Дисертації з теми "Isothermal conditions"
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Phusunti, Neeranuch. "Pryolytic and kinetic study of Chlorella vulgaris under isothermal and non-isothermal conditions." Thesis, Aston University, 2013. http://publications.aston.ac.uk/19227/.
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Algae are a new potential biomass for energy production but there is limited information on their pyrolysis and kinetics. The main aim of this thesis is to investigate the pyrolytic behaviour and kinetics of Chlorella vulgaris, a green microalga. Under pyrolysis conditions, these microalgae show their comparable capabilities to terrestrial biomass for energy and chemicals production. Also, the evidence from a preliminary pyrolysis by the intermediate pilot-scale reactor supports the applicability of these microalgae in the existing pyrolysis reactor. Thermal decomposition of Chlorella vulgaris occurs in a wide range of temperature (200-550°C) with multi-step reactions. To evaluate the kinetic parameters of their pyrolysis process, two approaches which are isothermal and non-isothermal experiments are applied in this work. New developed Pyrolysis-Mass Spectrometry (Py-MS) technique has the potential for isothermal measurements with a short run time and small sample size requirement. The equipment and procedure are assessed by the kinetic evaluation of thermal decomposition of polyethylene and lignocellulosic derived materials (cellulose, hemicellulose, and lignin). In the case of non-isothermal experiment, Thermogravimetry- Mass Spectrometry (TG-MS) technique is used in this work. Evolved gas analysis provides the information on the evolution of volatiles and these data lead to a multi-component model. Triplet kinetic values (apparent activation energy, pre-exponential factor, and apparent reaction order) from isothermal experiment are 57 (kJ/mol), 5.32 (logA, min-1), 1.21-1.45; 9 (kJ/mol), 1.75 (logA, min-1), 1.45 and 40 (kJ/mol), 3.88 (logA, min-1), 1.45- 1.15 for low, middle and high temperature region, respectively. The kinetic parameters from non-isothermal experiment are varied depending on the different fractions in algal biomass when the range of apparent activation energies are 73-207 (kJ/mol); pre-exponential factor are 5-16 (logA, min-1); and apparent reaction orders are 1.32–2.00. The kinetic procedures reported in this thesis are able to be applied to other kinds of biomass and algae for future works.
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Ashraf, Muhammad. "Dynamics of soil water under non-isothermal conditions." Thesis, University of Newcastle Upon Tyne, 1997. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.336299.
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Lin, Rongjau. "Experimental and numerical analysis of RTM and SRIM processes in non-isothermal conditions /." The Ohio State University, 1991. http://rave.ohiolink.edu/etdc/view?acc_num=osu148769470278441.
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Schaffer, Joseph F. "Verification and Adaptation of an Infiltration Model for Water at Various Isothermal Temperature Conditions." Digital WPI, 1999. https://digitalcommons.wpi.edu/etd-theses/1061.
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"A series of one dimensional horizontal infiltration experiments were performed to investigate the predictive capabilities of the Kao and Hunt model. By modifying pristine laboratory apparatus, a reasonable range of soil temperatures was achieved. Experiments were run at approximately 5°C, 20°C, and 35°C. Distilled water was used as an infiltrating liquid and silica powder was used as soil. The infiltrating liquid was dispensed into the column at zero pressure head. The results of the experiments show that the model is adaptable to a range of temperature conditions by modifying terms for the liquid effects of the model, viscosity and surface tension. Experimental data and model predictions differed by 30 percent at most. Although the change in the rate of infiltration across the range of temperatures is perceivable, it is small in comparison to the effects caused by heterogeneity encountered in nature. "
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Esmele, Myles. "A model for deformation of continuous fiber composites under isothermal creep and thermal cycling conditions." Monterey, Calif. : Naval Postgraduate School, 1997. http://handle.dtic.mil/100.2/ADA363934.
