Tesi sul tema "Couplages énergétiques"
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Dupré, la Tour Marie-Alix. "Towards a Decarbonized Energy System in Europe in 2050 : Impact of Vector Coupling and Renewable Deployment Limits". Electronic Thesis or Diss., Paris, EHESS, 2023. http://www.theses.fr/2023EHES0014.
Abstract (sommario):
Pour lutter contre le changement climatique, l'Europe s'est engagée à ce que son système énergétique soit décarboné d'ici 2050.Le système électrique présente un important potentiel de décarbonation. Il peut ainsi contribuer à la décarbonation d'autres vecteurs (hydrogène par exemple), qui auront donc tendance à s'électrifier davantage. Cette thèse s'est donc concentrée d’une part sur la décarbonation du système électrique, et d’autre part sur l'interaction entre les différents vecteurs énergétiques. La décarbonation du vecteur électrique reposera sur l'utilisation des énergies renouvelables. Or, les études qui évaluent leur potentiel obtiennent des valeurs très différentes. Dans le premier chapitre, à travers une revue systématique de la littérature des études de potentiel éolien et photovoltaïque en Europe, la variabilité de ces valeurs a été examinée. Ce chapitre montre que les limites surfaciques des potentiels ne sont pas restrictives, et la variabilité des valeurs est due à l'ajout de critères socio-politiques dans les calculs de potentiel. In fine, la limite au développement des énergies renouvelables ne sera pas la faisabilité technique mais la volonté politique et sociétale et les contraintes du secteur industriel, y compris la disponibilité des ressources naturelles nécessaires, comme les métaux par exemple. Dans un deuxième chapitre, le fonctionnement et les prix du système énergétique couplé, à capacités fixes, ont été étudiés. L'influence des couplages sur les prix des vecteurs énergétiques a été soulignée. En particulier, la flexibilité de la demande en gaz de synthèse (via l'électrolyse) pourrait fixer les prix de l'électricité sur une majorité des pas de temps de l'année. De plus, l’importance de la gestion saisonnière des stocks dans la formation des prix du gaz, et donc de l'électricité, a été mise en évidence. Par ailleurs, pour fonctionner de manière optimale, un tel système nécessite un haut niveau de coordination entre les vecteurs : les variantes qui dégradent la coordination montrent une augmentation significative des coûts d'exploitation du système énergétique. Enfin, un troisième chapitre a traité des conséquences des couplages énergétiques sur les besoins en flexibilité du système. Des variantes sur chaque vecteur ont été analysées à travers l'évaluation des besoins en flexibilité via des indicateurs sur plusieurs échelles de temps. En particulier, l'intérêt de la coordination entre les vecteurs a été confirmé : elle permet aussi d'éviter des investissements massifsTo address climate change, Europe is committed to a decarbonized energy system by 2050.The power system has a large potential for decarbonization. It can thus contribute to the decarbonization of other vectors (hydrogen for example), which will therefore tend to become more electrified. Therefore, this thesis has focused on the decarbonization of the power system on the one hand, and the interaction between the various energy vectors on the other.The decarbonization of the power vector will involve the use of renewable energies. However, the studies that evaluate their potential obtain very different values. In the first chapter, which consisted of a systematic literature review of wind and photovoltaic studies of potential in Europe, the variability of these values was examined. The areal limits of the potentials are not restrictive, and the variability of the values is due to the addition of socio-political criteria to the calculations of potential. Ultimately, the limit to the development of renewables will not be technical feasibility but political and societal will and limits of the industrial sector, including the availability of the necessary natural resources (metals, etc.).In a second chapter, the operation and prices of this coupled system with fixed capacities were studied. The influence of the couplings on the prices of the energy vectors was underlined. In particular, the flexibility of the demand for synthesis gas (via electrolysis) could set the electricity prices on a majority of the time steps of the year. The importance of seasonal stock management in the formation of gas prices, and therefore electricity prices, was highlighted. To operate optimally, such a system requires a high level of coordination between vectors. Variants that degrade coordination show a significant increase in the operating costs of the energy system.Finally, a third chapter addressed the consequences of energy couplings on the system flexibility requirements. Variants on each vector were analyzed through the evaluation of the flexibility needs based on indicators on several time scales. In particular, the interest of coordination between vectors was confirmed: it also avoids massive investments
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Segond, Guillaume. "Etudes des couplages thermohydrauliques en régime variable d'un système thermique avec stockage : application à la production d'eau chaude sanitaire à partir de la valorisation d'une source de chaleur basse température". Thesis, Aix-Marseille, 2015. http://www.theses.fr/2015AIXM4722.
Abstract (sommario):
Le travail présenté ici a pour objectifs d’étudier et d’optimiser les performances énergétiques d’un chauffe-eau thermodynamique couplé à un stockage par chaleur sensible. La ressource utilisée consiste en la récupération de chaleur sur l’air extrait d’un logement de type collectif. L’enjeu est de caractériser les conditions dans lesquelles le système est capable d’assurer les besoins avec des performances requises lorsque les conditions aux limites sont très fluctuantes. Sur le plan fonctionnel, le système doit être le plus simple possible du point de vue de sa configuration hydraulique et de sa stratégie de régulation.Pour cette étude, nous avons développé un modèle physico-corrélatif sur TRNSYS pour simuler et analyser les différents scenarios et les couplages thermohydrauliques entre les composants du système. En parallèle de cette démarche de modélisation, nous avons conçu et mis en œuvre un dispositif expérimental à l’échelle 1 à des fins de validation du modèle sur une large plage de conditions opératoires.L’analyse des résultats, notamment sur la nature des écoulements au sein du ballon de stockage, a mis en évidence l’influence majeure d’un certain nombre de paramètres sur les performances du système. En particulier, la robustesse des performances face à des fluctuations importantes des conditions aux limites peut être assurée grâce à une stratégie de régulation adaptée.Cette étude a finalement conduit à proposer un modèle réduit pour le dimensionnement du système qui prend en compte les paramètres le plus pertinents pour la stratégie de régulationThe work presented here aims to study and optimize the energy efficiency of a heat pump water heater coupled with a sensible heat storage. The resource used consists of heat recovery from exhaust air of a collective type of housing. The challenge is to characterize the conditions in which the system is capable of ensuring the needs with performance required when the boundary conditions are very volatile. Functionally, the system should be as simple as possible from the viewpoint of its hydraulic configuration and its control strategy.For this study, we developed a TRNSYS numerical model to simulate and analyze different scenarios and thermal hydraulic couplings between the system components. In parallel with this modeling approach, we designed and implemented an experimental set up with realistic scale to validate the model over a wide range of operating conditions.The analysis of the results, including the nature of flows within the storage tank, highlighted the major influence on a number of parameters on the system performance. In particular, the robust performance in the face of significant fluctuations of the boundary conditions can be ensured through appropriate control strategy.This study eventually led to propose a model for the design of the system that takes into account the most relevant parameters for the control strategy
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Ryu, M. S. "Application des mobilités énergétiques au couplage fluide - structure". Phd thesis, INSA de Lyon, 2002. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00780398.
Abstract (sommario):
La méthode des mobilités énergétiques a été développée dans le domaine des moyennes fréquences, afin de prévoir le comportement vibratoire des structures par bandes de fréquence. Dans ce travail, on étend l'approche du cas du couplage vibroacoustique entre un fluide et une structure. Les mobilités acoustiques et structurales sont étudiées pour le milieu fluide et la structure respectivement. La surface du couplage est maillée en pavés, afin de réduire le problème en mobilités énergétiques ponctuelles. Une simulation numérique a été réalisée dans le cas d'une plaque couplée à une cavité parallélépipédique, où les influences du nombre de pavés et de l'amortissement des sous-systèmes sont étudiées. L'énergie cinétique de la plaque, la puissance transmise au milieu acoustique et le facteur de rayonnement de la structure sont calculés et comparés avec un calcul de référence (méthode modale) et avec des résultats expérimentaux. Les critères de maillage (taille de pavé par rapport aux longueurs d'ondes de la structure et du milieu fluide) sont déterminés avant et après la fréquence critique, pour assurer une modélisation correcte du couplage dans une bande de fréquence donnée. Afin de tenir compte d'une structure compliquée à modéliser, un calcul mixte (utilisation des mobilités mécaniques mesurées et des mobilités acoustiques calculées) est également présenté.
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Ryu, Myong-Sok. "Application des mobilités énergétiques au couplage fluide - structure". Lyon, INSA, 2002. http://theses.insa-lyon.fr/publication/2002ISAL0065/these.pdf.
Abstract (sommario):
La méthode des mobilités énergétiques a été développée dans le domaine des moyennes fréquences, afin de prévoir le comportement vibratoire des structures par bandes de fréquence. Dans ce travail, on étend l'approche du cas du couplage vibroacoustique entre un fluide et une structure. Les mobilités acoustiques et structurales sont étudiées pour le milieu fluide et la structure respectivement. La surface du couplage est maillée en pavés, afin de réduire le problème en mobilités énergétiques ponctuelles. Une simulation numérique a été réalisée dans le cas d'une plaque couplée à une cavité parallélépipédique, où les influences du nombre de pavés et de l'amortissement des sous-systèmes sont étudiées. L'énergie cinétique de la plaque, la puissance transmise au milieu acoustique et le facteur de rayonnement de la structure sont calculés et comparés avec un calcul de référence (méthode modale) et avec des résultats expérimentaux. Les critères de maillage (taille de pavé par rapport aux longueurs d'ondes de la structure et du milieu fluide) sont déterminés avant et après la fréquence critique, pour assurer une modélisation correcte du couplage dans une bande de fréquence donnée. Afin de tenir compte d'une structure compliquée à modéliser, un calcul mixte (utilisation des mobilités mécaniques mesurées et des mobilités acoustiques calcukées) est également présentéThe energy mobility method was developed in the medium frequency range, in order to predict the vibratory behavior of structures by frequency bands. In this study, one extend the approach to the case of vibroacoustic coupling between a fluid and a strcuture. The acoustic mobility for the fluid medium as well as the structural mobility for the structure are studied. The coupling surface is meshed in patches in order to reduce the problem to point energy mobilities. A numerical simulation was carried out in the case of a plate coupled with a parallepipedic cavity, where the influence of the number of patches and of the damping of the subsystems are studied. The kinetic energy of the plate, the power transmitted to the acoustic medium and the radiation efficiency of the structure are calculated and compared with a reference caculation (modal method) and with expreimental results. The criteria of meshing (size of patch compared to the wavelengths of the structure and the acoustic fluid) are determined before and after the critical frequency, to ensure a correct modeling of the coupling in a given frequency band. In order to take account of a structure complicated to model, a mixed calculation (use of measured mechanical mobilities and calculated acoustic mobilities) are also presented
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Troadec, Jean-Denis. "Regulation du couplage stimulus-secretion par l'atp extracellulaire dans la neurohypophyse de rat". Nice, 1998. http://www.theses.fr/1998NICE5230.
Abstract (sommario):
L'atp, molecule intracellulaire fondamentale du metabolisme energetique, peut egalement avoir un role de mediateur intercellulaire. Ses actions comme neurotransmetteur sont bien etablies au niveau du snp, alors que peu de donnees sont disponibles au niveau du snc. La neurohypophyse est un organe neuroendocrinien constitue principalement de terminaisons neurosecretrices et de cellules gliales appelees pituicytes. Nous avons etudie l'effet de l'atp extracellulaire sur deux modeles complementaires : les terminaisons nerveuses isolees et les pituicytes en culture primaire. L'atp entraine une augmentation de la ca 2 + i et de la liberation d'avp (et pas d'ot), via l'activation d'un recepteur purinergique p 2 x 2. Par une technique bioluminescente, nous avons pu montrer la co-liberation de l'atp et des neuropeptides lors de la secretion neurohypophysaire. In situ, les cellules gliales de la neurohypophyse sont en contact etroit avec les terminaisons nerveuses, et peuvent donc recevoir les produits de secretion des terminaisons. Nous avons alors teste l'effet de l'atp sur les pituicytes. Sur ces cellules, l'atp entraine une augmentation de la ca 2 + i, via l'activation d'un recepteur purinergique p 2 y. L'utilisation d'un traceur radioactif du k +, le 8 6rb +, nous a permis de montrer que l'activation du recepteur p 2 y par l'atp declenchait un efflux de potassium de ces cellules. L'etude pharmacologique a permis de conclure a la presence de canaux k + sensibles au ca 2 +. Dans la neurohypophyse, l'atp peut reguler de facon autocrine et paracrine la secretion, en agissant au niveau des terminaisons nerveuses. Sur les pituicytes, l'augmentation de l'efflux de k + atp dependant, permettrait, in vivo, une elevation locale de la k + e entrainant une modulation de l'excitabilite des terminaisons avoisinantes. Ces travaux sont presentes a l'appui de l'hypothese selon laquelle la voie purinergique serait physiologiquement importante dans la regulation de la secretion neurohypophysaire.
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Daunay, Bruno. "Couplage haptique pour des applications de docking moléculaire". Paris 6, 2007. http://www.theses.fr/2007PA066324.
