Gotowa bibliografia na temat „Données cinétiques”

Le brunissement enzymatique est associé à l'action des polyphénol oxydases (PPO) et des peroxydases (POD). Les produits de ces enzymes provoquent des changements indésirables de couleur et de saveur des aubergines transformées. Une dopamine oxydase responsable du brunissement enzymatique a été isolée de l’aubergine violette (Solanum melongena L.). Ainsi, l’inactivation thermique et l’analyse thermodynamique ont été étudiées sur une base cinétique afin de contrôler ce phénomène physiologique. Les études cinétiques ont montré que l’inactivation thermique de l’activité dopamine oxydase de l’aubergine violette suivait une cinétique de premier ordre aux températures comprises entre 35 – 80 °C, avec des constantes de vitesse (k) comprise entre 0,0101 ± 0,0001 et 0,0865 ± 0,0004 min-1. Les temps de réduction décimale (D) et k ont diminué et augmenté respectivement avec l’augmentation de la température, indiquant une inactivation plus rapide de la dopamine oxydase à des températures plus élevées. Les résultats suggèrent que dopamine oxydase est une enzyme relativement thermostable avec une constante de résistance (Z) de 50.25 ± 0,7 °C et une énergie d'activation (Ea) de 40.65 ± 0,6 kJmol-1. Les résultats thermodynamiques ont indiqué que les réactions d'oxydation étaient : non spontanées (ΔG > 0), légèrement endothermiques (ΔH > 0) et réversibles (ΔS < 0). Ces données cinétiques peuvent être utilisées dans la prévention du brunissement enzymatique de la pulpe d’aubergine violette par l'inactivation thermique de l'enzyme. Enzymatic browning is associated with the action of polyphenol oxidases (PPO) and peroxidases (POD). The products of these enzymes cause undesirable changes of color and flavor of processed eggplant products. A dopamine oxidase responsible for enzymatic browning was isolated from violet eggplant (Solanum melongena L.). Thus, thermal inactivation and thermodynamic analysis were studied on a kinetic basis to control this physiological phenomenon. Kinetic studies showed that thermal inactivation of dopamine oxidase activity in purple eggplant followed first-order kinetics at temperatures between 35 - 80 °C, with speed constants (k) values between 0.0101 ± 0.0001 and 0.0865± 0.0004 min-1. The decimal reduction times (D) and k values decreased and increased, respectively, with increasing temperature, indicating more rapid inactivation of dopamine oxidase at higher temperatures. The results suggest that dopamine oxidase is a relatively thermostable enzyme with a resistance constant (Z) value of 50.25 ± 0.7 °C and an activation energy (Ea) of 40.65 ± 0.6 kJmol-1. Thermodynamic results indicated that the oxidation reactions were: non-spontaneous (ΔG > 0), slightly endothermic (ΔH > 0), and reversible (ΔS < 0). These kinetic data can be used in the prevention of enzymatic browning of purple eggplant pulp by thermal inactivation of the enzyme.

Cette étude est la synthèse des mesures de dégradation dans le rumen des constituants pariétaux (NDF, ADF, ADL) par la méthode des sachets de Nylon, appliquées à 217 échantillons représentant environ 80 aliments concentrés et coproduits agroindustriels. Ce jeu de données est l’ensemble le plus complet publié à ce jour en utilisant une méthodologie relativement homogène. Les dynamiques de dégradation des aliments ont été interprétées en utilisant les paramètres de deux modèles d’ajustement non linéaire, le modèle de Mertens (1973) et le modèle d’Ørskov et McDonald (1979) qui prennent en compte (ou non) un temps de latence au démarrage de la dégradation. Ces paramètres montrent de grandes variations intra- et inter-aliments, étroitement reliées à la qualité de la paroi végétale et notamment à l’importance de sa fraction lignifiée dont l’influence diffère fortement d’une famille d’aliments à l’autre. Ce travail a conduit à l’élaboration d’une table cohérente des paramètres de dégradation des constituants pariétaux des aliments concentrés et coproduits qui permettra d’améliorer les systèmes d’unités d’alimentation et pourra être valorisée dans les travaux de modélisation de la digestion dans le rumen.

L’étude porte sur la détermination de la contribution des espèces O3, OH° et CO3°- dans la dégradation de l’atrazine lors de l’ozonation de solutions contenant différentes concentrations en ions hydrogénocarbonate et en carbone organique. Le suivi de la concentration en atrazine et en ozone dissous, et les expressions cinétiques ont permis de calculer les concentrations en radicaux hydroxyle et carbonate au cours des réactions. A partir des données expérimentales obtenues sur des eaux pures additionnées de carbone organique et inorganique, les résultats indiquent que l’élimination du micropolluant résulte de l’action de l’ozone (pour une faible part), des radicaux hydroxyle issus de la décomposition de l’ozone, mais aussi pour une part très significative, des radicaux carbonate. La participation des radicaux CO3°- diminue lorsque la concentration en carbone organique augmente. Les radicaux carbonate peuvent être responsable de plus de 40 % de la dégradation de l’atrazine lors de l’ozonation en présence de 7 mM d’ions hydrogénocarbonate et 129 µM d’ions glycolate utilisés comme molécule modèle pour l’apport de carbone organique. Les résultats obtenus sur des eaux naturelles confirment les conclusions déduites des expériences sur des eaux de composition connue.