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Veltzke, Thomas [Verfasser], Jorg [Akademischer Betreuer] Thöming, and Michael [Akademischer Betreuer] Schlüter. "On gaseous microflows under isothermal conditions / Thomas Veltzke. Gutachter: Jorg Thöming ; Michael Schlüter. Betreuer: Jorg Thöming." Bremen : Staats- und Universitätsbibliothek Bremen, 2013. http://d-nb.info/1072047489/34.
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Bartolotta, Paul Anthony. "Fatigue behavior and life prediction of a silicon carbide/titanium-24aluminum-11niobium composite under isothermal conditions." Case Western Reserve University School of Graduate Studies / OhioLINK, 1991. http://rave.ohiolink.edu/etdc/view?acc_num=case1055531339.
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Chen, Guang. "An investigation into nano-particulates reinforced SAC305-based composite solders under electro- and thermo-migration conditions." Thesis, Loughborough University, 2017. https://dspace.lboro.ac.uk/2134/27576.
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With the rapid development in electronic packaging due to product miniaturisation, the size of solder joints is decreasing considerably, thus the failure of solder interconnects induced by electro-migration (EM) and thermo-migration (TM) became a reliability concern. The incorporation of foreign reinforcement can effectively improve properties of the solder alloys. However, this presents an imperative need for a further investigation to elaborate the underlying fundamentals associated with the reliability of reinforced solders. In this study, the Sn-Ag-Cu (SAC) based solder alloy powders as matrix were incorporated with Fullerene (FNS), TiC and Ni-coated graphene (NG) reinforcements to form composite solders through powder metallurgical method. These composite solders were then characterised in terms of their microstructure, physical property, solderability, followed by a systematic investigation of their performance under isothermal ageing, current stressing and large thermal gradient, respectively. The results showed that three types of reinforcements were successfully incorporated into the solder matrix; with all reinforcements added being embedded in the solder matrix or around the intermetallic compounds (IMC). The average loss of FNS and TiC particles in the solders was approximately 80% after the initial reflow, while this was only 40% for NG particles. It has been observed that β-Sn and Ag3Sn in the SAC solder alloys can be refined by adding appropriate amount of FNS and TiC, which is beneficial to the wettability with a reduced coefficient of thermal expansion (CTE) with the minimal influence on the melting point and electrical resistivity of solder alloys. For the SAC alloys without reinforcements, obvious extrusion of interfacial IMC at the anode was present after 360 hours of current (1.5×104 A/cm2) stressing, while the changes of surface profiles of all reinforced solders were unnoticeable. Under the current stressing regimes, a continuous increase of interfacial IMCs at the anode of the original SAC alloys was observed, but decreased at the cathode with stressing time. For the composite solders, both anode and cathode showed a continuous growth of interfacial IMCs; the growth rates of IMCs at the anode were greater than that at cathode. In addition, NG and TiC were found to be most effective to retard the growth of Cu3Sn IMC under current stressing. A gradient in hardness across the stressed SAC joints was present, where it was harder at anode. However, no such obvious gradient was found in SAC/FNS and SAC/NG solder joints. FNS and NG were proven to be beneficial to prolong the service life of solder joints up to approximately 7.6% and 10.4% improvements, respectively. Thermal stressing made the interfacial IMC in the original SAC joints to grow at the cold end considerably; causing serious damage at the hot end after 600 hours under temperature gradient of 1240K/cm stressing; a large number of IMCs, cracks and voids appeared in the SAC solder joints. However, a uniform increase of IMCs at both sides in the composite solders was observed without apparent damages at the interfaces under the same thermal stressing conditions, indicating an effective reduction of the elemental migration in the reinforced solders. Although there were also some voids and IMCs formed in the composite solder joints after a long-term thermal stressing, the integrity of the composite solder joints was enhanced compared with the SAC alloys. During thermal stressing, the dissolution rate of Cu atom into the SAC solder joints was estimated to be 3.1×10-6 g/h, while the values for SAC/FNS, SAC/NG and SAC/TiC were only 1.22×10-6 g/h, 1.09×10-6 g/h and 1.67×10-6 g/h, respectively.