Abstract (sommario):
Réaliser une tâche de docking moléculaire avec un retour d'effort à six degrés de liberté suppose d'adresser trois difficultés majeures. Le fait de réutiliser un logiciel conçu pour des applications pharmaceutiques, suppose de s'adapter à celui-ci. La première difficulté consiste donc dans le temps de réponse du changement conformationnel de la protéine, qui n'est pas temps-réel. Les commandes risquent donc d'être instables. La différence d'échelle entre les efforts et les déplacements de l'environnement de l'utilisateur et de la molecule, ainsi que la forte raideur des forces intermoléculaires, posent un réel problème quant à l'interprétation des efforts. De plus, le simulateur moléculaire évalue une énergie d'interaction. Sa conversion en effort doit donc être envisagée. La plate-forme de téléopération mise en place, qui garantit un retour d'effort à six degrés de liberté, prend en compte ces difficultés, et propose : La réutilisation d'un logiciel de simulation moléculaire, intégrant un processus de minimisation de l'énergie calculée à partir d'un champ de force quelconque, interfacé avec un organe haptique de la classe Virtuose. Une commande en variables d'onde capable d'atténuer la grande amplitude des forces et de rendre passive la communication, retardée par le calcul du changement de conformation de la protéine. Des coefficients homothétiques font l'adéquation entre les grandeurs physiques des deux mondes. Une conversion de l'énergie d'interaction en effort à ressentir. Celle-ci est assurée par un modèle paramétrable utilisant la méthode des moindres carrés pour l'actualisation de ses paramètres. Sa dérivée analytique fournit les efforts d'interaction.
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Tran, Ngoc Phuong Nguyen. "Couplage calcium intracellulaire - vasoréactivité : contrôle du métabolisme énergétique musculaire et rôle modulateur de l'endothélium". Université de Nancy I. UFR Sciences pharmaceutiques et biologiques, 1997. http://www.theses.fr/1997NAN10337.
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Saheb, Yamina. "Interaction énergétique bâtiment-équipement : expérimentation et modélisation". Toulouse 3, 2003. http://www.theses.fr/2003TOU30191.
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Bouazizi, Abdelaziz. "Optimisation du couplage énergétique entre les micro-ondes et les composites époxy-noir de carbone". Toulouse, INPT, 1988. http://www.theses.fr/1988INPT005G.
Abstract (sommario):
Le comportement sous micro-ondes des composites epoxy-noir de carbone est analyse grace a l'etude des variations en fonction du temps de la temperature des echantillons et des pertes d'energie electrique associees. Des micro-ondes de frequence 2,45 ghz sont emises en modes continu et pulse. Dans ce dernier cas, l'emission est definie par sa periode c, la duree d'impulsion ou le rapport cyclique /c et la puissance electrique moyenne po du rayonnement. Deux etudes parametriques de l'activation de la reaction de reticulation des composites a concentration variable de noir de carbone sont conduites en mode continu d'une part et en mode pulse d'autre part. Dans les deux cas une transition energetique qui n'a rien a voir avec la percolation electrique, est observee. Cette transition est responsable de l'inversion de la tendance a l'acceleration de la cinetique de reticulation avec des concentrations croissantes des charges. Elle est en fait reliee a l'agregation des grains de noir de carbone. Lorsque des ondes pulsees sont mises en uvre, des valeurs particulieres de la periode c, appelees periodes optimisees, conduisent a des accelerations maximum de la cinetique. Elles sont attribuees a des processus de relaxations affectant des segments de chaines appartenant aux entites chimiques de la matrice. De telles relaxations, appelees encore relaxations segmentales, consomment une quantite d'energie pu#d#s, tandis que la relaxation dipolaire en relation avec la frequence de l'onde porteuse (2,45 ghz) en necessite une quantite pu#d#d. En tenant compte des pertes par conduction electrique dans les charges, l'expression des pertes electriques totales pu est donnee par: pu=pu#d#d+pu#d#s+pu#c. La balance entre pu#d#d et pu#d#s depend de la duree d'impulsion ou du rapport cyclique qui peuvent prendre egalement des valeurs optimisees du point de vue de l'acceleration de la cinetique de reticulatio
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Diguet, Nicolas. "Couplage de l’expression des gènes du cytosquelette et du métabolisme énergétique par le Facteur de Réponse au Sérum (SRF) : implications dans la cardiomyopathie dilatée". Paris 6, 2013. http://www.theses.fr/2011PA066743.
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Habart, Emilie. "Couplage entre le gaz et les grains dans le milieu interstellaire". Paris 7, 2001. http://www.theses.fr/2001PA077201.
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Nogueira, Véronique. "Régulation de l'oxydation phosphorylante : importance physiologique de la modulation du couplage entre oxydation et phosphorylation". Paris 7, 2001. http://www.theses.fr/2001PA077105.
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Bigot, Dimitri. "Contribution à l'étude du couplage énergétique enveloppe / système dans le cas de parois complexes photovoltaïques (PC - PV)". Phd thesis, Université de la Réunion, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00766755.
Abstract (sommario):
Cette thèse présente un modèle thermique et électrique de paroi photovoltaïque (PV) intégrée ou semi-intégrée au bâtiment. La particularité du modèle est le transfert de chaleur entre le panneau et le bâtiment, décrit de telle manière que leurs modèles respectifs soient totalement couplés. Ceci a l'avantage de permettre la prédiction de l'impact de l'installation PV sur le champ de température du bâtiment et donc sur le confort thermique associé. Le but de l'étude est de mettre en évidence l'impact des panneaux PV en termes d'isolation thermique ou de protection solaire pour le bâtiment et la résultante en termes de gain énergétique. De plus, une séquence expérimentale a été menée à l'île de La Réunion, où le climat est tropical et humide, avec un rayonnement solaire important. Dans de telles conditions, il est important de minimiser la sollicitation thermique à travers l'enveloppe du bâtiment, en particulier la toiture. Le modèle est intégré à un code de simulation thermique du bâtiment (ISOLAB) et peut prédire l'impact des panneaux PV installés selon différentes configurations, mais aussi le productible photovoltaïque de l'installation. Finalement, l'étude expérimentale est utilisée pour fournir des éléments de validation du modèle numérique et une analyse de sensibilité est lancée pour mettre en évidence les paramètres les plus influents du modèle. Il a été démontré que les paramètres radiatifs du panneau PV ont un impact important sur le champ de température du bâtiment et que leur détermination doit être faite correctement. Les résultats de cette analyse sont ensuite utilisés pour optimiser le modèle thermique à l'aide du logiciel d'optimisation GenOpt.
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Roussel, Damien. "Contrôle du couplage énergétique mitochondrial par les acides gras : implication dans la thermogenèse sans frisson musculaire aviaire". Lyon 1, 1999. http://www.theses.fr/1999LYO10044.
Abstract (sommario):
Le developpement d'une thermogenese sans frisson (nst) est le phenomene qui caracterise le mieux qu'un endotherme est acclimate au froid. Chez les jeunes oiseaux la nst est principalement d'origine musculaire. Les acides gras (ags) jouent un role important dans la modulation des mecanismes thermogenes comme initiateurs d'un decouplage partiel des phosphorylations oxydatives mitochondriales et comme activateurs du recyclage du calcium a travers la membrane du reticulum sarcoplasmique. Toutefois, l'action des ags sur les phosphorylations oxydatives mitochondriales apparait contradictoire avec une activation de la consommation d'atp induit par l'augmentation du recyclage du calcium. L'objectif de ce travail etait donc de decrire l'action des ags sur le couplage energetique et la synthese d'atp de mitochondries isolees du muscle squelettique chez des oiseaux ayant acquis des capacites de nst. Nous avons ainsi etabli des comparaisons entre les mitochondries subsarcolemmales (ssm) et intermyofibrillaires (ifm) isolees du muscle gastrocnemien de canetons de barbarie (cairina moschata) acclimates au froid (eleves 5 semaines a 4\c), ou temoins (eleves a thermoneutralite, 25\c). L'etude de la phosphorylation oxydative par polarographie (respiration), par bioluminescence (synthese d'atp) et par spectrophotometrie (potentiel de membrane) suggere que les ifm et les ssm possedent des proprietes fonctionnelles distinctes. Notre travail montre egalement que i) l'exposition au froid augmente la conductance de la membrane interne aux protons dans les deux populations mitochondriales et s'accompagne d'une diminution du couplage energetique des ssm, ii) l'utilisation de fortes concentrations decouplantes de palmitate n'abolit pas totalement la synthese d'atp des deux populations mitochondriales. Nous demontrons egalement la participation du transporteur atp/adp dans le mecanisme d'action du palmitate. Nos resultats suggerent que le developpement d'un decouplage partiel des mitochondries sous l'action des ags n'est pas antinomique d'une activation du cycle du calcium au niveau du reticulum sarcoplasmique. En conclusion de notre travail nous proposons un modele regional des mecanismes cellulaires de la nst musculaire aviaire.
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Bigot, Dimitri. "Contribution à l’étude du couplage énergétique enveloppe / système dans le cas de parois complexes photovoltaïques (PC - PV)". Thesis, La Réunion, 2011. http://www.theses.fr/2011LARE0024/document.
Abstract (sommario):
Cette thèse présente un modèle thermique et électrique de paroi photovoltaïque (PV) intégrée ou semi-intégrée au bâtiment. La particularité du modèle est le transfert de chaleur entre le panneau et le bâtiment, décrit de telle manière que leurs modèles respectifs soient totalement couplés. Ceci a l'avantage de permettre la prédiction de l'impact de l'installation PV sur le champ de température du bâtiment et donc sur le confort thermique associé. Le but de l'étude est de mettre en évidence l'impact des panneaux PV en termes d'isolation thermique ou de protection solaire pour le bâtiment et la résultante en termes de gain énergétique. De plus, une séquence expérimentale a été menée à l'île de La Réunion, où le climat est tropical et humide, avec un rayonnement solaire important. Dans de telles conditions, il est important de minimiser la sollicitation thermique à travers l'enveloppe du bâtiment, en particulier la toiture. Le modèle est intégré à un code de simulation thermique du bâtiment (ISOLAB) et peut prédire l'impact des panneaux PV installés selon différentes configurations, mais aussi le productible photovoltaïque de l'installation. Finalement, l'étude expérimentale est utilisée pour fournir des éléments de validation du modèle numérique et une analyse de sensibilité est lancée pour mettre en évidence les paramètres les plus influents du modèle. Il a été démontré que les paramètres radiatifs du panneau PV ont un impact important sur le champ de température du bâtiment et que leur détermination doit être faite correctement. Les résultats de cette analyse sont ensuite utilisés pour optimiser le modèle thermique à l'aide du logiciel d'optimisation GenOptThis thesis presents a thermal and electrical modelling of PV walls integrated to buildings. The particularity of this model is that the heat transfer that occurs through the panel to the building is described so that both building and PV thermal modelling are fully coupled. This has the advantage of allowing the prediction of the impact of PV installation on the building temperature field and also the comfort inside it. The aim of this study is to show the impact of the PV panels in terms of level of insulation or solar protection for the building. Moreover, the study has been conducted in La Reunion Island, where the climate is tropical and humid, with a strong solar radiation. In such conditions, it is important to minimise the thermal load through the roof of the building. The thermal model is integrated in a building simulation code and is able to predict the thermal impact of PV panels installed on buildings in several configurations and also their production of electricity. Finally, the experimental study is used to give elements of validation for the numerical model and a sensitivity analysis has been run to put in evidence the governing parameters. It has been shown that the radiative properties of the PV panel have a great impact on the temperature field of the tested building and the determination of these parameters has to be taken with care. Results of sensitivity analysis are used to optimize the PV thermal model using the GenOpt optimization program
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Agbli, Kréhi Serge. "Modélisation multiphysique des flux énergétiques d'un couplage photovoltaïque-électrolyseur PEM-pile à combustible PEM en vue d'une application stationnaire". Phd thesis, Université de Franche-Comté, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00767882.
Abstract (sommario):
A l'aide de la Représentation Energétique Macroscopique (REM) comme outil de modélisation graphique, la modélisation et la gestion d'énergie d'une application stationnaire isolée à base d'un système PEMFC couplé à l'énergie solaire photovoltaïque comme source principale d'énergie sont développées. Afin d'assurer une autonomie du système en combustible, un électrolyseur PEM est intégré au dispositif. En outre, des packs de batteries et de supercondensateurs permettent un stockage d'énergie et de puissance.Grâce à la modularité de la REM, les modèles respectifs des différentes entités énergétiques du système ont été développés avant de les assembler pour reconstituer un modèle global. Une caractéristique propre de la REM étant la commande, une Structure Maximale de Commande (SMC) est déduite du modèle REM du système par application de règles d'inversion.Le phénomène d'effet échelle a permis de dimensionner le système grâce à un profil de consommation domestique d'énergie électrique. Une stratégie de gestion énergétique basée sur la méthode du bilan des flux de puissance et prenant en compte les dynamiques de chaque source a été développée. Différents modes de fonctionnement ont été étudiés. Grâce è un profil d'ensoleillement d'une journée, la pertinence du modèle a été évaluée. Il a été en outre introduit un couplage entre la méthode du bilan des flux de puissance et la logique floue afin que la stratégie de gestion redéfinisse les références des grandeurs électriques en tenant compte de l'état de charge des batteries et de celui des supercondensateurs.
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Agbli, Kréhi Serge. "Modélisation multiphysique des flux énergétiques d’un couplage photovoltaïque-électrolyseur PEM-pile à combustible PEM en vue d’une application stationnaire". Thesis, Besançon, 2012. http://www.theses.fr/2012BESA2001/document.
