradiation collision induced dissociation (SORI-CID) techniques in Fourier transform ion cyclotron resonance mass spectrometry (FTICR-MS). The binding strength between the resorcinarenes with amines was studied by 1H NMR titration. Among these new resorcinarenes, the chiral alanine undecyl resorcinarenes acid (AUA) showed chiral discrimination among chiral secondary amines. The AUA ligands were adsorbed onto 55% cross-linked styrene-divinylbenzene resin and used as cation-exchangers in ion chromatography (IC) for transition metal ion separations. The AUA IC column showed selectivity for Cu2+ when no chelating eluent was used in the eluent, a selectivity which was not observed with a commercial column containing standard cation-exchangers. Six metal ions (Cu2+, Mn2+, Co2+, Ni2+, Cd2+, and Zn2+) were separated on the AUA column within a reasonable time with a simple oxalic acid gradient eluent. The second type of resorcinarene-based ligand, cyclenbowl, contains four cyclen units on the upper rim and four --C11H23 chains on the lower rim. The column packed with cyclenbowl adsorbed onto polystyrene showed selectivity for Cu2+ over five other transition metal ions including Mn2+, Co2+, Ni2+, Cd2+, and Zn2+ ions. The preconcentration of Cu2+ at the parts per billion level from a high concentration matrix of Mn2+, Co2+, Ni2+, Cd2+, and Zn2+ ions was achieved using HNO3 eluent. Recovery of Cu2+ was greater than 98%. Furthermore, the other five transition metal ions were well separated on the cyclenbowl column with an oxalic acid eluent gradient.
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Mayo, Dennis H. « Solvent and protonation effects on a resorcin[4]arene based cavitand ». Connect to resource, 2006. http://hdl.handle.net/1811/6456.
Texte intégralRésumé :
Thesis (Honors)--Ohio State University, 2006.Title from first page of PDF file. Document formatted into pages: contains 29 p.; also includes graphics. Includes bibliographical references (p. 28-29). Available online via Ohio State University's Knowledge Bank.
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Harthong, Steven. « Les phosphonatocavitands pour la conception de récepteurs chiraux et de capsules supramoléculaires ». Lyon, Ecole normale supérieure, 2010. http://www.theses.fr/2010ENSL0540.
Texte intégralRésumé :
Les phosphonatocavitands sont des molécules présentant une cavité moléculaire aromatique lipophile, avec un ensemble de sites de complexation durs à la périphérie de la cavité, constitué de groupements phosphonate. Il en résulte une très forte affinité pour des cations métalliques et ammoniums, ainsi que les alcools qui forment des liaisons-H fortes avec les groupements phosphorylés. Jusqu'alors synthétisés majoritairement sous forme tétrafonctionnalisée par des groupements phosphoryles de stéréochimie i , nous avons mis en place une voie de synthèse permettant d'obtenir sélectivement les composés di et tri phosphorylés tout en conservant la stéréochimie i des ponts. Nous avons alors mis en évidence la formation en solution de capsules moléculaires non covalentes sans ajout de substrat. L'étude des propriétés de complexation de ces capsules a conduit à la réalisation d'un système gyroscopique. Ces cavitands partiellement phosphorylés ont ensuite été utilisés afin d'y ajouter de nouvelles fonctionnalités. L'ajout d'un groupement N-méthyltolylpyridinium à un triphosphonatocavitand a permis d'obtenir, par auto-association, un dimère. Nous avons observé que dans certaines conditions de solvant, ces dimères pouvaient évoluer en oligomères de tailles supérieures? L'ajout à un diphosphonatocavitand d'un groupement quinoxaline ou d'un groupement phosphorylé différent, a conduit à l'obtention, sous forme racémique, de cavitands chiraux par dissymétrisation de la cavité aromatique. Les premiers résultats obtenus lors de la complexation d'ammonium chiraux ont montré une énantiosélectivité, ces cavitands pourraient être utilisés pour la reconnaissance sélcetive d'énantiomères d'ammoniums et d'alcools. Enfin, des cavitands phosphorés mixtes, possédant à la fois des fonctions phosphoryles et thiophosphoryles, ont été synthétisés. Leurs propriétés de complexation restent à étudierThe phosphonatocavitands are molecules which possess a lipophilic molecular cavity combined with several "hard" phosphorylated (P=O) binding sites that can be oriented towards the inside of the cavity. These particular cavitands show good binding properties towards alcohols, metal ions and more interestingly towards ammonium. They were hitherto synthetised in tretrafunctionnalized form by phosphorylated groups in stereochemistry i ; i made a synthesis path which allowed to obtain selectively di and trifunctionnalized compounds while maintaining the stereochemistry i of the bridges. I then demonstrated the formation of non covalent supramolecular capsules in solution, without any addition of substrates. The study of the capsules binding properties led to the building of a gyroscopic system. Subsequently these partially phosphorylated cavitands have been used so that new functionalities were added to them. I grafted a N-methylpicolium group to a triphosphonatocavitand to obtain, by self-assembling, a dimeric species. I noticed that the dinner could evolve in oligomeric species with a higher molecular weight in certain solvent conditions. The addition of a quinoxaline group or a different phosphoralyted group to a diphosphonatocavitand led to obtain chiral cavitands in racemic form by desymmetrization of the aromatic cavity. The first results obtained during chiral ammonium complexation experiment show an enantioselectivity, these cavitands could be used for selective recognition of ammonium or alcohol enantiomers. Eventually, mixed phosphoralyted cavitands, which possess both phosphoryl and thiophosphoryl groups, were prepared. Their binding properties have not been studied yet
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Westcott, Aleema. « Cyclotriveratrylene-based cavitands and other tripodal ligands for coordination polymers and polyhedra ». Thesis, University of Leeds, 2008. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.485629.
Texte intégralRésumé :
Transition metal directed self-assembly can be utilised to design and form metallosupramolecular assemblies such as coordination polymers or polyhedra. Examples have shown these materials to possess useful properties such as porosity or catalytic behaviour allowing them to be used as functional materials. The design and investigation of new metallo-supramolecular materials is of great interest in supramolecular chemistry and crystal engineering with the goal of future applications in areas such as nanoscale devices, gas storage and molecular machinery. Two groups of tripodal ligands with donor atom functionality have been successfully synthesised and their coordination ability investigated. One group of ligands are hosttype 'curved' ligands based on the molecule cyclotriveratrylene (CTV) and the· other group are planar in nature. Both discrete and infinite entities have been formed including a rare 3-D triply interlocked [2]-catenane from the ligand tris(4-[4-methyl2,2'- bipyridyl]methyl)CTG with Zn(N03)2 and Co(N03h. A number of the ligands have shown to act as Low Molecular Weight Gelators (LMWG's) to form both organoand metallo-LMWG's that possess a mixture of thermo, mechano and chemo reversibility.
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Delangle, Pascale. « Conception et étude de nouveaux récepteurs de cations : hémisphérands et cavitands phosphorés ». Lyon, École normale supérieure (sciences), 1996. http://www.theses.fr/1996ENSL0048.