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Ben, Haj Slama Meriem. "Étude multi-échelle et in situ des évolutions microstructurales en conditions isothermes d’aciers bainitiques en lattes." Thesis, Université de Lorraine, 2018. http://www.theses.fr/2018LORR0042/document.
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Les aciers bainitiques sont utilisés industriellement pour leur bon compromis entre résistance, ductilité et ténacité. Cependant, après obtention de sa microstructure d'emploi, l’acier peut subir des maintiens additionnels en température (soit en fin de fabrication et/ou lors de son utilisation), susceptibles de dégrader ses propriétés. Ces travaux de thèse cherchent à comprendre les origines microstructurales de cette dégradation. Pour ce faire, des traitements thermiques contrôlés ont été appliqués à des aciers de nuances modèles FeNiC et FeNiMnC. Une première série de traitements a permis de fabriquer des microstructures bainitiques supérieure, inférieure, martensitique et mixtes. Ces produits de transformation bruts ont été caractérisés et analysés en détail, en particulier par EBSD en résolution angulaire améliorée. Les données ont été exploitées pour reconstruire les ex-grains austénitiques et distinguer les différents produits de transformation par l'organisation spatiale de leurs variants cristallographiques. Une deuxième série de traitements a consisté à soumettre ces microstructures à des maintiens isothermes prolongés. Nous avons montré que ces microstructures bainitiques en lattes ne sont pas stables dans certaines conditions ultérieures de maintien isotherme. Dans les cas les plus sévères, nous avons observé un processus de « granularisation » de la microstructure en lattes avec disparition des variants fortement désorientés et une maturation des carbures. Ces phénomènes sont observés sur nos alliages modèles y compris sur des temps courts (<1h) à basses températures (300°C). Ces évolutions ainsi que leurs cinétiques ont été investiguées à différentes échelles en couplant des observations en MEB, EBSD, MET et aussi in situ par DRX Haute Energie sur grands instruments. La composition chimique et la microstructure initiale affectent sensiblement les cinétiques. Mais nous avons surtout pointé le rôle majeur de la présence (même résiduelle) de bainite dite supérieure dans la microstructure initiale pour amorcer le processus de granularisation, indépendamment de la température de dénaturation. L’ensemble des résultats permet de discuter les possibles mécanismes sous-jacents et leurs forces motrices et ouvre une discussion plus large sur la classification des bainitesBainitic steels are widely used in industry thanks to their good combinations of strength, toughness and ductility. Meanwhile, after obtaining the targeted microstructure, the steel can undergo additional isothermal holdings (either during manufacturing and/or during usage) prone to degrade its properties. The thesis work aims at understanding the microstructural origins of this degradation. To achieve this, we applied controlled heat treatments on model FeNiC and FeNiMnC steel grades. A first set of heat treatments allowed us to obtain different microstructures; upper and lower bainites, martensite and mixed concepts. These transformation products were characterized and analyzed in detail, particularly by EBSD with improved angular resolution. Data was operated to reconstruct prior austenitic grains and to distinguish the different transformation products according to their crystallographic variant spatial organization. A second set of heat treatments consisted in aging these microstructures by extended isothermal holdings. We show that lath-like bainitic microstructures are not stable under certain isothermal conditions. In the most advanced cases, we observed a « granularization » process of the lath microstructure, associated with high misoriented variant disappearance and carbides ripening. These phenomena were observed for the studied model alloys, even within short holding times (<1h) and at low temperatures (300°C). These highlighted evolutions as well as their kinetics were investigated at different scales, coupling SEM observations, EBSD, TEM and in situ XRD High Energy on large instruments. The initial microstructure and the steel chemical composition affect significantly the « granularization » kinetics. But we have above all put the light on the major role of the presence of an upper bainite fraction (even a residual one) in the initial microstructure, to start the granularization phenomenon, independently of aging temperature. All of these results allow discussing possible mechanisms with their respective driving forces and opening larger discussion about bainite classification
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Mathison, Randall Melson. "Experimental and Computational Investigation of Inlet Temperature Profile and Cooling Effects on a One and One-Half Stage High-Pressure Turbine Operating at Design-Corrected Conditions." The Ohio State University, 2009. http://rave.ohiolink.edu/etdc/view?acc_num=osu1250281163.