Abstract (sommario):
A l’aide de la Représentation Energétique Macroscopique (REM) comme outil de modélisation graphique, la modélisation et la gestion d’énergie d’une application stationnaire isolée à base d’un système PEMFC couplé à l’énergie solaire photovoltaïque comme source principale d’énergie sont développées. Afin d’assurer une autonomie du système en combustible, un électrolyseur PEM est intégré au dispositif. En outre, des packs de batteries et de supercondensateurs permettent un stockage d’énergie et de puissance.Grâce à la modularité de la REM, les modèles respectifs des différentes entités énergétiques du système ont été développés avant de les assembler pour reconstituer un modèle global. Une caractéristique propre de la REM étant la commande, une Structure Maximale de Commande (SMC) est déduite du modèle REM du système par application de règles d’inversion.Le phénomène d’effet échelle a permis de dimensionner le système grâce à un profil de consommation domestique d’énergie électrique. Une stratégie de gestion énergétique basée sur la méthode du bilan des flux de puissance et prenant en compte les dynamiques de chaque source a été développée. Différents modes de fonctionnement ont été étudiés. Grâce è un profil d’ensoleillement d’une journée, la pertinence du modèle a été évaluée. Il a été en outre introduit un couplage entre la méthode du bilan des flux de puissance et la logique floue afin que la stratégie de gestion redéfinisse les références des grandeurs électriques en tenant compte de l’état de charge des batteries et de celui des supercondensateursA stand alone multi-source system based on the coupling of photovoltaic energy and both a PEM electrolyser and a PEMFC for stationary application is studied. The system gathers photovoltaic array as main energy source, ultracapacitors and batteries packs in order to smooth respectively fast and medium dynamic by supplying the load or by absorbing photovoltaic source overproduction. Because of the necessity of fuel availability, especially for islanding application like this one, a PEM electrolyser is integrated to the system for in situ hydrogen production.The main purpose being modeling and management of the power flows in order to meet the energy requirement without power cut, a graphical modeling tool namely Energetic Macroscopic Representation (EMR) is used because of its analysis and control strengths. Thanks to the modular feature of the EMR, the different models of each energetic entity of the system are performed before their assembling.By using scale effect, the energetic system sizing is performed according to a household power profile. Then, by the help of the multi-level representation, the maximal control structure (MCS) is deduced from the system EMR model. The electrical reference values of the MCS are generated by applying the power balancing method involving the own dynamic of each source into the energy management strategy. Different behavior modes are taken into account. By considering an irradiance profile for one day, the system is simulated highlighting its suitable behaviour. Moreover, the relevance of the introduced coupling between fuzzy logic controller and the power balancing method is pointed out
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Orefice, Giovanni. "Description par mobilités énergétiques des échanges vibratoires dans les systèmes couplés". Phd thesis, INSA de Lyon, 1997. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00778515.
Abstract (sommario):
On définit ici la "mobilité énergétique" : elle relie la puissance active injectée sur une bande de fréquences en un point d'une structure au niveau carré de la vitesse vibratoire obtenue en un autre point. On l'utilise sur une structure isolée pour définir une "additivité énergétique" d'injections simultanées de puissance active pour calculer localement les niveaux carrés de vitesse par bande. On l'utilise sur un assemblage, avec des "facteurs de connexion", pour calculer localement les niveaux carrés de vitesse par bande après couplage en fonction de ceux des sous-structures avant couplage. On remarque que la mobilité énergétique entre deux points non couplés change peu après couplage et que la mobilité énergétique est asymptotiquement invariante si au point excité on ajoute une masse concentrée. On définit aussi le concept de "sources de puissance active" par bande de fréquence et on souligne ses avantages. L'approche par mobilités moyennes énergétiques (EMMA) permet d'effectuer des calculs énergétiques prédictifs approchés et locaux avec uniquement des quantités moyennées par bande de fréquence. Suivent des simulations d'assemblages multipoint (rigides ou élastiques et dissipatifs) de plaques homogènes et hétérogènes, avec l'étude des différentes erreurs de méthode et une application expérimentale sur des assemblages de plaques et de cylindres.
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Martin, Solenne. "La P-glycoprotéine : analyse des différents sites de liaison de ses substrats et de sa fonction de transport". Paris 11, 2006. http://www.theses.fr/2006PA112106.
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Parte, Yogesh. "Quelques techniques de couplage de modèles et de données". Toulouse 3, 2009. http://thesesups.ups-tlse.fr/789/.
Abstract (sommario):
Le couplage de modèles et de données est le fil conducteur de ce travail, qui comporte deux parties distinctes. La première partie présente des techniques d'évaluation des performances de produits d'isolation et la deuxième partie présente une contribution en optimisation multidisciplinaire. La première partie commence par décrire les limites des mesures classiques en laboratoire qui ne tiennent pas compte de la convection, du rayonnement et de changement de phase. L'inconvénient des mesures in situ est de fournir des performances fortement dépendantes des conditions météorologiques. A partir de séquences de données météorologiques représentatives du site et des mesures in situ, nous arrivons à estimer les performances intrinsèques du système d'isolation. Cet objectif a été atteint en considérant des techniques telles que les réseaux neuronale (globale assimilation process - GAP), les techniques de classification (predictive clustering - PClust) et nous avons considéré un modèle thermique mono-dimensionnel (SPEC) décrivant les phénomènes complexes en présence. Les résultats numériques obtenus, sur des mesures in situ, montrent la stabilité des résultats par rapport aux conditions météorologique. Dans la deuxième partie, une nouvelle méthode intitulée DIVE (Disciplinary Interaction Variable Elimination) est introduite. On a montré que DIVE est une généralisation de la méthode de région de confiance et présente de nombreux avantages par rapport aux méthodes d'optimisation multidisciplinaire (MDO) connues : une meilleure précision de la solution des équations d'état, un cadre adéquat pour la gestion des méta modèles. En plus, la méthode DIVE peut être vue comme une généralisation des méthodes de MDO classiquesCoupling of models and data is the central theme of this work, which has two distinct parts. The first part presents techniques to estimate performance of insulation products and the second part presents a contribution in multidisciplinary optimization. The first part begins by describing limitations of conventional laboratory measurements which do not account for the effect of convection, radiation and phase change on insulation product. The drawback of in situ measurements is that the measured insulation performance strongly depends on meteorological conditions. From the sequences of characteristic meteorological data of the site and in situ measurements, objective is to estimate intrinsic performance of the insulation system. The goal has been achieved using techniques such as neural networks (global assimilation process - GAP), classification technique (predictive clustering - PClust) and using one dimensional heat transfer models (SPEC) describing the complex phenomena present. Numerical results obtained using in situ measurements are shown to be independent of meteorological conditions. In the second part, a new method named DIVE (Disciplinary Interaction Variable Elimination) is introduced. It is shown that DIVE is a generalization of the trust region method and presents number of advantages compared to existing multidisciplinary optimization (MDO) methods: better accuracy in the solution of the state equations, a framework for meta model management. In addition, DIVE method can be considered as a generalization of existing MDO methods
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Fontaine, Sébastien. "Rôle des composés énergétiques sur la minéralisation des matières organiques du sol : Conceptualisation, modélisation expérimentales et conséquences". Paris, Institut national d'agronomie de Paris Grignon, 2002. http://www.theses.fr/2002INAP0052.
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Gonzalez, Granillo Marcela Alejandra. "La bioénergétique systémique moléculaire des cellules cardiaques : la relation structure-fonction dans la régulation du métabolisme énergétique compartmentalisé". Thesis, Grenoble, 2012. http://www.theses.fr/2012GRENV078/document.
Abstract (sommario):
An important element of metabolic regulation of cardiac and skeletal muscle energetics is the interaction of mitochondria with cytoskeleton. Mitochondria are in charge of supplying the cells with energy, adjusting its functional activity under conditions of stress or other aspects of life. Mitochondria display a tissue-specific distribution. In adult rat cardiomyocytes, mitochondria are arranged regularly in a longitudinal lattice at the level of A band between the myofibrils and located within the limits of the sarcomeres. In interaction with cytoskeleton, sarcomeres and sarcoplasmic reticulum they form the functional complexes, the intracellular energetic units (ICEUs). The ICEUs have specialized pathways of energy transfer and metabolic feedback regulation between mitochondria and ATPases, mediated by CK and AK. The central structure of ICEUs is the mitochondrial interactosome (MI) containing ATP Synthasome, respiratory chain, mitochondrial creatine kinase and VDAC, regulated by tubulins. The main role of MI is the regulation of respiration and the intracellular energy fluxes via phosophotransfer networks. The regulation of ICEUs is associated with structural proteins. The association of mitochondria with several cytoskeletal proteins described by several groups has brought to light the importance of structure-function relationship in the metabolic regulation of adult rat cardiomyocytes. To purvey a better understanding of these findings, the present work investigated the mechanism of energy fluxes control and the role of structure-function relationship in the metabolic regulation of adult rat cardiomyocytes. To show these complex associations in adult cardiac cells several proteins were visualized by confocal microscopy: α-actinin and β-tubulin isotypes. For the first time, it was showed the existence of the specific distribution of β-tubulin isotypes in adult cardiac cells. Respiratory measurements were performed to study the role of tubulins in the regulation of oxygen consumption. These results together confirmed the crucial role of cytoskeletal proteins -i.e. tubulins, α-actinin, plectin, desmin, and others- for the normal shape of cardiac cells as well as mitochondrial arrangement and regulation. In addition, in vivo - in situ mitochondrial dynamics were studied by the transfection of GFP-α-actinin, finding that fusion phenomenon does not occur as often as it is believed in healthy adult cardiac cellsUn élément important de la régulation du métabolisme énergétique des muscles cardiaque et squelettiques est l'interaction des mitochondries avec le cytosquelette. Les mitochondries sont responsables de l'approvisionnement des cellules en énergie, elles sont capables d'ajuster leur activité fonctionnelle en fonction des conditions de stress ou d'autres aspects de la vie. Les mitochondries ont une distribution spécifique selon les tissus. Dans les cardiomyocytes de rats adultes, les mitochondries sont disposées régulièrement dans un entrelacement longitudinal au niveau des bandes A, entre les myofibrilles et dans les limites des sarcomères. En interaction avec le cytosquelette, le sarcomère et le réticulum sarcoplasmique, elles forment des complexes fonctionnels appelés unités énergétiques intracellulaires (ICEUs). Les ICEUs ont des voies spécialisées de transfert d'énergie et de régulation des feedback métaboliques entre les mitochondries et les ATPases, médiée par la CK et l'AK. La structure centrale des ICEUs est l'interactosome mitochondrial (MI) qui confient l'ATP synthasome, la chaîne respiratoire, la créatine kinase mitochondriale et VDAC, qui pourrait être régulé par les tubulines. Le rôle principal du MI est la régulation de la respiration et des flux d'énergie intracellulaires via les réseaux de phosphotransfert. La régulation des ICEUs est liée aux protéines structurales. L'association des mitochondries avec plusieurs protéines du cytosquelette, décrite par plusieurs groupes, a mis en évidence l'importance de la relation structure-fonction dans la régulation métabolique des cardiomyocytes de rats adultes. Pour fournir une meilleure compréhension de ces résultats, le présent travail étudie le mécanisme de contrôle des flux d'énergie et le rôle des relations structure-fonction dans la régulation métabolique de cardiomyocytes de rats adultes. Pour montrer ces associations complexes dans les cellules cardiaques adultes, plusieurs protéines ont été visualisées par microscopie confocale: l'α-actinine et les isoformes des β-tubulines. Pour la première fois, l'existence d'une distribution spécifique des isoformes de β-tubuline dans les cellules cardiaques adultes a été montré. Des mesures respiratoires ont été réalisées pour étudier le rôle des tubulines dans la régulation de la consommation d'oxygène. Ces résultats ont confirmé le rôle déterminant des protéines du cytosquelette -tubulines, α-actinine, plectine, desmine, et autres- pour le maintien de la forme normale des cellules cardiaques, ainsi que de l'arrangement et de la régulation mitochondrial. En outre, la dynamique mitochondriale a été étudiée in vivo et in situ par la transfection de la GFP-α-actinine, ceci permettant la mise en évidence du fait que le phénomène de fusion ne se produit pas aussi souvent qu'on ne le croit pour des cellules cardiaques adultes en bonne santé
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Ahmad, Maha. "Nouveaux composants actifs pour la gestion énergétique de l'enveloppe légère des bâtiments. Couplage matériaux à changement de phase, super-isolation, apports solaires". Université Joseph Fourier (Grenoble), 2004. http://www.theses.fr/2004GRE10167.
Abstract (sommario):
L'objectif de cette étude est la réalisation de composants de la structure des bâtiments incorporant des Matériaux à Changement de Phase (MCP) couplés à un super-isolant (VIP, Vacuum Insulation Panel), pour d'une part améliorer l'inertie thermique des parois et le confort à l'intérieur des locaux et d'autre part pour réaliser une enveloppe légère l'étude est divisée en deux parties. La première partie est relative à l'étude des propriétés thermiques des parois soit expérimentalemenl soit par simulation numérique. Cette partie a permis de choisir le type de paroi ainsi que le MCP. La deuxième partie concerne l'étude de deux cellule-tests isolées avec un VIP. Une cellule est équipée de panneaux contenant le MCP couplés avec le super isolant. Des mesures de températures et de flux ont permis de caractériser le comportement thermique des deux cellules pour différentes conditions climatiques. Une simulation numérique réalisée à l'aide du logiciel TRNSYS modifié donne des résultats en bon accord avec l'expérience L'étude montre ainsi que telles parois permettent un stockage efficace de l'énergie solaire entrant par les faces vitrées. En été comme er hiver, l'amplitude de la température intérieure de la cellule avec MCP est diminuée de 20. C sur un cycle journalier. Le MCP donc joue convenablement son rôle d'" amortisseur thermique" et les fluctuations des températures intérieures sont considérablement réduites. Les panneaux définis dans cette étude sont susceptibles de développements ultérieursThe objective of this study is the realization of building components incorporating a Phase Change Material (PCM) cou pied with a Vacuuri Insulation Panel (VIP) (i) to improve thermal inertia of the walls and comfort inside the buildings (ii) to build a light envelope. The study is shared in two parts. The first part deals with the thermal study of walls either experimentally or by numerical simulation in order to choose the panels and the PCMs. The second part concerns the study of two test-ce Ils with super-insulated light wallboards, one of them being equipped with PCM panels. Temperature and heat flux measurements allowed us to characterize the thermal behaviour of the two cells submitted to climatic conditions. A numerical simulation with the TRNSYS software has been carried out. This simulation required the implementation of a new computational module in the software. An excellent agreement was found with the experimental results over a large period of time (severé months) thus demonstrating the validity of the mode!. This study showed that the efficiency of PCM is remarkable with a reduction of the indoor temperature amplitude of approximately 20. C in the test-cell. The PCM structure showed significant heat storage and de-storage. PCM panels developed within the framework of this study seem interesting for future development
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Bertin, Aurélien. "Contribution au développement des énergies renouvelables intermittentes en milieu insulaire : étude du couplage photovoltaïque, éolien, et stockage en Guadeloupe". Institut de physique du globe (Paris), 2013. http://www.theses.fr/2013GLOB0602.