Texte intégralRésumé :
Des groupes thiophosphoryles ou phosphoryles, connus pour leur forte affinité pour les cations métalliques, ont été insérés dans des structures plus ou moins préorganisées, comme des macrocycles, des hémisphérands et des cavitands, afin d'obtenir des récepteurs puissants de substrats cationiques. La synthèse de plusieurs phosphahémisphérands a été réalisée: ils possèdent une demi-structure rigide comportant un groupe phosphoramide rigidifié par une chaîne alkyle pontante entre les deux atomes d'azote et une demi-structure souple de type éther couronne. Leur étude structurale en phase solide par diffraction des rayons X et par RMN en solution (1H, 31P, 13C et corrélations 1H/1H COSY, NOESY, ROESY) a permis de connaître leur degré de préorganisation avant complexation. Des cavitands dérivés de tétrarésorcinolarènes contenant quatre groupes phosphonates ont également été synthétisés. Leur analyse stéréochimique par RMN a montré que les quatre groupes phosphoryles convergeaient vers la cavité macrocyclique (isomère iiii). Les constantes de complexation de ces ligands avec les cations alcalins et ammoniums ont été mesurées dans le chloroforme par extraction liquide-liquide. Les cavitands sont de loin les ligands les plus efficaces de cations durs dans cette nouvelle famille de composé
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Gramage-Doria, Rafael. « Large cavity cyclodextrin-based macrocyclic ligands : synthesis, coordination and catalytic properties ». Phd thesis, Université de Strasbourg, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00767168.
Texte intégralRésumé :
Cyclodextrins (CDs) are cyclic oligosaccharides of various sizes containing several α-(1→4)-linked D-(+)- glucopyranose units. The commercially available ones comprise six, seven or eight glucose units, named respectively α-CD, β-CD and γ-CD. Their truncated cone-like and well-defined cavity are particularly attractive for the encapsulation of a variety of substrates. As such, they found numerous applications in many areas of chemistry. A recent development, from which the present work is inspired, consisted in covalently linking transition metals to CD cavities in order to perform and study catalytic reactions in a confined environment featuring steric repulsive or attractive noncovalent interactions with the substrate or/and the metal coordination sphere.The first part of this thesis focuses on reviewing transition metal-based cavitands, for which the first and second metal coordination spheres are controlled by their cavity-shaped ligand. The following chapters are concerned with the synthesis, coordination and catalytic properties of two new phosphane ligands built on a large β-CD scaffold. The first one, named WIDEPHOS, is a diphosphine having two phenylphosphinidene "PPh" units capping adjacent glucose units on a methylated β-CD. This ligand features two phosphorus lone pairs pointing to the cavity interior but not aligned. These geometrical features, combined with the large distance separating the two phosphorus atoms, promote the formation of "imperfect" trans-chelate complexes in which the metal centre swings about the ligand. This unprecedented molecular movement, christened "oschelation", allows each phosphorus atom to form an optimal bond in turn with the coordinated d8 and d10 transition metal ions. Further studies on WIDEPHOS proved that it is better suited for coordinating dinuclear fragments within the confinement of the large β-CD cavity. Severe steric constrains on the metal first sphere of coordination result in the formation of single μ-chlorido bridged dinuclear species. In this new type of square planar complexes, non-optimal orbital overlapping measured by the so-called tilt angle was also found to take place for one of the phosphorus atom together with an "oschelation" movement involving non identical donor atoms, namely a phosphorus and an oxygen atom. Static gold(I) dinuclear complexes displaying similar imperfect orbital overlapping for one of the phosphorus atom were also prepared.
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Ioup, Sarah E. « Water-Soluble Deep-Cavity Cavitands : Synthesis, Molecular Recognition, and Interactions with Phospholipid Membranes ». ScholarWorks@UNO, 2012. http://scholarworks.uno.edu/td/1572.
Texte intégralRésumé :
Water-soluble deep-cavity cavitands provide a rare opportunity to study self-assembly driven by the hydrophobic effect. These molecular hosts dimerize in the presence of certain guest molecules to form water-soluble molecular capsules. These systems have given rise to numerous novel chemical phenomena and have potential use in drug delivery. The host octaacid (OA) has been particularly well-characterized, but studies are limited to basic pH because of limited host solubility.
Herein we report an improved synthesis of OA and the syntheses of three new water-soluble deep-cavity cavitands. The new hosts are soluble at neutral pH, increasing relevance for biological studies. The new syntheses are versatile enough to apply to the synthesis of additional water- soluble cavitands in the future. We also describe preliminary characterization of the molecular recognition properties of the new hosts. Binding of organic guest molecules to form 1:1 host:guest complexes and 2:1 host:guest capsules was qualitatively similar to that of OA. However, binding of anions spanning the Hofmeister series revealed interesting new behavior. The new hosts bound a wider range of anions inside the hydrophobic pocket with much higher association constants. Moreover, external binding of several anions to the cavitand pendant feet was observed.
Looking towards biological applications, we desired to learn how these molecules interact with phospholipid membranes. Six water-soluble cavitands were tested for their ability to permeabilize liposomal POPC membranes. One host showed very high potency in permeabilizing membranes, while three other hosts showed moderate activity. Host binding of POPC was found to be at least one factor in host-induced permeabilization. A requenching assay to determine leakage mechanism strongly supported all-or-none leakage, whereby some vesicles lose all contents while others lose none. These results suggest that these cavitands induce partial transient leakage of vesicles by the formation of transient membrane pores. These findings show potential for the use of these hosts as drug delivery carriers, antimicrobial compounds, and tools in membrane alteration studies.
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Holman, K. Travis. « The host-guest chemistry of new members in the cyclotriveratrylene family of cavitands / ». free to MU campus, to others for purchase, 1998. http://wwwlib.umi.com/cr/mo/fullcit?p9924887.
Texte intégral
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Mejri-Chtioui, Imène. « Analyse de l'écoulement instationnaire cavitant dans les inducteurs ». Phd thesis, Paris, ENSAM, 2006. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00001944.
Texte intégralRésumé :
Dans les turbomachines et plus particulièrement dans les inducteurs, la cavitation reste un sujet de préoccupation majeure. L'évolution rapide de l'industrie dans les turbomachines combinée aux récents progrès réalisés en CFD, permettent une investigation, une analyse et un diagnostic numériques de ces machines par une meilleure connaissance des caractéristiques des écoulements dont elles sont le siège. Dans le cadre de ce travail, nous avons étudié une gamme d'inducteurs qui se différentient par certains critères géométriques en écoulements cavitants et subcavitants. Les interactions entre les divers critères géométriques étudiés, jouent sans le moindre doute un rôle important et nécessitent la prise en compte d'un couplage entre ces paramètres dans les diverses conditions de fonctionnement prévisibles (débit, NPSH, etc.). L' =un des objectifs est d'aboutir, à terme, à une amélioration du processus de conception des inducteurs. La mise en oeuvre de calculs tridimensionnels cavitants, a permis d'analyser les caractéristiques de l'écoulement dans les différentes configurations d'inducteurs pour des régimes de fonctionnement stables et instables, et de détecter les paramètres les plus importants affectant leur bon fonctionnement. Une méthodologie de modélisation des caractéristiques a pu ainsi être mise en oeuvre et appliquée sur différentes géométries avec succès. Un autre objectif poursuivi est de mieux cerner à la fois expérimentalement et numériquement le phénomène de cavitation particulièrement dans ce type de machines en écoulement stationnaire et instationnaire. Ceci a permis d'établir des méthodes précises pour la prédiction de son apparition et du développement de ses différents aspects afin de repousser les limites techniques qu'elle engendre. De manière plus générale, notre collaboration avec ANSYS-Canada et l'Université du New Brunswick au cours de ce travail, a donné lieu à la validation du modèle cavitant du code CFX5.7 sur l'un des inducteurs présentés dans ce rapport.