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Гараненко, Тетяна Романівна. "Розробка процесу формоутворення порожнистої лопатки з титанових сплавів для газотурбінних двигунів". Doctoral thesis, Київ, 2021. https://ela.kpi.ua/handle/123456789/40560.
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Запропоновано конструкцію фрагменту порожнистої металевої лопатки
вентилятора гофрового типу, враховуючи фактор зниження маси пера лопатки за
рахунок конструктивно - технологічних рішень при збереженні експлуатаційних
параметрів (властивостей статичної та динамічної міцності). Проведено порівняльний
статичний та динамічний аналіз експлуатаційних навантажень лопатки вентилятора
суцільної та порожнистої конструкції. На основі виконаного аналізу доведено
доцільність вибраної конструкцію поперечного перерізу фрагменту порожнистої
лопатки.
Запропонована структура технологічного процесу виготовлення порожнистих
лопаток, яка ґрунтується на поєднанні двох процесів - зварювання під тиском і
формоутворення пера лопатки в ізотермічних умовах.
Розроблено метод експериментально - аналітичної побудови кривих
деформування на підставі випробувань на згин. Результати дослідження показали, що
криві в’язкопластичного деформування матеріалів, можна використовувати для
розрахунку технологічних процесів.
За результатами відпрацювання комплексної технології виготовлення фрагменту
порожнистої лопатки розроблено технічні рекомендації щодо реалізації процесів
виготовлення порожнистих лопаток.
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Delgado, Cano Beatriz. "Caractérisation des matériaux commerciaux et synthétisés destinés à adsorber le méthane et l’oxyde nitreux présents dans des émissions gazeuses et modélisation de l’adsorption." Thesis, Lyon, 2017. http://www.theses.fr/2017LYSE1073.
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Les activités humaines ont généré une augmentation importante de la concentration de gaz à effet de serre (GES) au cours des 150 dernières années, ce qui est relié à plusieurs problèmes environnementaux, tels que le réchauffement planétaire et les changements climatiques. Le secteur agricole contribue de 8 à 10% aux émissions totales de GES dans l'atmosphère, et les principaux GES émis sont le dioxyde de carbone (CO2), le méthane (CH4) et l'oxyde nitreux (N2O). Le contrôle et la quantification de ces émissions requièrent des technologies qui permettent de les capturer et ou les dégrader, par exemple par adsorption. L'objectif du présent projet est de caractériser des matériaux qui puissent être utilisés comme adsorbants des GES et de décrire leurs cinétiques d'adsorption afin d'avoir l'information qui permet de sélectionner des adsorbants pour capturer le CH4 et le N2O à des basses concentrations et à température et pression ambiantes. Pour adsorber le CH4, des adsorbants commerciaux et synthétiques ont été utilisés. Les adsorbants choisis ont été des zéolithes, un biocharbon conditionné au laboratoire et un ZIF (« Zeolitic imidazolate framework », ZIF-8) synthétisé au laboratoire. Ce dernier a été employé aussi pour adsorber du N2O. La capacité d'adsorption de CH4 et de N2O a été évaluée pour chaque adsorbant par de tests dynamiques d'adsorption du gaz sous conditions ambiantes. Ces matériaux ont été caractérisés physiquement et chimiquement afin de corréler leurs propriétés avec la capacité d'adsorption de CH4 et/ou de N2O. Des isothermes d'équilibre ont été utilises pour modéliser les donnés expérimentales. Parmi les différents matériaux utilisés lors de l'adsorption du CH4 à 30 ºC et à pressions partielles de CH4 inférieures à 0,40 kPa, les biocharbons présentent la capacité d'adsorption la plus élevée, suivis par le ZIF-8 et les zéolithes commercialesHuman activities contributed with a significant increase in GHG concentrations over the past 150 years and they are related to environmental issues, such as global warming and climate change. The agricultural sector contributes 8 to 10% of total GHG emissions to the atmosphere, being carbon dioxide (CO2), methane (CH4) and nitrous oxide (N2O) the main GHGs emitted. The control and quantification of these emissions requires technologies which can capture and or degrade these GHG, for example