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Le, Touz Nicolas. "Conception et étude d’infrastructures de transports à énergie positive : de la modélisation thermomécanique à l’optimisation de tels systèmes énergétiques". Thesis, Ecole centrale de Nantes, 2018. http://www.theses.fr/2018ECDN0038/document.
Abstract (sommario):
Dans le cadre de la transition énergétique, le recours aux énergies renouvelables devant être privilégié, nous proposons d'étudier les performances énergétiques des routes solaires hybrides.Une étude exhaustive des conditions climatiques permet d'établir les gains et pertes en énergie de ces systèmes puis un modèle numérique est élaboré pour coupler diffusion thermique,convection hydraulique et transferts radiatifs par la méthode des éléments finis avec la possibilité de changements d'états. Ce modèle est implémenté dans un noyau Matlab et appliqué à des données météorologiques annuelles pour différentes villes afin d'établir le potentiel énergétique et de le cartographier. Une analyse des résultats au regard du climat permet de mettre en évidence un lien entre ce potentiel et la notion de degré jour unifié,adaptée de la thermique du bâtiment, permettant ainsi à l'ingénieur d'estimer rapidement le potentiel énergétique à partir de données climatiques.En fonctionnement hivernal, l'objectif est de prévenir la formation de verglas sur les routes. Une stratégie de contrôle en température basée sur l’état adjoint est mise en place. Une analyse climatique est de nouveau menée et permet de tenir compte de l'humidité pour établir le besoin en chauffage. D'autres solutions de mise hors gel, basées sur un chauffage électrique, ont aussi été modélisées et soumises à ces stratégies de contrôle afin de mettre en évidence la possibilité d'un gain énergétique significatif. Ces lois de commande ont été étendues aux problèmes de reconstruction de propriétés dans le milieu et une application combinant cette approche thermique avec une approche basée sur l'électromagnétisme est proposéeIn the context of the energy transition, with the use of new energies as a priority, we propose to study the energy performance of solar hybrid roads. An exhaustive study of climatic conditions makes it possible to establish the energy gains and losses of these systems, then a numerical model is developed to couple thermal diffusion, hydraulic convection and radiative transfers by the finite element method with the possibility of state changes. This model is implemented in a Matlab core and applied to annual meteorological data for different cities to establish and map energy potential. An analysis of the results with regard to climate makes it possible to highlight a link between this potential and the notion of a unified degree day, adapted from the building's thermal energy, thus allowing the engineer to quickly estimate the energy potential based on climatic data. During winter operation, the objective is to prevent from black ice occurring on the roads. A temperature control strategy based on the adjoint state method is implemented. A climate analysis is again carried out to take humidity into account to determine heating needs. Other frost protection solutions, based on electric heating, were also modelled and subjected to these control strategies in order to highlight the possibility of significant energy savings. These control laws have beengeneralized to problems of property reconstruction in a background and an application combining this thermal approach with an electromagnetism-based approach is proposed
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Su, Shaopu. "Modélisation des bandes de cisaillement adiabatique par une approche énergétique variationnelle". Phd thesis, Ecole centrale de nantes - ECN, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00797178.
Abstract (sommario):
Une Bande de Cisaillement Adiabatique (BCA) est une bande étroite associée à de grandes déformations et de hautes températures dans les matériaux ductiles. Il est bien établi que les BCAs impliquent souvent une dépendance au maillage dans la simulation numérique du phénomène localisé. Pour contourner cette difficulté, des modèles de discontinuités ont été proposés et largement appliqués en ingénierie. Cependant, des conditions cruciales doivent être vérifiées afin de développer ces modèles, telles que des descriptions précises des profils physiques, des relations de comportement dans des approches multi-physiques et surtout une capacité de prédiction de la largeur de bande. Sans discrétisation du domaine physique, on propose un nouveau modèle de la structure de BCA basé sur une approche énergétique variationnelle, incluant l'élasticité, l'écrouissage, la conduction de chaleur et la condition limite thermique. Les lois de comportement sont transformées en un problème d'optimisation mathématique par rapport à un ensemble de scalaires. A l'aide d'expressions canoniques de profils de déplacement et de température, la largeur de bande et la température centrale sont calculées en tant que des variables internes du potentiel incrémental total en régime stationnaire et transitoire. Comme application de notre modélisation variationnelle 1D à la localisation de cisaillement, on étend et propose une modélisation variationnelle à deux échelles en introduisant un "élément de localisation de la déformation". Contrairement aux travaux existant, des déformations plastiques et des températures non homogènes sont prises en compte par les expressions analytiques canoniques, et l'évolution de la largeur de bande est calculée comme un problème d'optimisation d'une fonctionnelle énergétique. Une dérivation variationnelle valide sa faisabilité théorique. De même, une implémentation d'élément fini est également dérivée et donne une bonne fondation pour une future mise en oeuvre.
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Gastinger, Steven. "Mesure ambulatoire des mouvements thoraciques et abdominaux : développement d'un prototype pour l'estimation de la dépense énergétique". Phd thesis, Université Rennes 2, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00585127.
Abstract (sommario):
La sédentarité est actuellement considérée par l'Organisation Mondiale de la Santé (OMS) comme un facteur de risque de morbidité et de mortalité majeur. Elle est assimilée à une maladie qui serait la dixième cause de mortalité dans le monde. Dans les pays européens, et en France particulièrement, l'activité physique a diminuée d'environ 15% ces vingt dernières années. Il en résulte de nombreux décès, de nombreuses maladies et des milliards de frais de traitement chaque année. De plus, de nombreux travaux indiquent que l'activité physique régulière prévient les troubles métaboliques, amenant une diminution de la morbidité et de la mortalité associées. Néanmoins, des interrogations restent posées sur la relation liant l'activité physique (la dose) et ses bénéfices pour la santé (la réponse). Ces réflexions s'inscrivent dans le cadre d'enjeux majeurs de société, et justifient l'intérêt porté sur la mise en place de nouvelles méthodes d'estimation de la dépense énergétique. L'objectif de ce travail de thèse est donc de proposer une nouvelle méthode d'estimation de la dépense énergétique. Les activités explorées s'apparentent aux postures du corps (assis et debout) et aux activités ambulatoires (activité de marche), qui représentent la majeure partie de la dépense énergétique en condition de vie quotidienne. Notre première étude a ainsi montrée l'intérêt d'utiliser la ventilation pour estimer une dépense énergétique au cours d'activité de différentes intensités. Notre seconde étude a permis de valider un nouvel appareil, léger, portable et non invasif d'estimation de la ventilation, à partir de la mesure des distances antéropostérieures thoraciques et abdominales, ainsi que les distances longitudinales antérieures et postérieures. Enfin, notre troisième étude valide ce système, comme outil d'estimation de la dépense énergétique en condition de repos et d'exercice.
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Cherif, Raef. "Caractérisation expérimentale et numérique de la transmission acoustique de structures aéronautique : effets du couplage et de l'excitation". Thèse, Université de Sherbrooke, 2015. http://hdl.handle.net/11143/7551.
Abstract (sommario):
La prédiction du bruit intérieur d’un habitacle typique d’un avion nécessite la modélisation vibroacoustique de l’ensemble fuselage et la compréhension des mécanismes gouvernant la transmission acoustique à travers ces structures. Ce projet a pour objectifs de développer et mettre en place un modèle hybride expérimentale-numérique rapide et précis permettant de prédire la transmission acoustique à travers ces structures soumises à des excitations aériennes et solidiennes. Le but est d’élucider les mécanismes de transmission acoustique afin de réduire la transmission solidienne de vibrations mécaniques ainsi que diminuer la transmission acoustique du bruit dans la cabine. À ce propos, une double-parois représentative d’avion est modélisée par la méthode de l’analyse statistique énergétique (SEA). Le modèle utilisé est basé sur la connaissance des différents indicateurs vibroacoustique; spécifiquement le nombre d'onde, la densité modale, le facteur de perte par amortissement, le facteur de perte par couplage et l’efficacité par rayonnement. La tâche est rendue davantage difficile par les complexités mécaniques et physiques mises en jeu.
Une première partie porte sur la caractérisation expérimentale du facteur de perte par amortissement des structures sandwich composites. Une nouvelle méthode expérimentale de mesure de l’amortissement dénommée IWM (Inverse Wave Method) est mise en place. Elle se base sur la mesure du nombre d’ondes complexe. Il ressort que la méthode développée présente plus de stabilité dans les résultats obtenus tant numériques qu’expérimentaux.
La deuxième partie de cette étude est totalement dédiée à l’efficacité de rayonnement. La mesure de l’efficacité de rayonnement est étudiée par une approche énergétique statistique des structures suspendues en libre libre et non bafflée dans une chambre réverbérante. La mesure est validée sur une large bande de fréquences pour plusieurs types de constructions.
La troisième partie porte sur une validation expérimentale détaillée d'un modèle sandwich (General Laminate Model). À partir des propriétés mécaniques des structures aéronautiques étudiées, le modèle sandwich permet de prédire leurs comportements vibroacoustique. La précision de ce modèle est étudiée sur une large bande de fréquences.
Enfin, la transmission acoustique d’une double paroi avec des connexions structurales entre les deux panneaux est étudiée. Les voies de transmission dominantes sont identifiées dans la gamme de fréquences entre 100 Hz et 10 kHz pour des doubles parois sous champ diffus. La transmission non-résonante est plus importante en basses fréquences alors que les parties structurale et aérienne dominent respectivement en moyennes et hautes fréquences. Une validation avec des résultats expérimentaux montre que le modèle est capable de prédire les changements au niveau de la transmission, causés par les différents couplages structuraux (couplage rigide, couplage souple). L’objectif final étant évidemment de réduire le niveau de bruit dans la cabine.
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Gonzalez, granillo Marcela alejandra. "La bioénergétique systémique moléculaire des cellules cardiaques : la relation structure-fonction dans la régulation du métabolisme énergétique compartmentalisé". Phd thesis, Université de Grenoble, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00945688.
Abstract (sommario):
An important element of metabolic regulation of cardiac and skeletal muscle energetics is the interaction of mitochondria with cytoskeleton. Mitochondria are in charge of supplying the cells with energy, adjusting its functional activity under conditions of stress or other aspects of life. Mitochondria display a tissue-specific distribution. In adult rat cardiomyocytes, mitochondria are arranged regularly in a longitudinal lattice at the level of A band between the myofibrils and located within the limits of the sarcomeres. In interaction with cytoskeleton, sarcomeres and sarcoplasmic reticulum they form the functional complexes, the intracellular energetic units (ICEUs). The ICEUs have specialized pathways of energy transfer and metabolic feedback regulation between mitochondria and ATPases, mediated by CK and AK. The central structure of ICEUs is the mitochondrial interactosome (MI) containing ATP Synthasome, respiratory chain, mitochondrial creatine kinase and VDAC, regulated by tubulins. The main role of MI is the regulation of respiration and the intracellular energy fluxes via phosophotransfer networks. The regulation of ICEUs is associated with structural proteins. The association of mitochondria with several cytoskeletal proteins described by several groups has brought to light the importance of structure-function relationship in the metabolic regulation of adult rat cardiomyocytes. To purvey a better understanding of these findings, the present work investigated the mechanism of energy fluxes control and the role of structure-function relationship in the metabolic regulation of adult rat cardiomyocytes. To show these complex associations in adult cardiac cells several proteins were visualized by confocal microscopy: α-actinin and β-tubulin isotypes. For the first time, it was showed the existence of the specific distribution of β-tubulin isotypes in adult cardiac cells. Respiratory measurements were performed to study the role of tubulins in the regulation of oxygen consumption. These results together confirmed the crucial role of cytoskeletal proteins -i.e. tubulins, α-actinin, plectin, desmin, and others- for the normal shape of cardiac cells as well as mitochondrial arrangement and regulation. In addition, in vivo - in situ mitochondrial dynamics were studied by the transfection of GFP-α-actinin, finding that fusion phenomenon does not occur as often as it is believed in healthy adult cardiac cells.
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Charlery, Rudy. "Comportements sous sollicitations tribologiques d'un matériau énergétique : Recherche des conditions de contrôle de la sécurité de fabrication". Thesis, Lyon, INSA, 2014. http://www.theses.fr/2014ISAL0062/document.