Le principe de cette modélisation est de montrer les incidences de la fréquence des pas sur l’équilibre dans le plan frontal au cours de la marche chez l’homme. A cet effet le corps tout entier est modélisé comme un pendule inversé ayant les mêmes caractéristiques massiques et anthropométriques que le corps humain. Les équations de la dynamique sont appliquées à ce pendule et à son mouvement oscillant pour calculer le rapport d’amplitudes des oscillations du centre des masses du corps (CM) au centre des pressions des pieds (CP) relativement aux fréquences imposées de la marche. Ce rapport se présente comme une fonction paramétrique de la fréquence des pas qui contient, comme paramètre, la fréquence pendulaire propre du corps (FPC) associée à la gravité. Le paradigme expérimental de ‘la marche sur place’ analysée sur plateau de force est utilisé pour comparer les résultats de la simulation aux données expérimentales dans le cas de ce mouvement locomoteur particulier. La discussion porte sur cette relation établie entre la fréquence imposée et ses effets sur l’équilibre du corps dans le plan frontal au cours de la marche.

L'objectif de ce travail était de simuler les évolutions du Poids Vif (PV), de ses composantes (ex. les réserves corporelles) et de la Note d'État Corporel (NEC) des chèvres sur un cycle de production en s'appuyant sur les relations dynamiques du modèle nutritionnel caprin INRA 2018. Dans un premier temps, l'approche a considéré de façon distincte les phénomènes de changement de poids vif liés à la lactation, la gestation et la croissance. En effet, la nature des informations disponibles a priori et les démarches calculatoires n'étaient pas les mêmes pour ces trois états physiologiques. Pour les situations considérées, un modèle original d'évolution des contenus digestifs au cours d'un cycle productif a été développé pour aboutir à des évolutions du PV et du PV vide (PVV), défini comme le poids maternel hors contenus digestifs et utérus gravide. Pour la lactation, la démarche a consisté à utiliser les équations de la dynamique des réserves énergétiques pour déterminer les bilans énergétiques cumulés puis les cinétiques de PVV, en intégrant l’effet du potentiel de production laitière. Pour la gestation, l’approche a consisté à utiliser les cinétiques de PV puis de PVV, pour distinguer la cinétique pondérale de l'utérus gravide, fonction de la prolificité, et la cinétique pondérale de l'organisme maternel seul. Pour ce dernier, une approche originale a permis d’estimer l'anabolisme maternel en début de gestation et le catabolisme en seconde partie de gestation en intégrant l’effet de la prolificité. Les cinétiques de PV et PVV au cours des trois états physiologiques ont été combinées pour prédire la cinétique globale sur un cycle productif. Il a ainsi été possible de proposer une méthode d'estimation des cinétiques de PV à partir de la donnée du « poids vif format » (PVF correspondant au PV minimal atteint pendant un cycle productif). Enfin, la prédiction des cinétiques des NEC a été possible grâce aux relations disponibles entre la NEC sternale et la teneur en lipides corporels, ainsi qu’entre les NEC sternales et lombaires. Les évolutions de la NEC ont été calculées en séparant les phases de lactation, croissance et gestation, en particulier pour s'appuyer sur l'évolution de l'organisme maternel indépendamment de celle de l'utérus gravide. Ce modèle a été intégré dans le module « chèvres laitières » du logiciel de rationnement INRAtion®V5 – Rumin’Al afin de pouvoir tracer les dynamiques d'évolution du PV et de la NEC correspondant au potentiel des animaux afin de les comparer aux valeurs réelles.

Le potentiel érosif de la pluie est sa capacité à provoquer l’érosion du sol. Son étude s’appuie sur l’énergie cinétique (KE) de la pluie qui peut être obtenue à partir de la distribution granulométrique des gouttes de pluie (en anglais Drop Size Distribution : DSD). Ce travail propose deux stimateurs de l’énergie cinétique de la pluie (KE) au Nord-Ouest du Bénin, l’un à partir de l’intensité de pluie (I) et l’autre à partir du facteur de réflectivité radar (Z) dans l’approximation de Raleigh. Les deux relations climatologiques KE-I et KE-Z sont établies à partir des données de DSD mesurées sur trois sites au Nord-Ouest du Bénin. L’énergie cinétique de la pluie a été évaluée par l’utilisation des relations KE-Z et KE-I. Ainsi, il est noté que la relation KE- Z est plus performante que la relation KE - I. Par ailleurs, en évaluant la sensibilité de ces relations KE- I et KE - Z au pas de temps d’intégration des spectres de DSD, il ressort que la performance de ces relations augmente avec le pas de temps d’intégration.