by adsorption. The objective of this project is to characterize adsorbents and to describe their adsorption kinetics in order to select the most suitable for the adsorption of CH4 and N2O at low concentration and at ambient temperature. For CH4 adsorption, commercial and synthesized adsorbents were tested. The selected adsorbents were commercial zeolites, laboratory conditioned biochar and synthesized ZIF ("Zeolitic imidazolate framework"). ZIF was also used for N2O adsorption. The adsorption capacity of CH4 and N2O for each adsorbent was evaluated by dynamic adsorption tests of the gas under atmospheric conditions. These materials were physically and chemically characterized in order to correlate its properties with its CH4 and/or N2O adsorption capacity. The experimental data of gas adsorption were fitted by equilibrium isotherms. Among the different materials used for CH4 adsorption at 30 ºC and partial pressures lower than 0.40 kPa, biocharbons presented the highest adsorption capacity, followed by ZIF- 8 and commercial zeolites
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Edström, Emelie. "Solvent adsorption in SFC : Adsorption of methanol under supercritical conditions." Thesis, Karlstads universitet, Institutionen för ingenjörs- och kemivetenskaper, 2015. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kau:diva-35185.
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Chromatography is a widely used separation technique including many different modes, for example supercritical fluid chromatography (SFC) which uses a supercritical fluid as mobile phase. A supercritical fluid is achieved when a substance is subjected to a temperature and pressure above the critical point and the boundary between the liquid phase and gas phase is erased. The interest for SFC has increased in recent years, mainly for separation of chiral molecules in the pharmaceutical industry. What makes SFC interesting is that it is a quick, cost-efficient and green method. This is in part due to less organic solvent used in the mobile phase in SFC compared with liquid chromatography and that the carbon dioxide that represents the major part of the mobile phase is a by-product from other processes. In SFC modifiers, often small alcohols, are added to carbon dioxide based mobile phase in order to increase the solubility of polar compounds. In this study the adsorption of methanol to two different stationary phases; Kromasil-Diol and chiral Lux Cellulose-4 were studied. Adsorption is a phenomenon where surface interactions crate a higher density of molecules at the surface than in the bulk. The aim of this work has been to study the adsorption of modifier (methanol) to the stationary phase both to determine the extent of adsorption and the kinetics for system equilibration. These findings were then put into perspective of normal use of SFC for separation of molecules. There are a number of techniques for measuring adsorption; in this study the tracer pulse method is used. This is a pulse method where a concentration plateau is created and an isotope labelled molecule is injected. This was performed in the mobile phase composition from pure carbon dioxide to pure methanol. In addition to the tracer pulse experiments the isotope effect, the eluent flow, equilibration times for the column and retention times for a set of analytes were measured. For the Diol column no large isotope effect was observed, the method was also proved to be highly reproducible since several runs gave consistent results. Calculations based on the experimental data showed that a 6.3 Å thick layer was built up at a methanol fraction of 13% (v/v), corresponding to a monolayer. Changes of the methanol fraction below the saturation level has has greater effect on the retention factor for the analytes than at higher methanol fractions, when the monolayer was saturated. The conclusion of this is that SFC is more stable in the area where the layer has been built up. A preliminary study has been made for the chiral Lux Cellulose-4 column which was not as conclusive as for the Kromasil-Diol column. This type of column needs further studies to confirm the deviating observations and to investigate the cause for these.