Abstract (sommario):
Les matériaux énergétiques sont, par définition, des matériaux susceptibles de dégager un volume important de gaz, en se décomposant via les phénomènes suivants : combustion, déflagration ou détonation. Ils sont notamment utilisés dans les secteurs industriels de l’automobile (déploiement d’airbag), du militaire (propulsion de missiles tactiques et stratégiques, munitions) et du spatial (boosters de lanceurs spatiaux type Ariane 5). La maîtrise de leur fabrication nécessite que soient vérifiées certaines contraintes spécifiques rencontrées lors de leur mise en œuvre dans un malaxeur bivis. En effet, ce procédé de malaxage en continu induit de fortes évolutions de gradients de pression et de cisaillement au sein du matériau énergétique (entrefers réduits...) qui peuvent initier les constituants fluides et solides. Par conséquent, dans un souci de parfaite maîtrise des risques industriels, les conditions tribologiques menant à l’initiation d’un matériau énergétique, ici le propergol, lors de sa fabrication, doivent être étudiées. Malheureusement, à cause de la confidentialité industrielle liée à ce secteur d’activité, la bibliographie de la tribologie des propergols est limitée. Il apparait toutefois que peu d’études portent effectivement sur le comportement tribologique du troisième corps, c’est à dire le propergol. Ce dernier étant hétérogène (mélange de constituants fluides et de solides), il est donc nécessaire d’appréhender les écoulements internes qui l’animent sous sollicitations tribologiques. Ainsi, pour reproduire les sollicitations mécaniques élémentaires (compression et cisaillement) appliquées par les deux premiers corps que sont les vis et le fourreau, et subies par le troisième corps lors du malaxage, il a été choisi d’utiliser une approche couplée expérimentale et numérique. Cette dernière s’organise autour de l’instrumentation d’un dispositif de sécurité permettant la sollicitation par frottement du propergol et de la modélisation par éléments discrets du triplet tribologique (parois supérieure et inférieure des premiers corps, et troisième corps). Il est ainsi apparu un comportement tribologique caractéristique du troisième corps : des ségrégations entre les constituants mènent à un arrangement selon trois couches superposées dans l’épaisseur du troisième corps. Ces ségrégations sont issues de la mise en place de débits internes, spécifiques à chaque nature et géométrie de constituants. Ces débits sélectionnent les constituants présents dans l’aire de contact et favorisent l’existence de conditions tribologiques favorables à l’initiation du troisième corps (assèchement de l’épaisseur, localisation des efforts appliqués au troisième corps ...). L’ensemble de ces débits permet de reconstituer un circuit tribologique d’initiation d’un propergol et ainsi d’envisager des solutions techniques permettant d’endiguer la mise en place des conditions défavorables à la fabrication en sécurité d’un propergol dans un malaxeur bivisBy definition, energetic materials can deliver a huge amount of gas and cause different kinds of phenomena, such as: burning, deflagration or detonation. These materials are mainly used in the automotive industry (airbag deployment), military devices (missiles, ammunition) and space launchers (Ariane 5 boosters and pyrotechnic devices). The manufacturing process, although well controlled by the historical “batch” process, presents several challenges when it is transferred to the continuous mixing process, using a twin-screw mixer device. Indeed, this last device induces extreme evolutions of pressure gradients and shearing gradients (reduced air-gap...). Plus, the energetic material is composed of fluid components and different diameters of solid components that can ignite by shearing. Consequently, tribological conditions leading to the ignition of an energetic material, a solid propellant, are studied during its manufacturing in a twin-screw mixer. Unfortunately, because of the industrial confidentiality on solid propellants, the bibliography on the solid propellants tribology is limited. However it appears that too few studies have effectively dealt with the tribological behaviour of this third body. By nature, this last is a composite material; therefore it is necessary to understand internal flows that evolve from tribological stresses. Thus, a coupled approach experimental and numerical is chosen in order to reproduce the mechanical elementary stresses applied by the two first bodies (top of screw thread and bore of the barrel element), and undergone by the third body during its manufacturing in a twin-screw mixer (compression and shearing). This approach consists of the instrumentation of a security test that shears the solid propellant and a discrete element simulation of the tribological triplet (inferior and superior first bodies, and the third body). The distinctive tribological behaviour of this third body appears obvious: different types of component segregations lead to a three superposed layer arrangement of the solid propellant thickness. These segregations come from the creation of internal component flows, specific to the nature and the geometry of the third body components. These flows select the components that remain within the contact area and also establish the tribological conditions that favour the third body ignition (gradient of mobility between solid components, draining of the third body thickness, localization of the efforts applied to the third body…). Ultimately, this study rebuilds the ignition tribological circuit(s) of a solid propellant and offers technical solutions to prevent the materialisation of unfavourable conditions to a safe solid propellant manufacturing in a twin-screw mixer
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Merabtine, Abdelatif. "Modélisation Bond Graphs en vue de l'Efficacité Énergétique du Bâtiment". Thesis, Université de Lorraine, 2012. http://www.theses.fr/2012LORR0121/document.
Abstract (sommario):
L'objectif des travaux présentés dans ce mémoire concerne le développement d'un modèle global représentant le couplage de l'enveloppe du bâtiment avec les équipements énergétiques. Une approche systémique appelée les Bond Graphs, peu employée jusqu'ici dans la modélisation des systèmes thermiques, est utilisée. Le modèle global du bâtiment, regroupant sous le même environnement de simulation, les modèles de l'enveloppe du bâtiment, les apports solaires, les émetteurs de chauffage et de rafraîchissement et le système de ventilation, est développé pour reconstituer l'ensemble des articulations énergétiques entre l'enveloppe et les environnements intérieur et extérieur. A travers la modélisation d'un bâtiment multizone, le couplage systémique des modèles de l'enveloppe et des apports solaires est présenté. Par ailleurs, un système combinant un plancher chauffant et un plafond rafraîchissant est étudié à l'aide des modèles des émetteurs de chauffage et de rafraîchissement. Le renouvèlement d'air dans le bâtiment est également concerné par la modélisation Bond Graph. Enfin, des éléments de validation expérimentale sont présentés. Pour cela, la plateforme de tri-génération d'énergie ENERBAT est exploitée. L'objectif est d'étudier le couplage optimal enveloppe du bâtiment - équipements énergétiques pour lequel les modèles BG sont développés. Une étude paramétrique tenant compte des interactions entre les paramètres étudiés est menée sur un projet réel de rénovation. Finalement, une combinaison appropriée des paramètres étudiés a été retenue afin de réduire la consommation énergétique selon la réglementation thermique française (RT2012)Our works focus on the setting of reliable tools able to analyze the interaction between the building envelope and HVAC systems. The developed approach is based on Bond Graphs methodology, a graphical modeling language which is particularly suitable for energy exchanges. A numerical model gathering, under the same simulation environment, sub-models representing the building envelope, the solar gains, the floor heating, the chilled ceiling and the ventilation system, is developed in order to predict the energy interactions between these sub-systems. The multi-zone building model is developed in order to simulate and analyze the overall building thermal behavior. Then, the solar gains model is also included to predict the solar radiation exchanges in a way close to reality. The model of the heating and cooling system, combining the floor heating and the chilled ceiling, is developed in order to improve the thermal comfort of the building. Afterwards, the ventilation system is modeled in order to represent the air exchange inside the building. The experimental validation is carried out on the tri-generation unit integrated with a thermal solar system (platform ENERBAT). Furthermore, the parametrical study was realized in order to gain a better understanding according to the impact of some factors in the energy performance of the single-family building located in Meurthe-et-Moselle region (France). Optimization of several measures, such as insulation of the building envelope, type of glazing, building orientation and ventilation system, is performed to respond to the requirements of the French thermal standard (RT2012)
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Bouyer, Julien. "Modélisation et simulation des microclimats urbains - Étude de l'impact de l'aménagement urbain sur les consommations énergétiques des bâtiments". Phd thesis, Université de Nantes, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00426508.
Abstract (sommario):
Les architectes, les urbanistes et les ingénieurs sont fortement sollicités pour élaborer des méthodes de conception permettant de limiter l'impact environnemental de l'urbanisation. De nombreux travaux montrent que des phénomènes climatiques comme l'îlot de chaleur urbain sont à la fois les causes et les conséquences de l'augmentation de la consommation énergétique à l'échelle de la ville. Par ailleurs, l'expertise énergétique des bâtiments est possible avec des outils opérationnels qui ne prennent pas correctement en compte les conditions climatiques à petite échelle spatiale alors qu'il est démontré que leurs effets sont avérés. Souvent négligé, l'impact direct et indirect de l'aménagement constitue pourtant une piste intéressante pour la régulation énergétique passive. Pour étudier ces phénomènes, nous proposons dans cette thèse d'utiliser un outil de simulation microclimatique, reposant sur le couplage d'un modèle thermoradiatif et d'un code de mécanique des fluides numérique. Dans une première partie, nous développons un modèle de sol et un modèle thermique de bâtiment, ce dernier permettant le calcul des consommations énergétiques d'un bâtiment interagissant avec son environnement urbain. Nous les intégrons à l'outil de simulation thermoradiative (Solene), puis adaptons la procédure de couplage physique avec l'outil de simulation thermoaéraulique (Fluent). Dans une deuxième partie, nous caractérisons le comportement d'un bâtiment de référence en site isolé et décrit par des paramètres variables, en établissant des classes de consommations énergétiques à partir d'une méthode statistique d'étude de sensibilité multicritères. Enfin, nous réutilisons ces classes de bâtiments dans un contexte urbain réel, le projet Lyon Confluence, pour analyser l'impact de deux modes d'aménagement des îlots étudiés : un aménagement minéral et un aménagement végétal. Cette dernière partie fait ressortir deux résultats principaux à savoir l'écart important entre des consommations énergétiques simulées en contexte théorique isolé et simulées en site urbain, puis, l'économie potentielle d'énergie entre deux choix d'aménagement urbain pour un même projet.
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Trombini, Marion. "Couplage endommagement-grandes déformations dans une modélisation multi-échelle pour composites particulaires fortement chargés". Thesis, Chasseneuil-du-Poitou, Ecole nationale supérieure de mécanique et d'aérotechnique, 2015. http://www.theses.fr/2015ESMA0002/document.
Abstract (sommario):
Cette thèse traite de la modélisation multi-échelle de composites particulaires fortement chargés. La méthode d’estimation, qualifiée d’“Approche Morphologique” (A.M.), repose sur une double schématisation géométrique et cinématique du composite permettant de fournir la réponse aux deux échelles. Afin d’évaluer les capacités prédictives de l’A.M. en élasticité linéaire avec évolution de l’endommagement, l’A.M. est testée vis-à-vis de ses aptitudes à rendre compte des effets de taille et d’interaction de particules sur la chronologie de décohésion. Pour cela, différentes microstructures périodiques simples, aléatoires monomodales et bimodale générées numériquement sont considérées. Les résultats obtenus sont cohérents avec les données de la littérature : la décohésion des grosses particules précède celle des plus petites et est d’autant plus précoce que le taux de charges est important. Puis, l’objectif est de coupler deux non-linéarités traitées séparément dans deux versions antérieures de l’A.M : l’endommagement par décohésion charges/matrice et les grandes déformations. La formulation du problème de localisation-homogénéisation est reprise à la source de manière analytique. Le critère de nucléation de défauts est étendu en transformations finies. Le problème obtenu, fortement non-linéaire, est résolu numériquement via un algorithme de Newton-Raphson. Les étapes sous-jacentes à la résolution (calcul de la matrice tangente, codage en langage Python®) sont explicitées. Des évaluations progressives (matériaux sain et endommagé)permettent de valider la mise en oeuvre numérique. Les effets de taille et d’interaction sont alors restitués en transformations finiesThis study is devoted to multi-scale modeling of highly-filled particulate composites.This method, the “Morphological Approach” (M.A.), is based on a geometrical and kinematicalschematization which allows the access to both local fields and homogenized response. In order toevaluate the predictive capacities of the M.A. considering a linear elastic behavior for the constituentsand evolution of damage, analysis is performed regarding the ability of the M.A. to accountfor particle size and interaction effects on debonding chronology. For that purpose, simple periodic,random monomodal and bimodal microstructures are considered. The results are consistent withliterature data : debonding of large particles occurs before the one of smaller particles and thehigher the particle volume fraction, the sooner the debonding. Finally, the objective is to operatethe coupling of two non linearities which were separately studied in previous versions of the M.A. :debonding between particles and matrix, and finite strains. The whole analytical background of theapproach is reconsidered in order to define the localization-homogenization problem. The nucleationcriterion is extended to the finite strains context. The final problem, strongly non linear, is numericallysolved through a Newton-Raphson algorithm. The different solving steps (jacobian matrix,coding with Python®) are developed. Progressive evaluations (sound and damage materials) allowthe validation of numerical implementation. Then, size and interaction effects are reproduced infinite strains
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Abdelatif, Merabtine. "Modélisation Bond Graphs en vue de l'efficacité énergétique du bâtiment". Phd thesis, Université de Lorraine, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00789679.
Abstract (sommario):
L'objectif des travaux présentés dans ce mémoire concerne le développement d'un modèle global représentant le couplage de l'enveloppe du bâtiment avec les équipements énergétiques. Une approche systémique appelée les Bond Graphs, peu employée jusqu'ici dans la modélisation des systèmes thermiques, est utilisée. Le modèle global du bâtiment, regroupant sous le même environnement de simulation, les modèles de l'enveloppe du bâtiment, les apports solaires, les émetteurs de chauffage et de rafraîchissement et le système de ventilation, est développé pour reconstituer l'ensemble des articulations énergétiques entre l'enveloppe et les environnements intérieur et extérieur. A travers la modélisation d'un bâtiment multizone, le couplage systémique des modèles de l'enveloppe et des apports solaires est présenté. Par ailleurs, un système combinant un plancher chauffant et un plafond rafraîchissant est étudié à l'aide des modèles des émetteurs de chauffage et de rafraîchissement. Le renouvèlement d'air dans le bâtiment est également concerné par la modélisation Bond Graph. Enfin, des éléments de validation expérimentale sont présentés. Pour cela, la plateforme de tri-génération d'énergie ENERBAT est exploitée. L'objectif est d'étudier le couplage optimal enveloppe du bâtiment - équipements énergétiques pour lequel les modèles BG sont développés. Une étude paramétrique tenant compte des interactions entre les paramètres étudiés est menée sur un projet réel de rénovation. Finalement, une combinaison appropriée des paramètres étudiés a été retenue afin de réduire la consommation énergétique.