Résumé Nous explorons dans cette synthèse les forces et les faiblesses de l’écotoxicologie, en nous limitant aux milieux aquatiques. Notre approche consiste à comparer et contraster le comportement des contaminants organiques et inorganiques (métalliques) et à identifier quelques défis pour l’avenir. La prise en charge des contaminants organiques de synthèse se produit le plus souvent par simple diffusion passive au travers d’une membrane cellulaire. Vu la nature lipidique des membranes biologiques, le coefficient de partage octanol-eau (Kow) du contaminant s’avère souvent un bon prédicteur de sa tendance à se bioaccumuler. Par contre, les métaux présents dans le milieu aquatique se trouvent surtout sous des formes hydrophiles et hydratées qui ne peuvent traverser les membranes biologiques par simple diffusion. Leur prise en charge fait alors appel à un transport facilité qui implique des transporteurs protéiques ou canaux transmembranaires. Le coefficient de partage octanol-eau de ces espèces métalliques se révèle inutile comme prédicteur de leur bioaccumulation. Les approches et les modèles prédictifs diffèrent donc grandement entre contaminants métalliques et organiques. Pour les métaux, deux types de modèles sont couramment employés : des modèles d’équilibre (ex. : le « Modèle du Ligand Biotique » ou BLM) et des modèles cinétiques d’accumulation et d’élimination. Dans les deux cas, les paramètres biologiques des modèles sont considérés comme des « constantes » qui ne sont affectées, ni par la qualité de l’eau ambiante (ex. : pH, dureté), ni par une pré-exposition au métal. Or, il y a maintenant dans la littérature scientifique de plus en plus d’indices que les propriétés clés de la surface épithéliale des organismes aquatiques, qui contrôlent l’accumulation et la toxicité des métaux, ne sont pas constantes, ce qui compromet l’application des modèles dans des cas réels d’exposition chronique sur le terrain. Contrairement aux métaux, l’essentiel du comportement environnemental des composés organiques de synthèse est lié à leur capacité de résister à divers mécanismes de dégradation et à leur biodisponibilité pour les organismes aquatiques. Le modèle de la « fugacité » permet de prédire la distribution de composés organiques entre divers compartiments pour un système considéré à l’équilibre mais de nombreuses contraintes chimiques et biologiques interfèrent avec l’utilisation de ce type de modèle. Les cas des hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) et des organométaux sont utilisés pour illustrer ces contraintes. Parmi les tout nouveaux défis de l’écotoxicologie, nous abordons brièvement le développement de la génomique fonctionnelle et de l’approche écosystémique ainsi que la toute nouvelle problématique environnementale posée par les nanoparticules industrielles. L’avenir de l’écotoxicologie aquatique passe nécessairement par : (1) l’obtention de données de terrain et de laboratoire d’excellente qualité; (2) une compréhension approfondie des mécanismes de toxicité aux niveaux moléculaire et cellulaire; (3) le développement de modèles théoriques et empiriques qui intègrent mieux la réalité physiologique et écologique; (4) le développement d’indicateurs écosystémiques capables de fournir une image globale de la qualité d’un environnement aquatique, quelle que soit sa complexité inhérente.

L'entrée au collège coïncide avec le début de l'adolescence qui se caractérise, du point de vue du développement biologique, par la fin de la croissance, le développement de l'appareil de reproduction, et la maturation terminale de la plupart des grandes fonctions de l'organisme. Les principaux mécanismes qui sous-tendent cette évolution sont présentés, ainsi que quelques-uns des paramètres qui permettent de la décrire. Les données connues font ressortir l'ampleur des variations individuelles dans le degré et la cinétique du développement biologique à cet âge de la vie. Lors du passage au collège, certains écoliers sont encore biologiquement des enfants, tandis que d'autres sont déjà des adultes ayant terminé leur croissance, leur maturation physiologique et leur puberté.

Le présent travail porte sur la dégradation photocatalytique d’un antibiotique macrolide nommé tylosine (TYL) dans un réacteur batch en utilisant du dioxyde de titane en poudre (TiO2) et une irradiation artificielle 'lampe 9W-UV. L'efficacité de la photodégradation a été étudiée en faisant varier certains paramètres clés comme la concentration initiale de TYL (5 - 80 mg/L) et la concentration du catalyseur (0.1 - 4 g/l). Un meilleur rendement réactionnel (environ 99 %) a été obtenu pour les faibles concentrations initiales et 1 g/L en TiO2 dans de l'eau à pH naturel. L’élimination photocatalytique de TYL suit une cinétique de pseudo-premier ordre et le modèle de Langmuir-Hinshelwood (L-H) approche correctement les données expérimentales avec la réaction chimique considérée comme étape limitante.

La modélisation géométrique d'objets urbains à partir de mesures physiques et leur représentation de manière efficace, compacte et précise est un problème difficile en vision par ordinateur et en infographie. Dans la littérature scientifique, les structures de données géométriques à l'interface entre les mesures physiques en entrée et les modèles produits en sortie passent rarement à l'échelle et ne permettent pas de partitionner des domaines fermés 2D et 3D représentant des scènes complexes. Dans cette thèse, on étudie une nouvelle famille de structures de données géométrique qui repose sur une formulation cinétique. Plus précisément, on réalise une partition de domaines fermés en détectant et en propageant au cours du temps des formes géométriques telles que des segments de droites ou des plans, jusqu'à collision et création de cellules polygonales. On propose en particulier deux méthodes de modélisation géométrique, une pour la vectorisation de régions d'intérêt dans des images, et une autre pour la reconstruction d'objets en maillages polygonaux concis à partir de nuages de points 3D. Les deux approches exploitent les structures de données cinétiques pour décomposer efficacement en cellules soit un domaine image en 2D, soit un domaine fermé en 3D. Les objets sont ensuite extraits de la partition à l’aide d’une procédure d’étiquetage binaire des cellules. Les expériences menées sur une grande variété de données en termes de nature, contenus, complexité, taille et caractéristiques d'acquisition démontrent la polyvalence de ces deux méthodes. On montre en particulier leur potentiel applicatif sur le problème de modélisation urbaine à grande échelle à partir de données aériennes et satellitaires
The geometric modeling of urban objects from physical measurements, and their representation in an accurate, compact and efficient way, is an enduring problem in computer vision and computer graphics. In the literature, the geometric data structures at the interface between physical measurements and output models typically suffer from scalability issues, and fail to partition 2D and 3D bounding domains of complex scenes. In this thesis, we propose a new family of geometric data structures that rely on kinetic frameworks. More precisely, we compute partitions of bounding domains by detecting geometric shapes such as line-segments and planes, and extending these shapes until they collide with each other. This process results in light partitions, containing a low number of polygonal cells. We propose two geometric modeling pipelines, one for the vectorization of regions of interest in images, another for the reconstruction of concise polygonal meshes from point clouds. Both approaches exploit kinetic data structures to decompose efficiently either a 2D image domain or a 3D bounding domain into cells. Then, we extract objects from the partitions by optimizing a binary labelling of cells. Conducted on a wide range of data in terms of contents, complexity, sizes and acquisition characteristics, our experiments demonstrate the scalability and the versatility of our methods. We show the applicative potential of our method by applying our kinetic formulation to the problem of urban modeling from remote sensing data