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Oshovsky, Gennady Veniaminovich. « Cavitand-based anion receptors and self-assembled (hemi)capsules in polar competitive media ». Enschede : University of Twente [Host], 2006. http://doc.utwente.nl/55450.
Texte intégral
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Husain, Ali Husain. « Spatially Directional Resorcin[4]arene Cavitand Glycoconjugates for Organic Catalysis in Aqueous Media ». Scholar Commons, 2016. http://scholarcommons.usf.edu/etd/6261.
Texte intégralRésumé :
Resorcin[4]arenes and their rigid structures “cavitands” offer a unique molecular structure scaffolds suitable for attaching and orienting multi-ligands on their upper rims. Their remarkable structure properties, the relative ease of chemical modification on their either rims or through the multiple phenolic hydroxyl (-OH) groups, manipulating their cavity size and the role of spatial directionality provided by their cores, led synthetic chemist to explore their utilities in the synthesis of valuable resorcin[4]arene/cavitand assemblies with wide range of applications in many research areas such as supramolecular chemistry, host-guest chemistry, glycoconjugates, polymer chemistry, host-guest chemistry, micro-reactors in chemical catalysis and others. In particular, in the field of glycoconjugates, the synthesis of multi-directional glycoresorcin[4]arenes have found valuable uses in glycobiology, i.e. lectins and cells recognitions. Recently, the spatial directionality of β-D-glucopyranoside based on the resorcin[4]arene rigid structure “cavitand” was first described by our group in the synthesis of resorcin[4]arene cavitand glycoconjugates (RCGs). The efficacy of RCGs was established as phase catalysts in order to evaluate their abilities catalyzing different organic transformations in aqueous environment as a green approach in organic syntheses. RCGs showed a variety of advantages such as low catalytic loading and faster conversions for water-insoluble hydrophobic substrates in aqueous media.
This dissertation consists of four chapters. Chapter 1 describes the design and the synthesis of a family of spatially directional resorcin[4]arene cavitand glycoconjugates (RCGs) by coupling β-D-glucopyranose moieties on the resorcin[4]arene cavitand upper rims via multiple 1,4-disubstituted 1,2,3-triazolethe linkages achieved from the well-known click reaction, the Cu(I)-catalyzed azide-alkyne cycloaddition (CuAAC). The multiple directional β-D-glucopyranoside units on the cavitand cores are capable of multiple H-bond interactions resulting in a significant molecular host system, i.e. “pseudo-saccharide cavity” capable of accommodating different guest molecules, especially hydrophobic organic species, in aqueous environment raising the advantages of these amphiphilies for appreciable applications as molecular vessels and micro-reactors in an ideal atmosphere “water”.
In Chapter 2, the utility of RCGs as efficient phase transfer catalysts for thiocyanation and thiazole formation in water is described. The catalytic activity (1 mol% loading) of RCGs enhancing the formation of both thiocyanate and thioazole species in aqueous media is a direct evidence of their capability acting as micro-reactors in water. Also, the recoverability and the reusability of RCGs for thiocyanation and thizaole formation have been examined. Additionally, the influence of the flexibility/rigidity and the orientation of the multiple β-D-glucopyranose moieties on the RCGs’ catalytic efficciency in thiocyanation and thiazole formation has been investigated.
In Chapter 3, the design and the synthesis of an octopus-like structure resorcin[4]arene glycoconjugate (RG) is described. RG consists of eight β-D-glucopyranoside units attached to a flexible open system resorcin[4]arene core. The flexibility of the resorcin[4]arene assembly and the presence of the multiple β-D-glucopyranosides provides a wider-type of pseudo-saccharide bucket capable of encapsulating larger molecules in aqueous environment. RG was evaluated for catalyzing the CuAAC in water without the use of any added organic solvent. RG was remarkably efficient in catalyzing the CuAAC reactions in aqueous atmosphere for a variety of small/bulky and hydrophilic/hydrophobic azido and alkyne substrates.
In Chapter 4, the construction of resorcin[4]arene cavitand based-carcerands (RCCs) via tandem CuAAC reactions is described. The CuAAC reaction was utilized as an efficient coupling method for the complimentary azido- and alkyne-cavitand halves via multiple 1,4-disubstituted 1,2,3-triazole linkers. Unlike the most reports of covalently linked carcerand synthesis, which are accomplished at very dilute concentration, the fast kinetics of the CuAAC reaction enabled carcerand synthesis at much higher concentration and in high yield.
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Atkins, Joseph. « Synthesis and properties of resorcin[4]arene based quadrupoles and dimeric electrostatic capsules ». Diss., Manhattan, Kan. : Kansas State University, 2009. http://hdl.handle.net/2097/1398.
Texte intégral
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Frikha, Sobhi. « Étude numérique et expérimentale des écoulements cavitants sur corps portants ». Phd thesis, Paris, ENSAM, 2010. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00544746.
Texte intégralRésumé :
Le travail de thèse s'inscrit dans le cadre des travaux de recherche appliquée qui ont lieu au Laboratoire de Mécanique de Lille et à l'Institut de Recherche de l'Ecole Navale dans le domaine respectif des machines tournantes de type turbomachines ou celui des hélices marines et appendices de type surfaces portantes équipant les navires (stabilisateurs, safrans,...). L'objectif principal de la thèse est d'étudier les instabilités de cavitation. Pour cela, des simulations numériques associant des modèles de cavitation déjà existants sont mises en oeuvre et une comparaison de ces modèles est effectuée. On s'intéresse particulièrement aux modèles de cavitation homogènes pour lesquels le mélange liquide/vapeur est considéré comme un fluide unique à densité variable. Le transfert de masses entre les deux phases est contrôlé soit par une loi d'état barotrope qui relie la densité à la pression soit par une équation de transport de taux de vide avec des termes sources appropriées. En parallèle, des mesures expérimentales basées sur la mesure de pression pariétale et d'acquisition vidéo sont menées dans le Tunnel de cavitation de l'Ecole Navale. Cette étude expérimentale est complétée par l'étude menée par O. Coutier-Delgosha à l'Ecole Nationale Supérieure de Techniques Avancées à Paris et qui a permis d'obtenir les profils de taux de vide instantanés par des mesures Rayon X. Les résultats expérimentaux et numériques sont analysés par des techniques de traitement du signal originales.
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Campos, Amezcua Rafael. « Analyse des écoulements cavitants stationnaires et instationnaires dans les turbomachines ». Phd thesis, Paris, ENSAM, 2009. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00005285.