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Gastinger, Steven. "Mesure ambulatoire des mouvements thoraciques et abdominaux : développement d’un prototype pour l’estimation de la dépense énergétique". Phd thesis, Rennes 2, 2010. https://theses.hal.science/tel-00585127/fr/.
Abstract (sommario):
La sédentarité est actuellement considérée par l'Organisation Mondiale de la Santé (OMS) comme un facteur de risque de morbidité et de mortalité majeur. Elle est assimilée à une maladie qui serait la dixième cause de mortalité dans le monde. Dans les pays européens, et en France particulièrement, l'activité physique a diminuée d'environ 15% ces vingt dernières années. Il en résulte de nombreux décès, de nombreuses maladies et des milliards de frais de traitement chaque année. De plus, de nombreux travaux indiquent que l'activité physique régulière prévient les troubles métaboliques, amenant une diminution de la morbidité et de la mortalité associées. Néanmoins, des interrogations restent posées sur la relation liant l’activité physique (la dose) et ses bénéfices pour la santé (la réponse). Ces réflexions s'inscrivent dans le cadre d'enjeux majeurs de société, et justifient l'intérêt porté sur la mise en place de nouvelles méthodes d'estimation de la dépense énergétique. L’objectif de ce travail de thèse est donc de proposer une nouvelle méthode d'estimation de la dépense énergétique. Les activités explorées s'apparentent aux postures du corps (assis et debout) et aux activités ambulatoires (activité de marche), qui représentent la majeure partie de la dépense énergétique en condition de vie quotidienne. Notre première étude a ainsi montrée l'intérêt d'utiliser la ventilation pour estimer une dépense énergétique au cours d'activité de différentes intensités. Notre seconde étude a permis de valider un nouvel appareil, léger, portable et non invasif d'estimation de la ventilation, à partir de la mesure des distances antéropostérieures thoraciques et abdominales, ainsi que les distances longitudinales antérieures et postérieures. Enfin, notre troisième étude valide ce système, comme outil d'estimation de la dépense énergétique en condition de repos et d'exerciceCurrently physical inactivity is considered by the World Health Organization (WHO) as a major risk factor of morbidity and mortality. It is comparable with a disease which would be the 10th cause of mortality in the world. In the European countries and in France particularly, physical activity has decreased by approximately 15% these twenty last years. It results from many deaths, many diseases and billions expenses of medical treatment each year. Moreover, numerous studies indicate that regular physical activity prevents metabolic disorders, bringing a decrease in morbidity and mortality associated. Nevertheless, many questions remain unanswered about the relationship between physical activity (dose) and its health benefits (the response). These reflections are major society issues and justify the interest on the development of new methods to estimate energy expenditure. The aim of this thesis is to propose a new method to estimate energy expenditure. The activities explored are body postures (sitting and standing) and ambulatory activity (walking activity), which represent the major part of energy expenditure in free-living conditions. Thus, our first study showed the interest to use ventilation to estimate energy expenditure during activities of different intensities. Our second study aimed to validate a new device, lightweight, portable and non-invasive able to estimate ventilation from the anteroposterior displacement of the rib cage and abdomen and the axial displacements of the chest wall and the spine. Finally, our third study validates this system as a device able to estimate energy expenditure in resting and exercise conditions
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Guyon, Olivier. "Couplage Planification et Ordonnancement: Approche hiérarchique et décomposition". Phd thesis, Université d'Angers, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00514061.
Abstract (sommario):
Cette thèse -spécialisée en Recherche Opérationnelle- traite de l'intégration, dans le processus décisionnel industriel, de deux facteurs-clés: la planification des ressources humaines et l'ordonnancement de la production. Un premier cas de ce genre de problématiques est tout d'abord étudié. Deux bornes inférieures obtenues par relaxation lagrangienne et deux méthodes de résolution exacte par décomposition et génération de coupes sont présentées. Si la première approche relève d'une technique connue de la littérature (décomposition de Benders), la seconde se veut plus spécifique. Une technique de génération de coupes énergétiques valides, applicable en préprocess de toute méthode de résolution, est également proposée. La seconde partie traite d'un autre cas particulier, déjà évoqué dans la littérature, de la problématique générale. Ces travaux prolongent ceux effectués lors de la première étude dans le sens où le problème traité est intrinsèquement plus complexe et le but avoué est d'expérimenter les techniques de décomposition et génération de coupes, a priori efficaces, sur une autre problématique. Une technique de génération d'inégalités valides, applicable elle aussi en préprocess de toute méthode de résolution, est tout d'abord mise en place. Deux méthodes de résolution exacte sont ensuite développées. La première est analogue à la technique spécifique de décomposition décrite auparavant. La seconde, plus novatrice, exploite la décomposition intuitive de la problématique et la génération de coupes dédiées dans un cadre où les solutions à valider sont construites via une approche arborescente de type Procédure de Séparation et Evaluation Séquentielle.
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Serres, Sébastien. "Etude par RMN ex vivo chez le rat des interactions métaboliques entre neurones et cellules gliales : rôle du lactate dans le couplage entre métabolisme énergétique et activité cérébrale". Bordeaux 2, 2005. http://www.theses.fr/2005BOR21225.
Abstract (sommario):
Nous avons étudié le métabolisme du glucose et du lactate dans le cerveau de rats sous différents niveaux d'activité cérébrale par l'utilisation de pentabarbital, d'αchloralose et de morphine. L'analyse du marquage des métabolites cérébraux après perfusion de [1-13C]glucose + lactate ou du glucose + [3-13C]lactate démontre le lien entre les activités métabolique et électrique, la synthèse de lactate dans les astrocytes, et que la contribution du lactate au métabolisme neuronal augmente avec l'activation cérébrale, en accord avec l'hypothèse d'un transfert de lactate des astrocytes aux neurones lors de l'activation. Nous avons étudié le métabolisme du glucose et de l'acétate pour deux niveaux d'activité cérébrale. L'analyse du marquage des métabolites après perfusion de [1-13C]glucose + acétate ou du glucose + [2-13C]acétate démontre que le recyclage du pyruvate observé dans le cerveau est d'origine hépatique et un découplage entre le métabolisme oxydatif neuronal et astrocytaireWe studied glucose and lactate metabolism in the rat brain under various depressed states using pentobarbital, αchloralose and morphine. Analysis of brain metabolites labelled after infusion with either [1-13C]glucose + lactate or glucose + [3-13C]lactate showed the link between metabolic and electric activities, brain lactate synthesis in astrocytes, and that the contribution of lactate to neuronal metabolism increases with cerebral activation, in agreement with the assumption of the transfer of lactate from astrocytes to neurons during cerebral activation. Also we studied glucose and acetate metabolism in the rat brain under two different levels of cerebral activity. The labelling analysis of brain metabolites after infusion with either [1-13C]glucose + acetate or glucose + [2-13C]acétate showed that pyruvate recycling observed in brain comes from hepatic metabolism, and evidenced the uncoupling between neuronal and astrocytic oxidative metabolism
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Belhora, Fouad. "Couplage multiphysique à l’aide d’électret application à la récupération d’énergie". Thesis, Lyon, INSA, 2013. http://www.theses.fr/2013ISAL0141/document.
Abstract (sommario):
Les matériaux actifs, tels que les matériaux piézoélectriques et électrostrictifs, sont couramment utilisés dans la conception de dispositifs exploitant leurs propriétés respectives. La propriété principale de ces matériaux réside dans le fort couplage entre les comportements électrique et mécanique (piézoélectricité). Dans la majorité des cas, ces matériaux sont utilisés séparément. L’utilisation combinée de ces matériaux permet la réalisation de dispositifs innovants basés sur l’effet électrostrictifs: l’apparition d’une polarisation électrique induite par une contrainte mécanique et réciproquement l’apparition d’une déformation mécanique sous l’action d’un champ électrique. Les applications « support » concernent les capteurs et les actionneurs. L’étude de ce couplage passe par la caractérisation de ces matériaux, puis par la mise en place de modèles décrivant finement leurs comportements et enfin par le développement d’outils pour la conception. L’objectif de la thèse est de remplacer le matériau céramique, rigide et à faible déformation, par un film polymère nanocomposite électroactifs, présentant des grandes déformations et forces d'actionnement sous champ électrique modéré grâce à l'incorporation dans la matrice polymère de micro et nano-objets (charge) conducteurs ou semi-conducteurs. De plus, pour des applications plus spécifiques de la récupération d’énergie, la charge du film polymère par des micro et nano-objets conducteurs sera également étudiée. Idéalement, il serait très intéressant de réaliser un matériau multifonctionnel, sensible à la fois à une stimulation mécanique (propriétés de détection et/ou de récupération d’énergie par couplage électromécanique)In the last decades, direct energy conversion devices for medium and low grades waste heat have received significant attention due to the necessity to develop more energy efficient engineering systems. A great deal of research has in recent years been carried out on harvesting energy using piezoelectric, electrostatic, electromagnetic , and thermoelectric ,transduction, with the aim of harvesting enough energy to enable data transmission. For this purpose, piezoelectric elements have been extensively used in the past; however they present high rigidity and limited mechanical strain abilities as well as delicate manufacturing process for complex shapes, making them unsuitable in many applications. Thus, recent trends in both industrial and research fields have focused on electrostrictive polymers for electromechanical energy conversion. This interest is explained by many advantages such as high productivity, flexibility, and processability. Hence, electrostrictive polymer films are much more suitable for energy harvesting devices requiring high flexibilities, such as systems in smart textiles and mobile or autonomous devices. Electrostrictive polymers can also be obtained in many different shapes and over large surfaces. . In the last years, electrostrictive polymers have been investigated as electroactive materials for energy harvesting. However for scavenging energy a static field is necessary, since this material is isotope, there is no permanent polarization compare to piezoelectric material. A solution for avoid this problem; concern the hybridization of electrostrictive polymer with electret. Finally, the implementation of electrostrictive materials is much simpler for small-scale systems (MEMS). Hence, several studies have analyzed the energy conversion performance of electrostrictive polymers, both in terms of actuation and energy harvesting
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Filliard, Bruno. "Étude de la possibilité de récupération de chaleur par voie thermodynamique pour la réhabilitation des maisons individuelles". Phd thesis, École Nationale Supérieure des Mines de Paris, 2009. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00005944.
Abstract (sommario):
Les pompes à chaleur disposant d'une source froide sur l'air extérieur sont moins performantes les jours de grand froid, là où les besoins de chauffage sont les plus élevés. Le déclenchement d'une énergie d'appoint d'origine électrique est souvent nécessaire pour couvrir l'ensemble des besoins de chauffage, ce qui réduit les performances globales de l'installation. De plus, des cycles de dégivrage sont nécessaires sur certaines plages de températures afin d'éliminer la formation de givre sur l'échangeur extérieur, contribuant à réduire les performances du système. Ces comportements ont des conséquences sur la gestion de l'électricité, où les pics de demande coïncident généralement avec les températures extérieures les plus froides. Ces constats sont le point de départ d'une réflexion visant à améliorer les performances des pompes à chaleur et à contribuer à la limitation des pointes de demande en électricité, en couplant la source froide de la pompe à chaleur avec des sources d'air tempérées intégrées au bâtiment. Certains dispositifs intégrés aux maisons individuelles peuvent contribuer à augmenter la température de la source froide des pompes à chaleur, comme par exemple un comble perdu ou une véranda, ou encore un vide sanitaire ou un échangeur air-sol. D'autres sources peuvent également être envisagées comme l'air vicié d'un système de ventilation, ou des capteurs solaires hybrides à air. L'utilisation de ces sources peut permettre à la pompe à chaleur de fonctionner à des températures plus favorables, permettant de réduire sa consommation, d'améliorer ses performances saisonnières, et de fournir une chaleur à plus haute température mieux adaptée aux besoins plus élevés des bâtiments existants. Une approche globale par modélisation est utilisée dans le cadre de cette thèse afin d'apporter des éléments de réponse aux possibilités de récupération de chaleur par voie thermodynamique. Ce rapport présente en détail l'ensemble des modèles utilisés, concernant les sources utilisables et les pompes à chaleur. Différentes configurations de couplage sont ensuite étudiées sur une maison type, et pour différents climats.
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Kyriakodis, Georgios-Evrystheas. "Development of a coupled simulation tool for urban building energy demand, district energy systems and microclimate modeling". Thesis, La Rochelle, 2020. http://www.theses.fr/2020LAROS028.