Les modèles numériques 3D compacts et précis de bâtiments sont couramment utilisés par les praticiens pour la visualisation d'environnements existants ou imaginaires, les simulations physiques ou la fabrication d'objets urbains. La génération de tels modèles prêts à l'emploi est cependant un problème difficile. Lorsqu'ils sont créés par des designers, les modèles 3D contiennent généralement des erreurs géométriques dont la correction automatique est un défi scientifique. Lorsqu'ils sont créés à partir de mesures de données, généralement des balayages laser ou des images multivues, la précision et la complexité des modèles produits par les algorithmes de reconstruction existants n'atteignent souvent pas les exigences des praticiens. Dans cette thèse, j'aborde ce problème en proposant deux algorithmes : l'un pour réparer les erreurs géométriques contenues dans les formats spécifiques de modèles de bâtiments, et l'autre pour reconstruire des modèles compacts et précis à partir de nuages ​​de points générés à partir d'un balayage laser ou d'images stéréo multivues. Le composant clé de ces algorithmes repose sur une structure de données de partitionnement d'espace capable de décomposer l'espace en cellules polyédriques de manière naturelle et efficace. Cette structure de données permet à la fois de corriger les erreurs géométriques en réassemblant les facettes de modèles 3D chargés de défauts, et de reconstruire des modèles 3D à partir de nuages ​​de points avec une précision et complexité proche de celles générées par les outils interactifs de Conception Assistée par Ordinateur.Ma première contribution est un algorithme pour réparer différents types de modèles urbains. Les travaux antérieurs, qui reposent traditionnellement sur une analyse locale et des heuristiques géométriques sur des maillages, sont généralement conçus sur-mesure pour des formats 3D et des objets urbains spécifiques. Nous proposons une méthode plus générale pour traiter différents types de modèles urbains sans réglage fastidieux des paramètres. L'idée clé repose sur la construction d'une structure de données cinétiques qui décompose l'espace 3D en polyèdres en étendant les facettes du modèle d'entrée imparfait. Une telle structure de données permet de reconstruire toutes les relations entre les facettes de manière efficace et robuste. Une fois construites, les cellules de la partition polyédrique sont regroupées par classes sémantiques pour reconstruire le modèle de sortie corrigé. Je démontre la robustesse et l'efficacité de l'algorithme sur une variété de modèles réels chargés de défauts et montre sa compétitivité par rapport aux techniques traditionnelles de réparation de maillage à partir de données de modélisation des informations du bâtiment (BIM) et de systèmes d'information géographique (SIG). Ma deuxième contribution est un algorithme de reconstruction inspiré de la méthode Kinetic Shape Reconstruction, qui améliore cette dernière de différentes manières. En particulier, je propose une technique pour détecter des primitives planaires à partir de nuages ​​de points 3D non organisés. Partant d'une configuration initiale, la technique affine à la fois les paramètres du plan continu et l'affectation discrète de points d'entrée à ceux-ci en recherchant une haute fidélité, une grande simplicité et une grande complétude. La solution est trouvée par un mécanisme d'exploration guidé par une fonction énergétique à objectifs multiples. Les transitions dans le grand espace des solutions sont gérées par cinq opérateurs géométriques qui créent, suppriment et modifient les primitives. Je démontre son potentiel, non seulement sur des bâtiments, mais sur une variété de scènes, des formes organiques aux objets fabriqués par l'homme
Compact and accurate digital 3D models of buildings are commonly used by practitioners for the visualization of existing or imaginary environments, the physical simulations or the fabrication of urban objects. Generating such ready-to-use models is however a difficult problem. When created by designers, 3D models usually contain geometric errors whose automatic correction is a scientific challenge. When created from data measurements, typically laser scans or multiview images, the accuracy and complexity of the models produced by existing reconstruction algorithms often do not reach the requirements of the practitioners. In this thesis, I address this problem by proposing two algorithms: one for repairing the geometric errors contained in urban-specific formats of 3D models, and one for reconstructing compact and accurate models from input point clouds generated from laser scanning or multiview stereo imagery. The key component of these algorithms relies upon a space-partitioning data structure able to decompose the space into polyhedral cells in a natural and efficient manner. This data structure is used to both correct geometric errors by reassembling the facets of defect-laden 3D models, and reconstruct concise 3D models from point clouds with a quality that approaches those generated by Computer-Aided-Design interactive tools.My first contribution is an algorithm to repair different types of urban models. Prior work, which traditionally relies on local analysis and heuristic-based geometric operations on mesh data structures, is typically tailored-made for specific 3D formats and urban objects. We propose a more general method to process different types of urban models without tedious parameter tuning. The key idea lies on the construction of a kinetic data structure that decomposes the 3D space into polyhedra by extending the facets of the imperfect input model. Such a data structure allows us to re-build all the relations between the facets in an efficient and robust manner. Once built, the cells of the polyhedral partition are regrouped by semantic classes to reconstruct the corrected output model. I demonstrate the robustness and efficiency of the algorithm on a variety of real-world defect-laden models and show its competitiveness with respect to traditional mesh repairing techniques from both Building Information Modeling (BIM) and Geographic Information Systems (GIS) data.My second contribution is a reconstruction algorithm inspired by the Kinetic Shape Reconstruction method, that improves the later in different ways. In particular, I propose a data fitting technique for detecting planar primitives from unorganized 3D point clouds. Departing from an initial configuration, the technique refines both the continuous plane parameters and the discrete assignment of input points to them by seeking high fidelity, high simplicity and high completeness. The solution is found by an exploration mechanism guided by a multi-objective energy function. The transitions within the large solution space are handled by five geometric operators that create, remove and modify primitives. I demonstrate its potential, not on buildings only, but on a variety of scenes, from organic shapes to man-made objects