Texte intégralRésumé :
Dans les turbomachines et plus particulièrement dans les inducteurs, la cavitation reste un sujet de préoccupation majeure. L'évolution rapide de l'industrie des turbomachines combinée aux récents progrès réalisés en CFD, permettent une investigation, une analyse et un diagnostic numériques de ces machines par une meilleure connaissance des caractéristiques des écoulements dont elles sont le siège. La cavitation est un phénomène physique qui apparaît fréquemment dans les machines hydrauliques soumises aux conditions d'aspiration spécifiques. Elle entraîne plusieurs effets non souhaitables dans les systèmes industriels où elle a lieu. On peut mentionner le bruit généré, l'érosion, la perte de performances de la machine et les vibrations. Dans ces travaux, diverses études numériques et expérimentales, permettant l'analyse de l'écoulement cavitant stationnaire et instationnaire dans les inducteurs axiaux ont été réalisées. L'identification des instabilités de type cavitation alternée et cavitation tournante a été poursuivie.
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Aniol, Alexandra Katharina [Verfasser], Martin [Gutachter] Feigel et Gerald [Gutachter] Dyker. « Unsymmetrische Cavitanden / Alexandra Katharina Aniol ; Gutachter : Martin Feigel, Gerald Dyker ». Bochum : Ruhr-Universität Bochum, 2017. http://d-nb.info/1125106093/34.
Texte intégral
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Dalfré, Filho José Gilberto 1976. « Equipamento tipo jato cavitante para avaliação de desgaste por cavitação ». [s.n.], 2005. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/258407.
Texte intégralRésumé :
Orientador: Ana Ines Borri GenovezTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil
Made available in DSpace on 2018-08-04T10:56:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DalfreFilho_JoseGilberto_D.pdf: 10243119 bytes, checksum: 5829e5204ff010a8a6d3e3a1d85f4916 (MD5) Previous issue date: 2005
Resumo: O equipamento tipo jato cavitante utiliza um bocal especialmente projetado para simular o fenômeno da cavitação desgastando uma amostra em um período de tempo curto. Isso ocorre, sobretudo, devido à magnitude da velocidade. Para maior eficiência do jato cavitante é necessária uma combinação da geometria do bocal, do diâmetro do orifício e da pressão disponível. No caso das estruturas hidráulicas se verifica o efeito simultâneo do fenômeno da cavitação e do impacto de um jato de alta velocidade. O objetivo deste trabalho foi desenvolver um equipamento tipo jato cavitante para avaliar o desgaste ocasionado pela cavitação em amostras de concreto. O estudo foi realizado no Laboratório de Hidráulica e Mecânica dos Fluidos da Faculdade de Engenharia Civil. A instalação permite variar os parâmetros de ensaio, de forma a obter a máxima eficiência do equipamento e definir o comportamento da amostra. O índice de cavitação de 0,14 é adequado aos ensaios em concretos de estruturas hidráulicas. Recomenda-se uma velocidade do jato em torno de 150 m/s, a adoção de 0,05 m de distância entre o bocal e a amostra e o uso de bocal cônico de 132°, com arestas vivas. A partir dos testes realizados, sugere-se um tempo de ensaio de quatro minutos para avaliação da resistência dos materiais face à ação da cavitação. Conclui-se que o equipamento tipo jato cavitante se mostrou adequado e eficiente para avaliação do desgaste provocado pela ação da cavitação, em um tempo curto de ensaio. As características do banco de ensaio permitem que ele seja instalado em laboratório ou em campo
Abstract: The cavitating jet apparatus uses an especially projected nozzle to produce cavitation and have the advantage of induce cavitational flow with short time test. That is due, mainly, to the magnitude of velocity. In order to obtain great efficiency of the cavitating jet apparatus one has to combine the nozzle geometry, the orifice diameter and the necessary pressure. In hydraulic structures it is verified the simultaneous effect of the cavitation phenomenon and the impact of a high velocity jet. The objective of this work was to develop a cavitating jet apparatus to evaluate the erosion caused by cavitation in concrete samples. The study was carried out in the Hydraulics and Fluid Mechanics Laboratory of the Civil Engineering, Architecture and Urbanism College. The installation allows varying the tests parameters, to get the maximum efficiency of the equipment and to obtain the sample damage. A cavitation index of 0,14 showed to be a value where damage in hydraulics structures was presented. It is suggested to perform tests with a jet velocity of approximately 150 m/s, the adoption of 0,05 m of distance between the nozzle and the sample and also the use of conical 132° nozzle with sharp edges, which showed to be adequate to the laboratory experiment with concretes ordinarily used in hydraulic structures. According to the tests, it can be normalize the adoption of four minutes test for evaluation of the cavitation samples resistance. It is concluded that the cavitating jet apparatus is adequate and efficient for evaluation of erosion through cavitation action in a short time tests. The characteristics of the experimental installation allow its use either in laboratory or in field tests
Doutorado
Recursos Hidricos
Doutor em Engenharia Civil
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Frei, Markus. « Organische Nanoschalter : Synthese neuartiger Resorcin[4]aren-Cavitanden und deren Konformationsgleichgewichte / ». Zürich : ETH, 2005. http://e-collection.ethbib.ethz.ch/show?type=diss&nr=16387.
Texte intégral
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Mehal, Jean Elie. « Analyse de l'influence de rugosités organisées sur les écoulements cavitants instationnaires ». Phd thesis, Ecole nationale supérieure d'arts et métiers - ENSAM, 2014. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-01062146.
Texte intégralRésumé :
Il existe trop d'exemples autour de nous qui prouvent qu'en hydrodynamique une surface polie ne présente pas systématiquement les avantages hydrodynamiques escomptés sur une surface rugueuse. Les rugosités influent activement sur le développement des couches limites turbulentes et interagissent différemment en fonction de leurs caractéristiques physiques. Plongé dans un écoulement hydraulique à nombre de Reynolds élevé, les aubes ou pales d'hélices déclenchent localement un phénomène physique, appelé cavitation, qui correspond à l'apparition de bulles de gaz et de vapeur dans un liquide soumis à une dépression. Dans le cadre de cette thèse, les expérimentations sont menées dans un tunnel de cavitation, de plus des mesures par LDV ont été réalisées de sorte à définir le profil du vecteur vitesse de l'écoulement dans le sens longitudinal. Une caméra CCD à très grande vitesse permet la prise d'image sur la formation des poches et nuages de cavitation. Dans le cas de l'hydrofoil 2D, les expérimentations menées sur les différentes plaques partiellement rainurées ont mis en évidence le caractère hydrodynamique différent sur chacune d'entre elles, car la taille de poches cavitantes diffère en fonction des caractéristiques des indentations. Les résultats ont montré que la profondeur des indentations est un paramètre déterminant, alors que les plus petites profondeurs des rainures (plus petites que la hauteur de la sous-couche visqueuse) n'ont pas d'effet sur la longueur des poches cavitantes. Certaines plaques provoquent des variations sur les instabilités de cavitation pour lesquelles la longueur des poches cavitantes est réduite. L'étude de la fréquence d'expulsion des poches cavitantes, par le moyen de la caméra rapide a permis de mettre en évidence deux régimes de cavitation différents. Cette étude a démontré la faisabilité d'un contrôle passif de la cavitation sur un profil de venturi en modifiant l'état de surface par des indentations organisées dans le sens de l'écoulement.