Abstract (sommario):
Ce travail de thèse aborde les liens complexes entre les processus physiques urbains, par le développement de modèles couplés pour tenir compte simultanément de la demande énergétique des bâtiments, les systèmes énergétiques individuels ou de quartier, et du microclimat urbain. L'échelle spatiale correspond aux quartiers urbains explicités géométriquement, et l’échelle temporelle est annuelle. Différentes stratégies de couplage ont été évaluées, pour leur capacité de représentation des effets thermiques, et des phénomènes couplés. Les schémas de couplages synchrones sont efficaces pour les interactions dynamiques entre bâtiments et microclimat. Néanmoins, ce couplage est sensible aux propriétés thermiques du bâtiment. La simplification de la canopée urbaine à un nœud de calcul entraîne une variation significative de la demande énergétique. Par ailleurs, le modèle développé a été utilisé pour évaluer les performances thermiques d'un quartier de La Rochelle. Le remplacement des climatiseurs individuels par un réseau urbain de froid élimine la contribution anthropique des bâtiments, et améliore le confort thermique extérieur, agissant comme une stratégie d'atténuation locale d’îlot de chaleur. Cependant, il entraîne une pénalité énergétique due aux pertes par le sol du réseau urbain. Cette pénalité énergétique est amplifiée lorsqu'une stratégie d'atténuation passive (matériaux froids) est mise en œuvre simultanémentThis PhD work investigates the complex links between urban physical processes, through the development of coupled simulation platforms to account simultaneously for building energy demand, individual or district energy systems, and urban microclimate. The spatial and temporal scales correspond to urban neighborhoods under explicit geometries, and annual simulations respectively. Several coupling strategies have been evaluated, regarding thermal efficiency indicators, and the determination of the diversity of coupled phenomena. The synchronous coupling schemes can effectively assess the dynamical interactions between buildings and the local microclimate. Nevertheless, the coupling variable is sensitive to the thermal properties of the building. The simplification of the urban canopy layer to a single-node description reveals significant variability in building energy demand. Besides, the developed model has been employed to assess the thermal performance of an urban neighborhood in La Rochelle. The transition from local energy systems to the district energy network eliminates anthropogenic heat from buildings, and improves the outdoor thermal comfort conditions, acting as a local heat island mitigation strategy. However, it is associated with an energy penalty due to the ground losses of the piping circuit. This energy penalty is amplified when a passive mitigation strategy (cool materials) is implemented concurrently
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Latry, Olivier. "Théorie des modes locaux dans les guides perturbés application : couplage fibre optique - photodiode PIN". Rouen, 1995. http://www.theses.fr/1995ROUE5001.
Abstract (sommario):
La réduction des dimensions des composants optoélectroniques constitue une contrainte importante pour un couplage optimal avec la fibre optique. Le but recherché étant de focaliser le maximum de lumière à l'intérieur de la couche intrinsèque de la photodiode, il faudrait donc envisager de réduire le diamètre de la fibre optique. Une étude du bout de la fibre est également menée et montre que pour une forme lentillée appropriée, il est possible d'adapter la distribution d'énergie entre fibre optique et photodiode. Le calcul du champ le long de ce guide de dimensions lentement décroissantes utilise la méthode des modes locaux. Cette méthode est employée car il n'y a pas de solutions exactes aux équations de Maxwell. En réalité, le champ total est la superposition des champs locaux et du champ radiatif. Les pertes d'énergie le long de ce guide sont analysées avec la théorie du couplage des modes locaux. On obtient alors un bilan le long de ce guide que l'on cherche à optimiser. La comparaison de ces résultats avec la simulation numérique quasi 3 D de la propagation optique guidée sur ALCOR est également réalisée. Ceci permet de définir la structure la mieux adaptée pour un couplage optimum entre la fibre et le composant
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Sarthou, Arthur. "Méthodes de domaines fictifs d'ordre élevé pour les équations elliptiques et de Navier-Stokes. Application au couplage fluide-structure". Phd thesis, Université Sciences et Technologies - Bordeaux I, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00460206.
Abstract (sommario):
La simulation de cas réalistes d'écoulements ou de transferts thermiques implique souvent l'utilisation d'obstacles ou d'interfaces de forme complexe. De part leur manque de flexibilité, les maillages structurés ne sont pas initialement adaptés au traitement d'interfaces irrégulières, ces dernières coïncidant rarement avec les lignes du maillage. Afin de permettre à l'approche structurée de traiter des interfaces complexes avec précision, des méthodes dites de domaines fictifs sont nécessaires. La première contribution de cette thèse est une nouvelle méthode de travail sur maillage curviligne structuré qui permet de réutiliser de nombreuses méthodes fonctionnant initialement sur des maillages cartésiens sur maillages curvilignes. Nous avons ensuite mis au point deux nouvelles méthodes de domaines fictifs : la méthode de pénalisation de sous-maille (PSM) pour la gestion des frontières immergées pour les équations elliptiques et de Navier-Stokes et la méthode d'interface immergée algébrique (IIA) pour les problèmes d'interfaces immergées pour les équations elliptiques. L'un des intérêts de ces deux méthodes à l'ordre deux en espace est leur simplicité. Ces différents développements ont finalement été appliqués à des cas de couplage fluide-structure académiques et réalistes (sédimentation d'un cylindre, hydroplanage d'un pneu, écoulements dans une tête de forage et convection naturelle dans la grotte de Lascaux).
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Filliard, Bruno. "Étude des possibilités de récupération de chaleur par voie thermodynamique pour la réhabilitation des maisons individuelles". Paris, ENMP, 2009. http://www.theses.fr/2009ENMP1676.
Abstract (sommario):
Les pompes à chaleur disposant d'une source froide sur l'air extérieur sont moins performantes les jours de grand froid, là où les besoins de chauffage sont les plus élevés. Le déclenchement d'une énergie d'appoint d'origine électrique est souvent nécessaire pour couvrir l'ensemble des besoins de chauffage, ce qui réduit les performances globales de l'installation. De plus, des cycles de dégivrage sont nécessaires sur certaines plages de températures afin d'éliminer la formation de givre sur l'échangeur extérieur, contribuant à réduire les performances du système. Ces comportements ont des conséquences sur la gestion de l'électricité, où les pics de demande coïncident généralement avec les températures extérieures les plus froides. Ces constats sont le point de départ d'une réflexion visant à améliorer les performances des pompes à chaleur et à contribuer à la limitation des pointes de demande en électricité, en couplant la source froide de la pompe à chaleur avec des sources d'air tempérées intégrées au bâtiment. Certains dispositifs intégrés aux maisons individuelles peuvent contribuer à augmenter la température de la source froide des pompes à chaleur, comme par exemple un comble perdu ou une véranda, ou encore un vide sanitaire ou un échangeur air-sol. D'autres sources peuvent également être envisagées comme l'air vicié d'un système de ventilation, ou des capteurs solaires hybrides à air. L'utilisation de ces sources peut permettre à la pompe à chaleur de fonctionner à des températures plus favorables, permettant de réduire sa consommation, d'améliorer ses performances saisonnières, et de fournir une chaleur à plus haute température mieux adaptée aux besoins plus élevés des bâtiments existants. Une approche globale par modélisation est utilisée dans le cadre de cette thèse afin d'apporter des éléments de réponse aux possibilités de récupération de chaleur par voie thermodynamique. Ce rapport présente en détail l'ensemble des modèles utilisés, concernant les sources utilisables et les pompes à chaleur. Différentes configurations de couplage sont ensuite étudiées sur une maison type, et pour différents climatsAn air-to-air heat pump performs poorly at low ambient temperatures, and its performance decreases in the coldest part of winter when the heating load is greater. Both the COP and the heating capacity of the system decrease as the outdoor temperature decreases. Auxiliary resistance heaters must then be used as back up, reducing the overall performance of the system. Moreover, defrost cycles are necessary in a specific range of outdoor conditions, lowering the heat pump performance. This is of particular interest for electricity utilities, because peak loads generally coincide with the coldest ambient temperatures. Attempts to improve the heat pump efficiency and to reduce the peak-loading problem have led to the coupling of heat pumps with milder temperature air. Different components of a building envelope can contribute to increase the heat pump's heat-source temperature, as for instance sunspaces or attics, and to some extent crawlspaces and earth-to-air heat exchangers. Other sources such as the exhaust air of a ventilation system can be used to preheat the heat pump air-source. This allows the heat pump to operate in more favourable conditions, with a higher efficiency and a higher sink-source temperature adapted to the heat production needed in dwellings retrofit. A global approach is needed to explore the energy potential of such combination and evaluate the relevance of coupling an air-source heat pump with milder air sources from the building environment. Ambient conditions and solar energy both influence the heating load and the air-source temperature that interact directly with the heat pump running conditions and performance. Besides, the heat pump running conditions, and particularly the air flow rate conditions needed at the outdoor unit, interacts directly with the air flow rate of the milder source, influencing the building heating load. The different models of air sources and heat pumps are presented. Then, different coupling configurations are studied in the case of a typical French dwelling, and typical climates
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Guerrero, Karen. "Organisation structurale et fonction métabolique des unités énergétiques intracellulaires (ICEUs) dans le muscle cardiaque et squelettique : conditions physiologiques et pathophysiologiques : [Thèse soutenue sur un ensemble de travaux]". Université Joseph Fourier (Grenoble), 2005. http://www.theses.fr/2005GRE10244.
Abstract (sommario):
Ce travail de thèse s'intéresse principalement à la régulation de la respiration mitochondriale in situ dans les cellules de muscle cardiaque et squelettiques. L'oxygraphie, la spectrophotométrie et la microscopie confocale sur cellules isolées ou fibres musculaires perméabilisées à la saponine ont été utilisées ainsi que la modélisation mathématique. Dans les cellules musculaires, les mitochondries sont organisées de manière très précise tel un ‘cristal'. Cet arrangement intracellulaire serait la base d'une organisation à la fois structurale et fonctionnelle au sein desquelles les mitochondries sont couplées fonctionnellement par le cytosquelette aux autres organelles : réticulum sarcoplasmique et myofibrilles : les ICEUs (ou unités énergétiques intracellulaires). Au sein des cellules cardiaques, il existe 2 niveaux de régulation de la respiration mitochondriale par l'ADP exogène : la perméabilité de la membrane mitochondriale externe (VDAC) et des restrictions localisées de diffusion de l'ADP au voisinage des mitochondries. La β-tubuline participe indirectement à ces mécanismes de régulation de même que la protéine STOP, une protéine associée aux microtubules. Ces données expérimentales sont utiles pour expliquer les aspects métaboliques de la loi de Frank-Starling dans le cœur. Cette notion d'ICEU peut servir de diagnostic lors de l'étude clinique du métabolisme énergétique chez des transplantés pulmonaires avant et après un programme d'entraînement à domicileThe aim of this work was to study the regulation of mitochondrial respiration in situ in cardiac and skeletal muscle cells. Oxygraphy, spectrophotometry and confocal microscopy on saponin-permeabilized muscle cells or fibers were used as well as mathematic modelisation. In muscle cells, mitochondria are ordered very precisely in ‘a crystal like pattern'. This intracellular arrangement could be the basis of a structural and functional organisation within which mitochondria are functionally coupled by cytoskeleton to the other organelles: sarcoplasmic reticulum and myofibrils: ICEUs (intracellular energetic units). In cardiac cells, there are two levels of regulation of mitochondrial respiration by exogenous ADP: permeability of the outer mitochondrial membrane (VDAC) and localized restrictions of ADP diffusion in the neighbourhood of mitochondria. β-tubulin and STOP protein, a microtubule-associated protein, participate indirectly to these mechanisms of regulation. These experimental data are useful for explaining the metabolic aspects of the Frank-Starling law of the heart. The notion of ICEU can be diagnostically used in clinical study of energetic metabolism of lung recipients transplants before and after a home-interval training program
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Maxit, Laurent. "Extension et reformulation du modèle SEA par la prise en compte de la répartition des énergies modales". Phd thesis, INSA de Lyon, 2000. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00777764.
Abstract (sommario):
Résumé Dans cette thèse, on propose une approche permettant d'étendre le domaine de validité de la méthode SEA (Statistical Energy Analysis). Elle repose sur une double formulation modale et une reformulation du modèle SEA en ne posant pas l'hypothèse d'équirépartition des énergies modales. La double formulation modale qui est décrite dans le cas général du couplage de systèmes continus tridimensionnels, consiste en une décomposition modale non standard faisant intervenir une double formulation contrainte-déplacement. Les équations modales obtenues sont alors en cohérence avec le modèle supposé de la SEA et se caractérisent à partir des modes des sous-systèmes découplés. Le modèle SmEdA qui découle de la reformulation de la SEA permet d'améliorer la qualité de la prédiction, notamment quand le recouvrement modal est faible ou quand les sous-systèmes sont excités localement. Un des points forts de l'approche proposée est qu'elle peut être facilement associée à une démarche SEA. Il est possible d'appliquer le modèle SmEdA uniquement pour les couplages des sous-systèmes où une amélioration de la prédiction peut être présumée obtenue, et utiliser le modèle SEA pour les autres couplages. L'application du modèle SmEdA à des structures industrielles est possible grâce à l'utilisation de modèles Eléments Finis des sous-systèmes. En supposant l'hypothèse d'équirépartition respectée, il découle de cette approche une nouvelle technique de calcul des facteurs de perte par couplage SEA. Celle-ci ne requière que le calcul des modes des sous-systèmes découplés par Éléments Finis. Les facteurs SEA sont alors obtenus par identification des coefficients des équations modales, sans les résoudre.
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Shirizadeh, Ghezeljeh Behrang. "Reaching carbon neutrality in France by 2050 : optimal choice of energy sources, carriers and storage options". Electronic Thesis or Diss., Paris, EHESS, 2021. http://www.theses.fr/2021EHES0013.