Nos travaux contribuent à l'effort de prévision et de compréhension de la réactivité des radicaux électrophiles HO·, Cl· et F· avec des composés volatiles organiques à partir de modèles structure-réactivité. Ces modèles sont validés sur de larges échantillons de données. Pour cela, nous avons développé une base de données de cinétique de réactions bimoléculaires en phase gazeuse, indexée par structure, et une base de descripteurs moléculaires. En exploitant ces bases à l'aide d'outils statistiques tels que l'Analyse Exploratoire de Données, nous avons obtenu des modèles de réactivité prédictifs et qui apportent des éléments d'explication aux réactivités des molécules
Our work aims to help prediction and comprehension of reactivity of electrophilic radicals HO·, Cl· and F· with volatile organic compounds starting from structure-reactivity models. These models are validated for a widest range of data. To this end, we have developed a kinetic database of bimolecular reactions in gas phase indexed by structure and a database of molecular descriptors. By exploiting these databases using statistical tools such as the Exploratory Data Analysis, we have obtained predictive models of reactivity and that give elements of explanation to the reactivities of the molecules

Le métabolisme de Brevibacterium linens (ferment de l'industrie laitière) est loin d'être maîtrisé, et rien ne garantit l'application de conditions optimales sur le réacteur Batch de culture. Nous nous proposons donc de modéliser et simuler la croissance de la bactérie afin de concevoir le système de contrôle de cette culture dans le cadre de notre objectif, piloter la vitesse de croissance. La première phase des travaux consiste en l'acquisition de connaissances sur un pilote de laboratoire. Les expériences sont réalisées selon un plan à quatre axes (concentrations initiales des substrats, température, pH, O2 (O exponant 2)). L'utilisation des substrats mixtes (acide lactique et acides aminés) ainsi que l'analyse de la qualité des données représentent deux points forts de la première partie de ces travaux. En ce qui concerne la qualité des données, les mesures erronées sont détectées puis corrigées ou éliminées par filtrage sur des bilans atomiques (réconciliation des données). La reproductibilité des expériences ainsi que le principe de conservation des éléments ayant été vérifiés, le pilote a ainsi pu être validé. La deuxième phase est la capitalisation des connaissances dans un modéle dynamique de réacteur biologique. Une approche stoechio-cinétique du métabolisme a été adoptée. Après conception du schéma réactionnel (vision macroscopique de la croissance), son adéquation à la connaissance expérimentale est testée par analyse factorielle des données réconciliées. Cette méthode permet, par résolution d'un problème d'optimisation sous contraintes, de déterminer les réactions actives, sur quelle période de temps, et de calculer des coefficients stoechiométriques qui corrèlent les données tout en équilibrant les bilans sur les éléments. Enfin, l'étude des cinétiques de consommation suivant les concentrations relatives en substrats et les axes T, pH, O2 (O exponant 2) est réalisée, et un modèle est proposé, dont les différents paramètres ont été éstimés.