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Abuzahra, Fakhry. « Etude Expérimentale des Processus d'Atomisation Textuels : Application à des Ecoulements Cavitants ». Thesis, Normandie, 2019. http://www.theses.fr/2019NORMR028/document.
Texte intégralRésumé :
L’atomisation texturelle désigne le mécanisme d’arrachage de gouttes à l’interface d’un écoulement liquide libre. Cemécanisme est contrôlé par les caractéristiques de l’écoulement au sortir de l’injecteur et se manifeste dans son champproche. Peu étudiée, l’atomisation texturelle est un phénomène rapide, impliquant de très petites structures ligamentaireset produisant un brouillard de très fines gouttes. Le travail de cette thèse est une étude expérimentale d’un processusd’atomisation texturelle observé sur des écoulements produits par des injecteurs cavitants. Trois atomiseurs académiquestransparents sont utilisés et des diagnostics optiques sont mis en oeuvre : la LDV (vélocimétrie doppler laser) et le PDPA(Phase Doppler Particle Analyzer) pour décrire l’écoulement interne et le spray, respectivement, et l’imagerie fixe à forterésolution spatiale ou à haute-cadence pour les écoulements interne et externe. Une première observation montre un lienimportant entre le régime de cavitation et le processus d’atomisation texturelle. Une analyse impliquant la mesure devariabilité de l’écoulement et du processus d’atomisation texturelle quantifie ce lien. Ici, le processus d’atomisation estdécrit par la mesure de sa distribution d’échelle. Associée au concept de système équivalent, cette analyse multi-échellepermet de produire une écriture mathématique du processus étudié. Ce résultat est sans précédent. Complété par unedescription mathématique de la distribution de taille des gouttes produites, il offre un appui nouveau pour construire unmodèle d’atomisation ligamentaires présenté dans ce travail et qui relie taille et forme des ligaments aux populations degouttes formées. Ces analyses fines amènent une meilleure connaissance du mécanisme d’atomisation étudié. Par exemple, on apprend qu’à débit fixé, la hauteur du canal d’alimentation de l’orifice de décharge n’influence pas les processus d’atomisation texturelle. Par ailleurs, un critère est établi pour identifier la plus petite échelle de déformation des ligaments impliquée dans la production des gouttesTextural atomization designates the mechanism of drop peeling from the interface of a free liquid flow. This mechanismis controlled by the characteristics of the flow issuing from the injector and manifests at its vicinity. Almost uninvestigated,textural atomization is a rapid phenomenon, implies very small ligamentary structures and produces a mist of fine droplets.The work of this thesis is an experimental investigation of a textural atomization process observed on flows issuing fromcavitating injector. Three academic transparent atomizers are used and optical diagnostics are implemented: LDV (LaserDoppler Velocimetry) and PDPA (Phase Doppler Particle Analyzer) to describe the internal flow and the spray, respectively,and still imaging at high spatial resolution or high-speed imaging for the internal and external flows. A first observation revealsa strong link between the cavitation regime and the textural atomization process. An analysis implying the measurementof the variability of the internal flow and of the atomization process quantifies this link. Here, the atomization process isdescribed by the measurement of its scale distribution. Associated with the concept of equivalent system, this multi-scaleanalysis returns a mathematical expression for the investigated atomization process. This result is unprecedented. Completedby a mathematical description of the spray drop-diameter distribution, it offers a new support to build a model of ligamentaryatomization processes presented in this work and that connects ligament size and deformation to the drop populations. Thesefine analyses provide a better knowledge of the investigated atomization process. For instance, we learn that, at fixed flowrate, the height of the inlet pipe feeding the orifice has no influence on the atomization process. Furthermore, a criterion hasbeen established to identify the smallest ligament deformation scale implied in the drop production
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Boitel, Guillaume. « Effet thermodynamique dans un inducteur cavitant : mesures embarquées de température ». Grenoble INPG, 2007. http://www.theses.fr/2007INPG0049.
Texte intégralRésumé :
Les travaux présentés s1nscrivent dans le cadre des recherches menées sur l'effet thermodynamique en cavitation dans les inducteurs de turbopompes spatiales. Ce phénomène physique, négligeable en eau froide, se manifeste par un refroidissement important des zones diphasiques par rapport au liquide ambiant en fluide cryogénique. La première partie de ce travail concerne l'évaluation des modèles prédictifs existants en s'appuyant d'une part sur une étude bibliographique détaillée, et d'autre part sur l'exploitation de deux campagnes d'essais réalisées sur un inducteur en eau et au Forane. Celles-d ont permis d'obtenir une estimation indirecte de l'effet thermodynamique en faisant une hypothèse de similitude géométrique en cavitation. La seconde partie porte sur la conception et la réalisation d'un moyen de mesure de température dans les poches de cavitation attachées aux aUbages d'un inducteurThe present work is devoted to an analysis of thermodynamic effect in cavitating inducers of rocket engine turbopumps. This physical phenomenon, negligible in cold water, is characterized, in cryogenie fluids, by a significant cooling of the two-phase regions in comparison with the temperature of the surrounding liquid. The first part of this work deals with an assessment of the existing predictive models using, on the one hand, a detailed bibliographie study, and on the other hand, the results of two experimental campaigns of tests carried out on an inducer using water and Refrigerant 114. These experiments allowed us to derive an indirect estimation of the cavity temperature depression, using a dassical cavitation scaling law for the cavity length. The second part focuses on the design and the achievement of an experimental device to measure the temperature inside the leading edges cavities attached to the inducer blades
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Tudisco, Cristina. « Chemical Engineering of Silicon for Supramolecular Recognition ». Doctoral thesis, Università di Catania, 2012. http://hdl.handle.net/10761/938.
Texte intégralRésumé :
This thesis discusses some strategies to anchor functional molecules on silicon-based substrates in order to introduce onto a solid surface specific functionalities. Two main typologies of silicon-based substrates both of technological interest have been functionalized through synthetic routes based on the hydrosilylation reaction. First typology consists of flat monocrystalline Si(100) which is the surface of election for the development of commercial microelectronic devices, while second substrate typology consists of porous silicon which represents an interesting candidate for novel devices due to its specific properties such as high surface area and luminescence. In particular, the attention is focused on the surface grafting of cavitand-based molecules, synthetic organic compounds with rigid cavities of molecular dimensions, which are interesting and versatile receptors. A key point of this thesis has been the study of the recognition properties of these receptors after surface anchoring. The obtained hybrid materials consisting of cavitand monolayer bonded to silicon surface combined the technological advantages of either Si(100) or porous silicon substratetes with the recognition properties of cavitand, thus allowing various applications ranging from sensing to surface hierarchical nanoassembly.
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Vernetti, Samantha Sizemore. « Two New Resorcinarenes : A Pyridine & ; Acetic Acid Ligand for Metal Coordination and a Deep-Cavity Nitroquinoxaline Resorcinarene ». Diss., CLICK HERE for online access, 2006. http://contentdm.lib.byu.edu/ETD/image/etd1279.pdf.
Texte intégral
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Zhang, Guangjian. « Etude expérimentale de la structure et de la dynamique des écoulements cavitants ». Thesis, Paris, HESAM, 2020. http://www.theses.fr/2020HESAE050.