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Muller, Laëtitia. "Etude expérimentale de l'interaction flamme-paroi instationnaire dans des conditions initiales non isothermes." Phd thesis, Chasseneuil-du-Poitou, Ecole nationale supérieure de mécanique et d'aérotechnique, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00743578.
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Lors de la combustion dans un moteur à allumage commandé, la flamme est affectée par la paroi alors que seulement 20% de la charge a été consommée. Il est donc indispensable de s'intéresser aux mécanismes de l'interaction flamme-paroi pour le développement et l'amélioration des moteurs à allumage commandé. Au cours de ces travaux, l'interaction flamme-paroi instationnaire a été étudiée expérimentalement en régime laminaire et turbulent dans des conditions initiales non isothermes. En effet, la température des parois Tw varie entre 300 et 500 K alors que les gaz frais sont à température ambiante. Le but de cette étude est de comprendre les phénomènes mis en jeu et de fournir des données de référence pour la simulation de l'interaction flamme-paroi. L'étude en régime laminaire montre que la densité de flux thermique pariétal maximale qwmax augmente avec Tw pour le coincement frontal et latéral. La distance de coincement diminue lorsque Tw augmente en coincement frontal mais est constante en latéral. Pour ce dernier type de coincement, l'étirement n'est pas négligeable. L'étude en régime turbulent montre que la turbulence fait diminuer qwmax à richesse 1 par rapport au cas laminaire alors qu'elle fait augmenter ce paramètre à richesse 0,7. Le front de flamme est donc cisaillé par l'écoulement des gaz frais à richesse 1 alors qu'il est convecté par cet écoulement à richesse 0,7. Le cisaillement du front de flamme, à richesse 1, a un effet prépondérant sur l'effet de la température de paroi concernant l'interaction flamme-paroi.
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Djikaev, Yuri. "Cinétique de la nucléation binaire non-isotherme et de la condensation binaire aux conditions dynamiques." Thesis, National Library of Canada = Bibliothèque nationale du Canada, 1999. http://www.collectionscanada.ca/obj/s4/f2/dsk1/tape9/PQDD_0028/NQ48764.pdf.
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Giraud, Stephen. "Croissance de couches minces de silicium pour applications photovoltaïques par epitaxie en phase liquide par évaporation du solvant." Thesis, Grenoble, 2014. http://www.theses.fr/2014GRENI057/document.
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Une solution pour réduire la consommation de Si de haute pureté dans les cellules solaires à base de Si cristallin est de faire croître une couche active mince de haute qualité sur un substrat à faible coût. L'Epitaxie en Phase Liquide (EPL) est l'une des techniques les plus appropriées, car la croissance est réalisée dans des conditions proches de l'équilibre. On s'intéresse plus particulièrement au développement et l'optimisation d'une technique de croissance stationnaire et isotherme basée sur l'évaporation du solvant : l'Epitaxie en Phase Liquide par Evaporation d'un Solvant métallique (EPLES). Les principaux critères concernant le choix du solvant, de l'atmosphère de croissance et du creuset sont d'abord présentés et permettent de concevoir une première configuration d'étude. Un modèle analytique est ensuite développé pour comprendre les mécanismes mis en œuvre et étudier la cinétique d'évaporation du solvant et de croissance. Les différentes étapes du procédé de croissance dans le cas de l'EPLES de Si sont examinées et mettent en évidence un certain nombre de difficultés technologiques liées à cette technique : contrôle de la convection dans le bain, réactivité du bain Si-M avec le creuset, transport par différence de température et dépôt pendant la phase de refroidissement. Des solutions techniques sont proposées et mise en place pour contourner les difficultés rencontrées. Des couches épitaxiées de Si uniformes comprises entre 20 et 40 µm sont alors obtenues par EPLES avec des bains Sn-Si et In-Si sur substrat Si monocristallin entre 900 et 1200°C sous vide secondaire. Les vitesses de croissance expérimentales atteintes sont comprises entre 10 et 20 µm/h et sont conformes aux prédictions du modèle cinétique. La qualité structurale obtenue est comparable à celle des couches