Cette thèse porte sur le problème de transport optimal incompressible, un problème introduit par Brenier à la fin des années 80 dans le but de décrire l’évolution d’un fluide incompressible et non-visqueux de façon lagrangienne, ou autrement dit en fixant l’état initial et l’état final de ce fluide, et en minimisant une certaine fonctionnelle sur un ensemble de dynamiques admissibles. Ce manuscrit contient deux parties.Dans la première, on étudie la dépendance du problème de transport optimal incompressible par rapport aux données. Plus précisément, on étudie la dépendance du champ de pression (le multiplicateur de Lagrange associé à la contrainte d’incompressibilité) par rapport à la mesure γ prescrivant l’état initial et l’état final du fluide. On montre au Chapitre 2 par des méthodes variationnelles que le gradient de la pression, en tant qu’élément d’un espace proche du dual des fonctions C^1, dépend de γ de façon hölderienne pour la distance de Monge-Kantorovic. En contrepartie, on montre au Chapitre 4 que pour tout r > 1, le champ de pression dans l'espace de Lebesgue L^r_t L^1_x ne peut pas être une fonction lipschitzienne de γ. Ce résultat est lié au caractère mal-posé de l’équation d’Euler cinétique, une équation cinétique s’interprétant comme l’équation d’optimalité dans le problème de transport optimal incompressible, à laquelle le Chapitre 3 de cette thèse est dédié.Dans une seconde partie, on s’intéresse à la régularisation entropique du problème de transport optimal incompressible, introduit par Arnaudon, Cruzeiro, Léonard et Zambrini en 2017 sous le nom de problème de Brödinger. On prouve au Chapitre 5 que comme dans le cas du transport optimal incompressible, on peut associer à toute solution un champ scalaire de pression agissant comme multiplicateur de Lagrange pour la contrainte d’incompressibilité. On montre ensuite au Chapitre 6 que lorsque le paramètre de régularisation tend vers zéro, le problème de Brödinger converge vers le problème de transport optimal incompressible au sens de la Γ-convergence, et avec convergence des champs de pression. Ce dernier chapitre est issu d'un travail effectué en collaboration avec L. Monsaingeon
This thesis focuses on Incompressible Optimal Transport, a minimization problem introduced by Brenier in the late 80's, aiming at describing the evolution of an incompressible and inviscid fluid in a Lagrangian way , i.e. by prescribing the state of the fluid at the initial and final times and by minimizing some functional among the set of admissible dynamics. This text is divided into two parts.In the first part, we study the dependence of this optimization problem with respect to the data. More precisely, we analyse the dependence of the pressure field, the Lagrange multiplier corresponding to the incompressibility constraint, with respect to the endpoint conditions, described by a probability measure γ determining the state of the fluid at the initial and final times. We show in Chapter 2 by purely variational methods that the gradient of the pressure field, as an element of a space that is close to the dual of C^1, is a Hölder continuous function of γ for the Monge-Kantorovic distance. On the other hand, we prove in Chapter 4 that for all r>1 the pressure field, as an element of L^r_t L^1_x, cannot be a Lipschitz continuous function of γ for the Monge-Kantorovic distance. This last statement is linked to an ill-posedness result proved in Chapter 3 for the so-called kinetic Euler equation, a kinetic PDE interpreted as the optimality equation of the Incompressible Optimal Transport problem.In the second part, we are interested in the entropic regularization of the Incompressible Optimal Transport problem: the so-called Brödinger problem, introduced by Arnaudon, Cruzeiro, Léonard and Zambrini in 2017. On the one hand, we prove in Chapter 5 that similarly to what happens in the Incompressible Optimal Transport case, to a solution always corresponds a scalar pressure field acting as the Lagrange multiplier for the incompressibility constraint. On the other hand, we prove in Chapter 6 that when the diffusivity coefficient tends to zero, the Brödinger problem converges towards the Incompressible Optimal Transport problem in the sense of Gamma-convergence, and with convergence of the pressure fields. The results of Chapter 6 come from a joint work with L. Monsaingeon

Les sujets abordés dans cette thèse s'articulent autour de la modélisation numérique du couplage entre l'hydrodynamique et la biologie pour la culture industrielle de microalgues dans des raceways. Ceci est fait au moyen d'un modèle multicouches qui disrétise verticalement les équations de Navier-Stokes hydrostatiques couplé avec un modèle de Droop photosensible pour représenter la croissance des algues, notamment la production de carbone. D'un point de vue numérique, une méthode volumes finis avec schémas cinétiques est appliquée. Elle permet d'obtenir un schéma équilibre qui préserve la positivité de la hauteur d'eau et des quantités biologiques et qui satisfait une inégalité d'énergie. Des simulations sont effectuées en 2D et en 3D, au moyen d'un code C++ développé à cet effet. Du point de vue de l'intérêt pratique de ce travail, ces simulations ont permis de mettre en évidence l'utilité de la roue à aube présente dans les raceways, mais aussi d'exhiber les trajectoires lagrangiennes réalisées par les microalgues, qui permettent de connaitre l'historique lumineux des algues, information d'une grande importance pour les biologistes car elle leur permet d'adapter leurs modèles de croissance phytoplanctoniques à ce contexte très particulier et non naturel. Afin de valider les modèles et les stratégies numériques employées, deux pistes on été explorées. La première consiste à proposer des solutions analytiques pour les équations d'Euler à surface libre, ainsi qu'un modèle biologique spécifique permettant un couplage analytique. La deuxième consiste à faire de l'assimilation de données. Afin de tirer partie de la description cinétique des lois de conservation hyperboliques, une méthode innovante basée sur la construction d'un observateur de Luenberger au niveau cinétique est développée. Elle permet d'obtenir un cadre théorique intéressant pour les lois de conservation scalaires, pour lesquelles on étudie les cas d'observations complètes, partielles en temps, en espace, et bruitées. Pour les systèmes, on se concentre particulièrement sur le système de Saint-Venant, système hyperbolique non linéaire et un observateur basé sur l'observation des hauteurs d'eau uniquement est construit. Des simulations numériques dans les cas scalaires et systèmes, en 1D et 2D sont effectuées et valident l'efficacité de la méthode.

Afin de définir un nouveau procédé en continu de recristallisation de l'octogène, des données physico-chimiques et cinétiques sont établies dans différents solvants (acétone, cyclohexanone, mélange acétone-diméthylsulfoxyde, diméthylsulfoxyde). D'une part, les données physico-chimiques permettent de dégager une méthode de dosage des solutions chargées pour chaque solvant. D'autre part, les données recueillies sur diverses composantes de la cristallisation (solubilité, sursaturation limite, cinétiques de nucléation et de croissance) ainsi que l'aspect des cristaux permettent de choisir le meilleur solvant de cristallisation de l'octogène. Une étude en continu est alors entreprise dans un cristalliseur MSMPR.