Texte intégralRésumé :
La cavitation est un phénomène complexe impliquant un transfert de masse entre la phase liquide et vapeur à des températures presque constantes.Les processus physiques qui contrôlent les instabilités dans les écoulements cavitants ne sont pas encore compris, principalement en raison du manque de données expérimentales quantitatives sur les structures diphasiques et la dynamique à l'intérieur des zones de cavitation opaques. Dans cette thèse, la cavitation partielle développée dans de petits canaux convergents-divergents (Venturi) a été étudiée expérimentalement en détail pour élucider ces mécanismes. Ceci a été réalisé en combinant une technique d'imagerie par rayons X ultra-rapide, la visualisation conventionnelle à haute fréquence et la vélocimétrie par images de particules. Les principales contributions de la présente étude portent sur les quatre aspects suivants:(1) une description détaillée des structures d'écoulement diphasique au sein des poches de cavitation quasi stables,qui se caractérisent par un écoulement rentrant à faible vitesse existant en continu sous la cavité; (2) analyse de l'effet complexe de la cavitation sur les fluctuations de vitesses turbulentes; (3) identification et discussion de trois mécanismes distincts responsables de la transition vers un comportement instable périodique ; (4) analyse de l'effet d'échelle sur les comportements cavitants, dans le cas des profils Venturi étudiésCavitation is a complex phenomenon involving mass transfer between liquid and vapour phase at nearly constanttemperature. Advances in the understanding of the physical processes of cavitating flows are challenging, mainlydue to the lack of quantitative experimental data on the two-phase structures and dynamics inside the opaquecavitation areas. In this thesis, partial cavitation developed in small convergent-divergent (Venturi) channels wasstudied experimentally in detail for a better knowledge of the physical mechanisms governing the cavitationinstabilities. This was achieved by using an ultra-fast synchrotron X-ray imaging technique aided withconventional high speed photography and Particle Image Velocimetry. The main contributions of the presentstudy can be summarized as follows: (1) detailed description of the two-phase flow structures in quasi-stablesheet cavitation, which is characterized by a low-speed re-entrant flow existing continuously underneath thecavity; (2) analysis of the complex effect of cavitation on turbulent velocity fluctuations; (3) identification ofthree distinct mechanisms responsible for the transition of sheet-to-cloud cavitation, with a discussion of thedifferences between them; (4) analysis of the scale effect on cavitation in the studied Venturi flows
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Znidarcic, Anton. « Un nouvel algoritme pour la simulation DNS et LES des ecoulements cavitants ». Thesis, Paris, ENSAM, 2016. http://www.theses.fr/2016ENAM0056/document.
Texte intégralRésumé :
Le couplage diphasique-turbulence est une propriété clé des écoulements cavitants, qui est un frein important à l’amélioration des modèles de cavitation et de turbulence. Réaliser des simulations directes (DNS) est le moyen proposé ici pour s’affranchir du modèle de turbulence et obtenir des informations nouvelles sur les phénomènes mis en jeu. Ce type de simulation est exigeant sur le plan numérique, et requiert le développement d’un solveur spécifique intégrant les spécificités des modèles de cavitation. Cela inclue notamment des schémas de discrétisation d’ordre élevé, un solveur direct, et une résolution multi-domaines associée à une parrallélisation efficace. Une discrétisation par différences compactes finies s’avère être le meilleur choix. La contrainte de rapidité et de parrallélisation impose un algorithme où les systèmes résoudre n’impliquent des multiplications des variables implicites que par des coefficients invariants au cours du calcul. Un nouvel algorithme réunissant ces critères a été développé durant cette thèse, à partir de la combinaison de la méthode de Concus & Golub et d’une méthode de projection, qui permet de résoudre les équations associées à la modélisation homogène de la cavitation. Une nouvelle approche de vérification de ce nouvel algorithme est également proposée et mise en œuvre sur la base de la méthode des solutions manufacturées (MMS)Cavitation-turbulence interactions are problematic aspect of cavitating flows which imposes limitations in development of better cavitation and turbulence models. DNS simulations with homogeneous mixture approach are proposed to overcome this and offer more insight into the phenomena. As DNS simulations are highly demanding and a variety of cavitation models exists, a tool devoted specifically to them is needed. Such tools usually demand application of highly accurate discretization schemes, direct solvers and multi domain methods enabling good scaling of the codes. As typical cavitating flow geometries impose limits on suitable discretization methods, compact finite differences offer the most appropriate discretization tool. The need for fast solvers and good code scalability leads to request for an algorithm, capable of stable and accurate cavitating flow simulations where solved systems feature multiplication of implicitly treated variables only by constant coefficients. A novel algorithm with such ability was developed in the scope of this work using Concus and Golub method introduced into projection methods, through which the governing equations for homogeneous mixture modeling of cavitating flows can be resolved. Work also proposes an effective and new approach for verification of the new and existing algorithms on the basis of Method of Manufactured Solutions
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Louisnard, Olivier. « Contribution à l'étude de la propagation des ultrasons en milieu cavitant ». ENSMP, 1998. http://www.theses.fr/1998ENMP0817.
Texte intégralRésumé :
La principale limitation des procédés ultrasonores est la méconnaissance de la répartition de l’énergie acoustique dans le volume à insonifier, la présence des bulles de cavitation mettant les hypothèses de l'acoustique linéaire en défaut. Le caractère non-linéaire des oscillations radiales de ces bulles constitue la première difficulté dans la modélisation de la propagation des ultrasons. A partir d'un modèle de liquide à bulles, la non-linéarite de l'onde acoustique est tout d'abord examinée numériquement dans une géométrie monodimensionnelle, à l'aide d'un code de calcul par éléments finis développé à cet effet. La population de bulles est supposée uniforme dans l'espace et monodispersé, et le code est utilisé pour différents rapports de la fréquence acoustique à la fréquence propre des bulles. Les résultats obtenus montrent divers couplages entre le contenu harmonique des différentes grandeurs et la longueur du domaine, mais surtout que l'amortissement spatial de l'onde augmente notablement avec l'amplitude de la source. La population de bulles n'est cependant pas une donnée du problème, et l’hypothèse de monodispersité et d’homogénéité spatiale est relaxée, en sacrifiant les aspects non-linéaires. Les phénomènes de croissance, de migration, de fragmentation et de coalescence des bulles sont quantifiés, et réunis dans une équation de bilan de population, qui décrit l'auto-organisation de la population de bulles sous l'influence de l'onde acoustique. Le système est fermé par une équation de propagation en liquide à bulles linéarisée. Le système obtenu présente une forme complexe, mais sa résolution pourrait être envisageable dans un régime permanent. A défaut d'une telle résolution, une confrontation qualitative du modèle obtenu à l’interprétation de l'effet d’écran est proposée, et montre la nécessite d'ajouter au modèle une équation de transport de gaz dissous, et de reconsidérer la quantification des divers phénomènes dans un cadre non-linéaire.
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Merle, Lucie. « Étude expérimentale et modèle physique d'un écoulement cavitant avec effet thermodynamique ». Grenoble INPG, 1994. http://www.theses.fr/1994INPG0139.