obtenues par EPL. Des couches de type P, avec un bain dopé In et In(Ga) sont obtenues avec une concentration en dopants proches de 1017 at.cm3 compatible avec une application PV. Enfin le potentiel de l'application de cette technique est évalué en basant la discussion sur la réalisation d'une couche de Si obtenue par EPLES sur substrat multicristallin avec un bain In-SiCrystalline Si thin films on low-cost substrates are expected to be alternatives to bulk Si materials for PV applications. Liquid Phase Epitaxy (LPE) is one of the most suitable techniques for the growth of high quality Si layers since LPE is performed under almost equilibrium conditions. We investigated a growth technology which allows growing Si epitaxial thin films in steady temperature conditions through the control of solvent evaporation from a metallic melt saturated with silicon: Liquid Phase Epitaxy by Solvent Evaporation (LPESE). We studied the main requirements regarding selection of solvent, crucible and growth ambient, and a first experimental set up is designed. An analytical model is described and discussed, aiming to predict solvent evaporation and Si crystallization rate. Growth experiments are implemented with a vertical dipping system. Growth procedure is presented and the influence, on Si growth, of melt convection, temperature gradient in the melt and Si-M reactivity with the material crucible are discussed. Solutions are proposed to improve and optimise the growth conditions. Experimentally, Si thin films were grown from Sn-Si and In-Si solution at temperatures between 900 and 1200°C under high vacuum. We are able to achieve epitaxial layers of several micrometers thickness (20-40µm). The predicted solvent evaporation rate and Si growth rate are in agreement with the experimental measurements. Regarding the structural quality, it is comparable to the crystal quality of layers grown by LPE. With In and In(Ga) melts, we can obtain P-type epitaxial layers with doping level in the range 1017 at.cm3, which is of great interest for the fabrication of solar cells. Finally, the growth of Si thin films on multicrystalline Si substrates by LPESE is discussed to assess the potential application of this technique
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Kadoun, Abd-Ed-Daim. "Optimisation des conditions du recuit rapide isotherme sur substrats InP encapsulés InGaAs pour application aux composants avancés." Lyon, INSA, 1994. http://www.theses.fr/1994ISAL0036.
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Ce travail à débuté par une recherche des conditions optimales de recuit dans une machine à lampes à chambre de quartz (Addax R1000), en géométrie sandwich, ou en nacelle graphite revouverte de SiC, en vue de minimiser la dégradation par perte de phosphore. Il est montré qu'une couche de InGaAs épitaxiée par jet moléculaire (MBE) sur me substrat InP constitue une protection efficace contre la dégradation thermique du matériau. La dégradation résiduelle a été étudiée sur divers substrats non intentionnellement dopés (type n) et semi-isolants dopés Fe par caractérisation électrique C(V) et spectroscopie thermique capacitive (DLTS) et de photo courant (PICTS). Le résultat le plus marquant de cette étude, est l'apparition dans le matériau non dopé d'une zone appauvrie en porteurs libres en surface, et d'épaisseur variable selon la séquence des procédés subie par le matériau recuit, qui n'existe pas sur le substrat vierge. Un e compensationuniforme en volume est observée après croisement MB. Ces effects sont parfaitement corrélés avec l’apparition simultanée en forte concentration d'un niveau profond à Ec-0,63ev, classiquement identifié au niveau accepteur Fe3+/Fe2+ associé à Fe en site IN dans InP, corrélation confirmée par des mesures de spectroscopie optique (DLOS) et par analyse à la sonde ionique (SIMS). L'encapsulation InGaAs est enfin appliquée au recuit d'implantation pour les technologies MISFET. Un e redistribution de Fe corrélée aux profils des espèces implantées est observéWe started this work by are research on the optimised annealing conditions in a quartz chamber lamp furnace (Addax R1000) using a sandwich or a SiC-coated graphite cell configuration, in order to minimise the degradation due to phosphorus loss. We show that an MBE-epitaxial InGaAs layer grown onto InP substrate is an efficient protection against material