L'utilisation de la sépiolite comme absorbant dans les machines thermiques à affinité est étudiée. Ses propriétés physico-chimiques ainsi que son comportement cinétique dans les systèmes liquide-vapeur-adsorbant sont déterminés. Son comportement dans les machines réfrigérantes à affinité chimique est étudié. Par comparaison avec la zéolite 4a, il apparait que le couple zeolite 4a-H::(2)o est plus apte a la réfrigération que le couple sépiolite-H::(2)o

Les réactions d’oxydation d’hydrocarbures en phase liquide (aussi appelées auto-oxydation) jouent un rôle essentiel dans un grand nombre de procédés de l’industrie pétrochimique car elles assurent la conversion du pétrole en composés chimiques organiques valorisables. Elles régissent également la stabilité à l’oxydation des carburants (vieillissement) et des produits chimiques dérivés du pétrole. Ces réactions d’oxydation en phase liquide relèvent de mécanismes radicalaires en chaîne impliquant des milliers d’espèces et de réactions élémentaires. La modélisation cinétique de tels systèmes reste actuellement un défi car elle nécessite de disposer de données thermodynamiques et cinétiques précises, qui sont rares dans la littérature. Le logiciel EXGAS, développé au LRGP, permet de générer automatiquement des modèles cinétiques détaillés pour des réactions d’oxydation d’hydrocarbures en phase gazeuse. Qu’il s’agisse d’une phase gazeuse ou liquide, les réactions élémentaires mises en jeu sont de même nature et la méthodologie de génération du mécanisme est la même. Pour passer d’un mécanisme en phase gaz à un mécanisme en phase liquide il convient d’adapter les valeurs des constantes d’équilibre et de vitesse (appelées constantes thermocinétiques) des réactions du mécanisme. L’objectif de cette thèse est de proposer une méthode pour corriger les constantes thermocinétiques de la phase gaz pour qu’elles deviennent applicables à la phase liquide. Cette correction fait intervenir une grandeur appelée énergie de GIBBS de solvatation molaire partielle. Une analyse de la définition précise de cette quantité nous a permis de montrer qu’elle s’exprime simplement en fonction d’un coefficient de fugacité et d’une densité molaire. Nous avons ensuite relié cette grandeur à des quantités thermodynamiques mesurables (coefficients d’activité, constantes de HENRY …) et nous nous sommes appuyés sur toutes les données qu’il nous a été possible de trouver dans la littérature pour créer la banque de données expérimentales d’énergies de GIBBS de solvatation molaires partielles la plus complète (intitulée CompSol). Cette banque de données a ensuite servi à valider l’utilisation de l’équation d’état UMR-PRU pour prédire ces énergies. Les bases d’une équation d’état de type SAFT, au paramétrage original, développé dans le cadre de cette thèse, ont été posées. Notre objectif était de simplifier l’estimation des paramètres corps purs de cette équation d’état en proposant une méthode de paramétrage ne nécessitant aucune procédure d’optimisation, claire et reproductible, à partir de données très facilement accessibles dans la littérature. Cette équation a été utilisée pour estimer les énergies de GIBBS de solvatation molaires des corps purs et les énergies de GIBBS de solvatation molaires partielles de systèmes {soluté+solvant}. Enfin, ces méthodes d’estimation des énergies de GIBBS de solvatation molaires partielles ont été combinées au logiciel EXGAS afin de modéliser l’oxydation du n-butane en phase liquide
Liquid phase oxidation of hydrocarbons (also called autoxidation) is central to a large number of processes in the petrochemical industry as it plays a key role in the conversion of petroleum feedstock into valuable organic chemicals. This phenomenon is also crucial in oxidation-stability studies of fuels and its derivatives (aging). These liquid-phase oxidation reactions entail radical mechanisms involving more than thousands of compounds and elementary reactions. Kinetic modelling of these kinds of reactions remains a significant challenge because it requires thermodynamic and kinetic parameters, which are not abundant in literature. The EXGAS software, developed at LRGP, is able to generate these kinds of models but only for oxidation reactions taking place in a gaseous phase. It is assumed that the nature of elementary reactions in the liquid and gaseous phases is the same. The unique need to transfer a kinetic mechanism from a gas phase to a liquid phase is to update kinetic rate constant values and equilibrium constant values (called thermokinetic constants) of mechanism reactions. Therefore, in the framework of this PhD thesis, a new method aimed at applying a correction term to thermokinetic constants of gaseous phases is proposed in order to obtain constants usable to describe liquid-phase mechanisms. This correction involves a quantity called partial molar solvation GIBBS energy. An analysis of the precise definition of this property led us to conclude that it can be simply expressed as a function of fugacity coefficients and liquid molar density. As a result, this property could also be expressed with respect to measurable thermodynamic quantities as activity coefficients or HENRY’s law constants. By combining all the experimental data related to these measurable properties that can be found in the literature, it was possible to develop a comprehensive databank of partial molar solvation GIBBS energies (called the CompSol database). This database was used to validate the use of the UMR-PRU equation of state to predict solvation quantities. Moreover, the bases of a new parameterization for SAFT-type equations of state were laid. It consists in estimating pure-component parameters of SAFT-like equation using a very simple, reproducible and transparent path for non-associating pure components. This equation was used to calculate partial molar GIBBS energy of solvation of pure and mixed solutes. Last, equations of state were combined with EXGAS software to model the oxidation of n-butane in the liquid phase