Texte intégralRésumé :
L'effet thermodynamique est etudie experimentalement dans le cas d'une poche cavitante, attachee dans un venturi, se developpant dans un liquide thermosensible. Cet effet se manifeste par un refroidissement de la poche par rapport a la temperature d'entree du liquide qui est a determiner en fonction des caracteristiques cavitantes de l'ecoulement. Selon les modeles a interface, ce refroidissement est controle par le flux thermique du liquide vers la poche, lui meme fonction des parametres turbulents du liquide. Des mesures laser de vitesse et de turbulence autour de poches ont donc ete realisees. Pour le liquide thermosensible, le forane 114, la temperature de poche a ete mesuree pour connaitre le refroidissement reel ; des mesures de pression ont egalement ete faites afin de verifier l'hypothese d'equilibre thermodynamique. Les mesures laser autour de poches cavitantes en eau froide sont comparees aux mesures pres de poches ventilees afin de caracteriser la cavitation sans effet thermodynamique, puis des mesures laser pres de poches cavitantes au forane permettent de specifier l'action de l'effet thermodynamique. L'effet des parametres tels que la vitesse d'ecoulement, la longueur de poche et, dans le cas du forane, de la temperature, est etudiee. A l'eau, l'ecoulement contourne la cavite tandis qu'au forane, un debit liquide entrant dans la poche est estime. Des modeles simples permettent de calculer, a partir des mesures dans le forane, le flux cede par le liquide a la cavite, et le flux necessaire a une cavite de vapeur pure. La comparaison des flux ainsi que le debit entrant dans la cavite montrent que la poche est probablement constituee d'un melange diphasique ; dans ce cas, le flux thermique cede par le liquide intervient peu sur le refroidissement et l'effet thermodynamique est essentiellement lie au taux de vide local
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Shraberg, Joshua. « A Computational Study of Procyanidin Binding to Histatin 5 and Thermodynamic Properties of Hofmeister-Anion Binding to a Hydrophobic Cavitand ». ScholarWorks@UNO, 2014. http://scholarworks.uno.edu/td/1944.
Texte intégralRésumé :
Various studies suggest tannins act as antioxidants, anticarcinogens, cardio-protectants, anti-inflammatory agents, and antimicrobials. However, more investigation is needed to examine the bioavailability of tannins. Tannins bind to salivary peptides by hydrophilic and hydrophobic mechanisms. Electrospray Ionization Mass Spectrometry (ESI-MS) has been used to assess both hydrophilic and hydrophobic components of protein complexes. ESI-MS could potentially be an effective tool for screening the bioavailability of tannins. Weaker binding tannins are predicted to be more highly absorbed by the body, and should therefore exhibit greater bioavailability. Rannulu and Cole have used ESI-MS to measure binding affinities of procyanidin tannin stereoisomers for salivary peptides in aqueous solution. The condensed tannins procyanidin B1, B2, B3, and B4 demonstrated significantly different binding affinities (binding strengths) for the Histatin 5 salivary peptide. The procyanidin-Histatin 5 binding mechanisms in the ESI-MS experiments by Rannulu and Cole were investigated using the FRED docking program combined with molecular dynamics optimization in the AMBER software suite. The simulations suggest residual liquid-phase binding interactions in procyanidin-Histatin 5 complexes are maintained in the gas phase under conditions resembling those in ESI-MS experiments, though the gas-phase interaction energies were enhanced. Increased hydrogen bonding and decreased π-π stacking interactions were also detected in gas versus liquid-phase procyanidin-Histatin 5 complexes. In addition, simulation results suggest multiple conformations of procyanidins bind Histatin 5 at several sites and procyanidin binding does not fix the Histatin 5 peptide backbone. The simulations agree with previous studies which indicate aromatic Histatin 5 residues are responsible for procyanidin-Histatin 5 binding and tannins can bind salivary peptides in multiple conformations.
The effects of Hofmeister salts on complexation of an amphiphilic guest adamantane carboxylic acid to the hydrophobic surface of a deep-cavity cavitand have been investigated by Gibb et al. Adamantane-cavitand binding was found to be largely enthalpically driven, though adamantane binding in the presence of the salting-in anions perchlorate and thiocyanate was entropically driven. Gibb et al. also found that perchlorate-cavitand binding was enthalpically favorable, though entropically unfavorable. Potential-of-mean-force (PMF) calculations for perchlorate-cavitand and thiocyanate-cavitand complexation were performed using umbrella sampling with a modified version of the sander module from the Amber 9 software suite to further investigate the thermodynamic properties of Hofmeister-anion binding to the hydrophobic cavitand. The enthalpy for salting-in anion-cavitand complexation was calculated from the potential energy difference between the bound and unbound state (the potential energy of binding) along with the entropy. The binding entropy and enthalpy were also calculated using a finite difference approximation to the entropy. The enthalpy for perchlorate-cavitand complexation calculated from the binding energy and the finite difference approximation to the entropy was favorable with an unfavorable entropy. The binding enthalpy and entropy for thiocyanate-cavitand complexation calculated from the binding energy and finite difference approximation to the entropy were unfavorable and favorable, respectively, perhaps due to a classical hydrophobic effect. The orientation of the ligand, the number of water molecules displaced from the ligand and cavitand upon complexation, and the number of nearest-neighbor atom contacts between the ligand and the cavitand were also calculated. Additionally, the energetics of various interactions involved in salting-in anion-cavitand complexation including the anion-cavitand, anion-water, cavitand-water, and water-water interactions were assessed, though the data were inconclusive.
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Lusetti, Alberto. « Sviluppo e validazione di metodologie di analisi numerica per flussi cavitanti all'interno di iniettori ad alta pressione ». Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2013. http://amslaurea.unibo.it/5807/.
Texte intégralRésumé :
Il continuo sviluppo dei sistemi di iniezione, rispondente ad aumento di performance unito alla riduzione delle emissioni inquinanti, evidenzia sempre più la necessità di studiare i fenomeni cavitanti che si instaurano all’interno degli iniettori.
La cavitazione, infatti, se particolarmente intensa e prolungata nel tempo porta all’erosione del materiale con la conseguente rottura dell’organo elettromeccanico.
Attraverso un confronto tra le diverse tipologie di fori iniettore, si è messa a punto una metodologia di analisi per prevedere quali siano le zone dell’iniettore a maggior rischio di danneggiamento per erosione da cavitazione e quale sia l’influenza della geometria su queste.
Lo studio è stato effettuato con il software commerciale FLUENT, codice di simulazione fluidodinamica di ANSYS.
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Coutier-Delgosha, Olivier. « Modélisation des écoulements cavitants : étude des comportements instationnaires et application tridimensionnelle aux turbomachines ». Grenoble INPG, 2001. http://www.theses.fr/2001INPG0106.