Abstract (sommario):
Pour contribuer à l’objectif de contenir le réchauffement climatique à 1,5°C, le gouvernement français a adopté l'objectif de zéro émission nette de gaz à effet de serre d'ici 2050. Le principal gaz à effet de serre étant le dioxyde de carbone, et la plupart des émissions de CO2 étant dues à la combustion d'énergies fossiles, cette thèse porte sur l'atteinte de la neutralité carbone des émissions françaises de CO2 liées à l'énergie d'ici 2050. Cette thèse vise à étudier le rôle relatif des différentes options bas-carbone dans le secteur de l'énergie pour atteindre la neutralité carbone. Plus précisément, cette thèse étudie d'abord le secteur électrique français, d'abord dans un système entièrement renouvelable, et ensuite dans un en intégrant d'autres options d'atténuation, c'est-à-dire l'énergie nucléaire et la capture et le stockage du carbone. J'étudie l'impact des incertitudes liées au développement des coûts des énergies renouvelables et des options de stockage et j'aborde la question de la robustesse d'un système électrique entièrement renouvelable face aux incertitudes liées aux coûts. Plus tard, en ajoutant d'autres options bas-carbone dans le secteur de l'électricité, j'analyse le rôle relatif des différentes options. De même, pour encourager les investissements dans des sources d'énergie renouvelables telles que l'énergie éolienne et solaire, j’étudie le risque d'investissement lié à la volatilité des prix et des volumes des technologies d'électricité renouvelable, et les performances de différents régimes de soutien publique. L'analyse de cette thèse va au-delà du système électrique et considère également l'ensemble du système énergétique en présence d'un couplage sectoriel. Au cours de cette thèse, j’ai développé une famille de modèles d'optimisation de l’investissement et du fonctionnement pour répondre à différentes questions concernant la transition énergétique française. Ces modèles minimisent le coût du système considéré (système électrique ou système énergétique dans son ensemble) en satisfaisant l'équilibre offre/demande à chaque heure pendant au moins un an, en respectant les principales contraintes techniques et opérationnelles et liées aux ressources et à l'usage des sols. Ainsi, la variabilité à court et à long terme des énergies renouvelables est prise en compte. En utilisant ces modèles, je réponds aux questions soulevées ci-dessus. Ces modèles ne sont pas utilisés pour trouver une seule solution optimale, mais plusieurs solutions optimales en fonction de différents scénarios de conditions météorologiques, de coûts, de demande énergétique et de disponibilité des technologies. Par conséquent, l'importance de la robustesse face aux incertitudes est au centre de la méthodologie utilisée, ainsi que l'optimalité. Les résultats de ma thèse montrent que les sources d’énergie renouvelable sont les principaux facilitateurs de la transition énergétique, non-seulement dans le système électrique mais aussi dans l'ensemble du système énergétique. Bien que l'élimination de l'énergie nucléaire n'augmente que marginalement le coût d'un système énergétique neutre en carbone, l'élimination des énergies renouvelables est associée à des inefficacités élevées tant du point de vue des coûts que des émissions. En fait, si le gaz renouvelable n'est pas disponible, même un coût social du carbone de 500 €/tCO2 ne suffira pas pour atteindre la neutralité carbone. Cela est dû en partie aux émissions négatives qu'il peut produire avec le captage et le stockage du carbone, et en partie à la rentabilité des moteurs à combustion interne alimentés au gaz renouvelable. Le message central de cette thèse est que pour atteindre la neutralité carbone au moindre coût, il faut un système d'énergie largement renouvelable. Par conséquent, si nous voulons donner la priorité aux investissements dans les options à faible émission de carbone, les technologies de gaz et d'électricité renouvelables sont de la plus haute importanceTo stay in line with 1.5°C of global warming, the French government has adopted the target of net zero greenhouse gas emissions by 2050. The main greenhouse gas being carbon dioxide, and the majority of its emissions being due to energy combustion, this dissertation focuses on reaching carbon-neutrality in French energy-related CO2 emissions by 2050. This thesis dissertation aims to study the relative role of different low-carbon mitigation options in the energy sector in reaching carbon-neutrality. More precisely, this thesis first studies the French power sector, first in a fully renewable power system, and second in a power system containing other mitigation options i.e. nuclear energy and carbon capture and storage. I study the impact of uncertainties related to cost development of renewables and storage options and address the robustness of a fully renewable power system to cost uncertainties. Later, adding other low-carbon mitigation options in the power sector, I analyze the relative role of different low-carbon options. Similarly, to incentivize the investments in variable renewable energy sources such as wind and solar power, I study the investment risk related to the price and volume volatility of renewable electricity technologies, and the performance of different public policy support schemes. The analysis in this thesis goes beyond the electricity system and it also considers the whole energy system in the presence of sector-coupling. During this thesis, I have developed a family of models optimizing dispatch and investment to answer different questions regarding the French energy transition. These models minimize the cost of the considered system (electricity system or the whole energy system) by satisfying the supply/demand equilibrium at each hour over at least one year, respecting the main technical and operational, resource related and land-use constraints. Thus, both short-term and long-term variability of renewable energy sources are taken into account. Using these models, I address the questions raised above. These models are not used to find a single optimal solution, but several optimal solutions depending on different weather, cost, energy demand and technology availability scenarios. Therefore, the importance of robustness to the uncertainties is at the center of the used methodology beside optimality. The findings of my thesis show that renewable energy supply sources are the main enablers of reaching carbon neutrality in a cost-effective way, no matter the considered energy system; either only electricity or the whole energy system. While the elimination of nuclear power barely increases the cost of a carbon-neutral energy system, the elimination of renewables is associated with high inefficiencies both from the cost and emission points of view. In fact, if renewable gas is not available, even a social cost of carbon of €500/tCO2 will not be enough to reach carbon-neutrality. This is partially due to the negative emissions that it can provide once combined with carbon capture and storage, and partially due to the cost-optimality of renewable gas-fired internal combustion engines in reaching carbon-neutrality in the transport sector. This dissertation has several important policy-related messages; however, the central one is that reaching carbon-neutrality for the lowest cost requires a highly renewable energy system. Therefore, if we are to prioritize investment in low-carbon options, renewable gas and electricity technologies are of the highest importance
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Bidart, Damien. "Commande Coopérative des Systèmes Monoconvertisseurs Multimachines Synchrones". Phd thesis, Institut National Polytechnique de Toulouse - INPT, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00662181.
Abstract (sommario):
Afin de rendre les machines synchrones à aimants permanents plus attractives pour l'aéronautique (actionneurs de commande de vol, systèmes de freinage, train d'atterrissage ...), il peut être intéressant de réduire le nombre de modules d'électronique de puissance utilisés en les mutualisant. De nombreuses études ont été réalisées pour des systèmes composés de plusieurs machines asynchrones et principalement en traction ferroviaire, mais peu concernent les machines synchrones. Après avoir étudié différentes structures envisageables, les travaux développés lors de cette thèse présentent une étude originale d'un système composé de deux machines synchrones à aimants permanents connectées en parallèle sur un onduleur unique mutualisé. Ces machines ont des caractéristiques identiques ou proches et doivent être pilotées à la même vitesse. La structure de commande retenue lors de cette thèse est de type maître-esclave: seule une des deux machines est autopilotée (la machine maître), l'autre (la machine esclave) fonctionnant en boucle ouverte. Afin d'assurer la stabilité d'un tel système, le synchronisme des deux moteurs doit toujours être respecté. Une stratégie de commande, qui choisit quel est le moteur maître, en prenant en compte la variation des paramètres internes et externes du système, est alors instaurée. Dans ces conditions, les évolutions théoriques des différentes variables sont déterminées. Pour valider ces résultats, un processus expérimental est mis en place. Les nombreux résultats obtenus en simulation et expérimentalement permettent alors de confirmer les résultats théoriques: que ce soient les paramètres mécaniques ou électriques qui varient, la stabilité du système est toujours garantie. Le cas supplémentaire où les deux machines déplacent une charge mécanique commune avec une liaison mécanique rigide entre les deux machines, est finalement développé. Une autre stratégie de commande, dont la structure et les résultats sont également présentés dans cette thèse, est alors nécessaire.
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Chen, Bao. "Study of an ettringite-based thermochemical energy storage for buildings". Thesis, Lyon, 2020. http://www.theses.fr/2020LYSEI056.
Abstract (sommario):
Les besoins en énergie dédiés au chauffage et à l'eau chaude sanitaire dans des bâtiments, caractérisés par des pics de consommation en début et en fin de journée tout comme en hiver, représentent un défi d’importance vis-à-vis de l'utilisation des énergies renouvelables. Une des technologies les plus prometteuses, se présente sous la forme d’un système de stockage d'énergie dit thermochimique (TCES). Ce mode de stockage permet en effet de stocker différents types d'énergie sous la forme d’un potentiel chimique et est caractérisé par une absence de dissipation d'énergie. En tant que matériau de stockage thermochimique récemment étudié, l'ettringite conviendrait ainsi à une utilisation à grande échelle en raison de sa non-toxicité, de son faible coût de production et de sa haute densité énergétique à basse température de fonctionnement. Cette thèse avait pour premier objectif d’étudier les propriétés physico-chimiques de l’ettringite et les mécanismes réactionnels lors des processus d'hydratation (formation d’ettringite) et de déshydratation (formation de méta-ettringite). Les connaissances acquises lors de ces travaux de thèse, vis-à-vis de la cinétique des réactions et des diagrammes thermodynamiques (Déshydratation: Ett30.6 → Ett30 → Met12 → Met6; Hydratation: Met7.4 → Met12 →hydrate de 24H2O→ hydrates supérieurs), permettront ainsi de mieux utiliser l'ettringite pour stocker/déstocker de la chaleur (à différentes conditions isothermes et isobares). Après avoir étudié les propriétés de l'ettringite pure, trois liants cimentaires distincts pouvant être produits industriellement ont été utilisés afin de tester des teneurs en ettringite différentes mais aussi des mélanges de phases hydratées particulières. Les travaux effectués ont permis d’étudier les mécanismes de carbonatation de ces différents matériaux ettringitiques et de déduire plusieurs informations pertinentes quant à leur durabilité dans le cadre d’une utilisation en tant que TCES. Enfin, le matériau cimentaire ettringitique le plus résistant au phénomène de carbonatation a été caractérisé par différentes techniques d’analyse afin de mieux maitriser l’influence des paramètres thermo-physiques sur sa performance énergétique. Ce matériau a ensuite été in-corporé dans un réacteur à lit fixe, sous la forme d’un lit poreux de 56 mm de hauteur composé de granulés de 1 à 2 mm de diamètre. Le processus de chargement/déchargement de l'énergie a été réalisé pour étudier la réversibilité du couple ettringite/méta-ettringite dans diverses conditions expérimentales. Les essais réalisés dans le réacteur ont alors montré qu’une puissance instantanée maximale de 915 W par kg de matière hydratée initiale et une densité de déstockage d'énergie de 176 kWh/m3 pouvaient être obtenues. Ces données seront très utiles pour envisager un futur prototype (à l’échelle 1:1) d’un système de chauffage contenant de l’ettringite et destiné aux bâtimentsThe high energy demands for space heating and domestic hot water in buildings, character-ized by peaks in consumption at the beginning and end of the day as well as in winter, repre-sent a major challenge in terms of the use of renewable energies. A system of thermochemical energy storage (TCES), one of the most promising accessible technologies, could store different types of energies as chemical potential without energy dissipation. As a recently studied TCES material, ettringite is suitable for large scale use due to its no-toxicity, low material cost, and high energy density at lowing operating temperature. The first objective of this thesis was to study the physicochemical properties of ettringite and the reaction mechanisms during the hydration (formation of ettringite) and dehydration (formation of meta-ettringite) processes. The knowledge obtained on the reaction kinetics and thermodynamics (Dehydration: Ett30.6 → Ett30 → Met12 → Met6; Hydration: Met7.4 → Met12 →24-hydrate → higher hydrates) allows better use of ettringite for heat storage/release (under different isothermal and isobaric conditions). After having studied the properties of pure ettringite, three different cementitious binders that are industrially producible were used to test different ettringite contents but also mixtures of particular hydrated phases. The work carried out made it possible to study the carbonation mechanisms of these different ettringite materials and to deduce some relevant information as to their durability in terms of their use in TCES. Finally, the ettringite-based material most resistant to the carbonation phenomenon has been characterized by different analysis techniques in order to better control the influence of ther-mo-physical parameters on its energy performance. This material was then incorporated into a fixed bed reactor in the form of a 56 mm high porous bed composed of granules (1–2 mm in diameter). The energy charging / discharging process carried out to study the reversibility of ettringite / meta-ettringite under various experimental conditions. The reactor tests then showed that a maximum instantaneous power of 915 W per kg of initial hydrated material and an energy-releasing density of 176 kWh/m3. These results will be very useful in designing a future prototype (in scale 1:1) containing ettringite materials for a heating system in buildings
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Bouery, Charbel. "Contribution au développement de stratégies algorithmiques pour la résolution de problèmes thermo-mécaniques couplés par une approche énergétique variationnelle". Phd thesis, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00827159.
Abstract (sommario):
Les sources de couplage thermomécanique dans les matériaux viscoélastiques sont multiples : thermo-élasticité, dissipation visqueuse, évolution des caractéristiques mécaniques avec la température. La simulation numérique de ces couplages en calcul des structures présente encore un certain nombre de défis, spécialement lorsque les effets de couplage sont très marqués (couplage fort). De nombreuses approches algorithmiques ont été proposées dans la littérature pour ce type de problème. Ces méthodes vont des approches monolithiques, traitant simultanément l'équilibre mécanique et l'équilibre thermique, aux approches étagées, traitant alternativement chacun des sous-problèmes mécanique et thermique. La difficulté est d'obtenir un bon compromis entre les aspects de précision, stabilité numérique et coût de calcul. Récemment, une approche variationnelle des problèmes couplés a été proposée par Yang et al. (2006), qui permet d'écrire les équations d'équilibre mécanique et thermique sous la forme d'un problème d'optimisation d'une fonctionnelle scalaire. Cette approche variationnelle présente notamment les avantages de conduire à une formulation numérique à structure symétrique, et de permettre l'utilisation d'algorithmes d'optimisation. Dans ce travail on utilise l'approche variationnelle pour résoudre le problème thermo-visco-élastique fortement couplé, puis on compare plusieurs schémas algorithmiques afin de trouver celui qui présente les meilleures performances.
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Glowe, Jean-François. "Dynamique des photoexcitations de nanostructures supramoléculaires d'oligothiophènes". Thèse, 2009. http://hdl.handle.net/1866/8051.