Les réactions d’oxydation d’hydrocarbures en phase liquide (aussi appelées auto-oxydation) jouent un rôle essentiel dans un grand nombre de procédés de l’industrie pétrochimique car elles assurent la conversion du pétrole en composés chimiques organiques valorisables. Elles régissent également la stabilité à l’oxydation des carburants (vieillissement) et des produits chimiques dérivés du pétrole. Ces réactions d’oxydation en phase liquide relèvent de mécanismes radicalaires en chaîne impliquant des milliers d’espèces et de réactions élémentaires. La modélisation cinétique de tels systèmes reste actuellement un défi car elle nécessite de disposer de données thermodynamiques et cinétiques précises, qui sont rares dans la littérature. Le logiciel EXGAS, développé au LRGP, permet de générer automatiquement des modèles cinétiques détaillés pour des réactions d’oxydation d’hydrocarbures en phase gazeuse. Qu’il s’agisse d’une phase gazeuse ou liquide, les réactions élémentaires mises en jeu sont de même nature et la méthodologie de génération du mécanisme est la même. Pour passer d’un mécanisme en phase gaz à un mécanisme en phase liquide il convient d’adapter les valeurs des constantes d’équilibre et de vitesse (appelées constantes thermocinétiques) des réactions du mécanisme. L’objectif de cette thèse est de proposer une méthode pour corriger les constantes thermocinétiques de la phase gaz pour qu’elles deviennent applicables à la phase liquide. Cette correction fait intervenir une grandeur appelée énergie de GIBBS de solvatation molaire partielle. Une analyse de la définition précise de cette quantité nous a permis de montrer qu’elle s’exprime simplement en fonction d’un coefficient de fugacité et d’une densité molaire. Nous avons ensuite relié cette grandeur à des quantités thermodynamiques mesurables (coefficients d’activité, constantes de HENRY …) et nous nous sommes appuyés sur toutes les données qu’il nous a été possible de trouver dans la littérature pour créer la banque de données expérimentales d’énergies de GIBBS de solvatation molaires partielles la plus complète (intitulée CompSol). Cette banque de données a ensuite servi à valider l’utilisation de l’équation d’état UMR-PRU pour prédire ces énergies. Les bases d’une équation d’état de type SAFT, au paramétrage original, développé dans le cadre de cette thèse, ont été posées. Notre objectif était de simplifier l’estimation des paramètres corps purs de cette équation d’état en proposant une méthode de paramétrage ne nécessitant aucune procédure d’optimisation, claire et reproductible, à partir de données très facilement accessibles dans la littérature. Cette équation a été utilisée pour estimer les énergies de GIBBS de solvatation molaires des corps purs et les énergies de GIBBS de solvatation molaires partielles de systèmes {soluté+solvant}. Enfin, ces méthodes d’estimation des énergies de GIBBS de solvatation molaires partielles ont été combinées au logiciel EXGAS afin de modéliser l’oxydation du n-butane en phase liquide
Liquid phase oxidation of hydrocarbons (also called autoxidation) is central to a large number of processes in the petrochemical industry as it plays a key role in the conversion of petroleum feedstock into valuable organic chemicals. This phenomenon is also crucial in oxidation-stability studies of fuels and its derivatives (aging). These liquid-phase oxidation reactions entail radical mechanisms involving more than thousands of compounds and elementary reactions. Kinetic modelling of these kinds of reactions remains a significant challenge because it requires thermodynamic and kinetic parameters, which are not abundant in literature. The EXGAS software, developed at LRGP, is able to generate these kinds of models but only for oxidation reactions taking place in a gaseous phase. It is assumed that the nature of elementary reactions in the liquid and gaseous phases is the same. The unique need to transfer a kinetic mechanism from a gas phase to a liquid phase is to update kinetic rate constant values and equilibrium constant values (called thermokinetic constants) of mechanism reactions. Therefore, in the framework of this PhD thesis, a new method aimed at applying a correction term to thermokinetic constants of gaseous phases is proposed in order to obtain constants usable to describe liquid-phase mechanisms. This correction involves a quantity called partial molar solvation GIBBS energy. An analysis of the precise definition of this property led us to conclude that it can be simply expressed as a function of fugacity coefficients and liquid molar density. As a result, this property could also be expressed with respect to measurable thermodynamic quantities as activity coefficients or HENRY’s law constants. By combining all the experimental data related to these measurable properties that can be found in the literature, it was possible to develop a comprehensive databank of partial molar solvation GIBBS energies (called the CompSol database). This database was used to validate the use of the UMR-PRU equation of state to predict solvation quantities. Moreover, the bases of a new parameterization for SAFT-type equations of state were laid. It consists in estimating pure-component parameters of SAFT-like equation using a very simple, reproducible and transparent path for non-associating pure components. This equation was used to calculate partial molar GIBBS energy of solvation of pure and mixed solutes. Last, equations of state were combined with EXGAS software to model the oxidation of n-butane in the liquid phase

Les paramètres cinétiques du craquage thermique des kérogènes peuvent être déterminés en réalisant des pyrolyses Rock-Eval®. Ce chapitre rappelle les équations de la cinétique de formation du pétrole et montre comment les données de l’analyse Rock-Eval permettent de déterminer les paramètres que sont l’énergie d’activation et le facteur de fréquence.