Texte intégralRésumé :
L'étage d'aspiration des turbopompes de moteurs spéciaux cryotechniques, appelé inducteur, opère en régime cavitant, ce qui induit deux types de problèmes. D'une part, la vapeur modifie la charge des aubages et peut donc dégrader la performance de l'inducteur. D'autre part, la cavitation est à l'origine d'instabilités qui engendrent des efforts fluctuants et parfois dissymétriques sur les autres composants. En collaboration avec le CNES et Snecma Moteurs, l'analyse de ces mécanismes d'instabilité a donné lieu à un travail de recherche au LEGI, auquel cette thèse contribue sur le plan numérique. Le modèle physique de cavitation utilisé est basé sur la prise en compte d'un seul fluide, dont la densité varie entre celle de la vapeur et du liquide. La vitesse est la même pour les deux phases, et le taux de vide local est gouverné par une loi d'état barotrope qui relie directement les variations de pression et de densité. Deux approches parallèles ont été suivies sur la base de ce modèle. La première est 2D : elle a été développée au sein de l'équipe et améliorée lors de la présente étude en ce qui concerne la modélisation physique de la turbulence et la résolution numérique. Elle permet d'étudier des configurations simplifiées fixes et 2D représentatives d'un inducteur, en approfondissant l'analyse des propriétés du mélange liquide/vapeur et les aspects instationnaires. Une étude détaillée de l'auto-oscillation des poches de cavitation sur des profils Venturi a ainsi été menée. La seconde approche est l'extension 3D du modèle physique sur la base numérique du code commercial FINE/TURBO tm développé par NUMECA International. Les comportements cavitants quasi-statiques de plusieurs roues centrifuges ont été modélisés de manière satisfaisante : les courbes de chute de performance et les structures diphasiques dans les machines sont en bon accord avec les résultats expérimentaux. Des premiers calculs prometteurs sur des géométries d'inducteurs ont également été obtenus.
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Chen, Zhibing. « Synthesis and host-guest interaction of cage-annulated podands, crown ethers, cryptands, cavitands and non-cage-annulated cryptands ». Thesis, University of North Texas, 2003. https://digital.library.unt.edu/ark:/67531/metadc4229/.
Texte intégralRésumé :
Symmetrical cage-annulated podands were synthesized via highly efficient synthetic strategies. Mechanisms to account for the key reaction steps in the syntheses are proposed; the proposed mechanisms receive support from the intermediates that have been isolated and characterized.
An unusual complexation-promoted elimination reaction was studied, and a mechanism is proposed to account for the course of this reaction. This unusual elimination may generalized to other rigid systems and thus may extend our understanding of the role played by the host molecules in "cation-capture, anion-activation" via complexation with guest molecules. Thus, host-guest interaction serves not only to activate the anion but also may activate the leaving groups that participate in the complexation.
Complexation-promoted elimination provides a convenient method to desymmetrize the cage while avoiding protection/deprotection steps. In addition, it offers a convenient method to prepare a chiral cage spacer by introducing 10 chiral centers into the host system in a single synthetic step.
Cage-annulated monocyclic hosts that contain a cage-butylenoxy spacer were synthesized. Comparison of their metal ion complexation behavior as revealed by the results of electrospray ionization mass spectrometry (ESI-MS), alkali metal picrate extraction, and pseudohydroxide extraction with those displayed by the corresponding hosts that contain cage-ethylenoxy or cage-propylenoxy spacers reveals the effect of the length of the cage spacer upon the host-guest behavior. A series of cage-annulated cryptands, cavitands and the corresponding non-cage-annulated model compounds have been synthesized. These host molecules display unusual behavior when examined by using ESI-MS techniques, i.e., they bind selectively to smaller alkali metal ions (i.e., Li+ and Na+), a result that deviates significantly from expectations based solely upon consideration of the size-fit principle. It seems likely that this behavior results from the effect of the host topology on host-guest behavior. A series of non-cage-annulated cryptands also have been synthesized. These compounds can serve as starting materials for cavitand construction.
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Assis, Maiara Pereira 1987. « Avaliação de equipamento tipo jato cavitante para inativação de Escherichia Coli empregando múltiplos jatos ». [s.n.], 2014. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/258107.
Texte intégralRésumé :
Orientadores: José Gilberto Dalfré Filho, Ana Inés Borri GenovezDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo
Made available in DSpace on 2018-08-25T02:40:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Assis_MaiaraPereira_M.pdf: 4163936 bytes, checksum: 61db4f21a77d3fbfc1e65f7eb123dbfe (MD5) Previous issue date: 2014
Resumo: As discussões acerca da escassez de água e da sua qualidade para consumo humano são primordiais no contexto da gestão dos recursos hídricos. A água lançada na forma de esgoto doméstico e industrial nos corpos hídricos representa uma ameaça à saúde pública. Contudo, a qualidade da água pode ser melhorada controlando-se a poluição e aprimorando-se as técnicas de inativação de microrganismos e de degradação de compostos, que consistem na destruição de microrganismos e de compostos químicos excedentes. Uma das técnicas alternativas de inativação e degradação é empregar o fenômeno da cavitação. A cavitação desenvolve altas tensões de cisalhamento no interior do fluido e, além do mais, pode envolver a liberação de radical hidroxila, que auxiliam na oxidação de compostos presentes na água. O objetivo deste trabalho foi desenvolver um equipamento tipo jato cavitante para a inativação de Escherichia coli, empregando uma nova configuração com múltiplos jatos. A nova configuração do equipamento foi testada e comparada com a configuração existente no Laboratório de Hidráulica e Mecânica dos Fluidos, na busca de uma eficiência ótima. Os resultados indicam uma dependência da inativação com a pressão do equipamento e a configuração de bocais. Um bocal com orifício único e pressões menores (até 15,00 MPa) ou um sistema de bocais tridimensional e pressões maiores (em torno de 30,00 MPa) obtiveram as melhores taxas de inativação. As eficiências energéticas do equipamento tipo jato cavitante para cada taxa de inativação foram verificadas. Neste caso, as melhores alternativas dependem do tempo de inativação requerido. O equipamento tipo jato cavitante mostrou-se como uma alternativa viável para a inativação de Escherichia coli e que pode ser empregado com outras técnicas de inativação
Abstract: Discussions on the scarcity of water and its quality for human consumption are keys for the water resources management. The water released as domestic and industrial sewage in water bodies poses a threat to public health. However, the water quality can be improved by controlling pollution and by improving the techniques of inactivation of microorganisms and degradation of compounds, which consists of destruction of microorganisms and degradation of chemicals. One of the alternative techniques for inactivation and degradation is to employ the phenomenon of cavitation. Cavitation develops shear stress within the fluid and, besides, may involve the release of hydroxyl radicals, which assist the oxidation of the compounds present in the water. The objective of this study was to develop a cavitating jet apparatus to inactivate Escherichia coli, using a new configuration with multiple jets. The new configuration of the equipment was tested and compared with the existing configuration at the Laboratory of Hydraulics and Fluid Mechanics in the search for the optimal efficiency. The results indicated a dependence of inactivation with the pressure of the equipment and the configuration of nozzles. A single orifice nozzle and lower pressures (up to 15.00 MPa) or a system of three-dimensional nozzles and higher pressures (around 30.00 MPa) obtained the best inactivation rates. The energy efficiency of the cavitating jet apparatus in the rate of inactivation was verified. In this case, the best alternatives depend on the time required for inactivation. The cavitating jet apparatus proved to be a viable alternative to the inactivation of Escherichia coli and can be used along with other inactivation techniques
Mestrado
Recursos Hidricos, Energeticos e Ambientais
Mestra em Engenharia Civil