thermal degradation. Capacitance-voltage measurements C(V) deep level transient spectroscopy (DLTS) and photo-induced current spectroscopy (PICTS) analysis were implemented for the purpose of investigating the residual degradation in non intentionally doped (n-type) and semi-insulating De-doped substrates. The most prominent result of this study is the appearance in the undoped material of a depletion surface region which is not observed in a virgin substrate and whose thickness depends on teh process sequencies underwent by the annealed substrate. An uniform carrier compensation is observed after MBE growth. Those effects are quite correlated to the appearance in a high concentration of an Ec-0,63eV deep level, classically identified with the Fe3+/Fe2+ acceptor level which is due to the Fe on In sites in InP. This correlation is confirmed by optical spectroscopy measurements (DLOS) and secondary ion mass spectrometry analysis (SIMS). Finally, the InGaAs encapsulation was applied to the post-implantation annealing in MISFET technologies. An Fe redistribution correlated to the profiles of the implanted species is observed
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Bhouri, Naoufel. "Comportement thermodynamique et dimensionnel des matériaux textiles soumis à des variations des conditions climatiques." Thesis, Nancy 1, 2009. http://www.theses.fr/2009NAN10120/document.
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Ce travail constitue une contribution à l'étude de l'influence de la déformation libre des fibres textiles sous l'effet des contraintes hydriques sur la structure globale d'un tricot Jersey et d'un tissu Toile en coton, ayant subi les mêmes traitements de finition. Une comparaison entre les capacités de sorption du Jersey et des fils défilés de leur structure montre que le serrage géométrique limite les capacités de sorption du Jersey. Les coefficients du tenseur déformation plane du Jersey sous l'effet d'un cycle d'adsorption/désorption montre un gonflement croissant en fonction de l'humidité au moment de l'adsorption et un rétrécissement presque linéaire au moment de la désorption pour reprendre ses valeurs initiales marquant ainsi l'effet mémoire de l'état relaxé de la structure. L'influence du repassage sur le comportement de la Toile en coton sous l'effet de deux cycles continus successifs d'adsorption/désorption est étudiée. Les résultats montrent que l'aplatissement des fils dans la structure génère une amplification de la déformation plane résultante. Un deuxième cycle d'adsorption successif montre l'annulation complète de l'effet de repassage. Une comparaison entre les isothermes d'adsorption et de désorption d'un tissu Toile repassé et non repassé montre que les isothermes de sorption de la Toile repassée et non repassée se collent dés la troisième zone de l'isotherme du premier cycle d'adsorption, ce qui explique que l'encombrement stérique des molécules d'eau dans la structure de la Toile repassée génère un réarrangement stéréochimique de la structure supramoléculaire pour reprendre une forme similaire à la Toile non repasséeThe 2D deformation of bleached plain weave and Jersey cotton ready to wear clothing was measured during adsorption and desorption cycles. The strain along warp and weft directions and the shear deformation were evaluated by image correlation process. The dimensional variations are explained by geometrical consideration of the structure at microscopic (fibers scale) and macroscopic levels (yarns scale). Indeed, the reaction between water vapor molecules and material enlightens two steps. At first, the swelling fibers fill the micro pores inside the yarns. Then, the yarns swell and push on their neighbors to fill up the macro pores and cause the macroscopic swelling of the overall structure. During the desorption phase, the fibers shrink to create a free space inside the plain weave structure that will be relaxed to find its initial state. The shear deformation is related to the cohesion by twist between cotton fibers. The ironing generates flattened yarns and increases their friction which amplifies the deformation during the first adsorption cycle. However, this effect is cancelled at the end of the first adsorption / desorption cycle with no memory effect of the ironing process. These results are confirmed by comparison between sorption isotherms of ironed and not ironed plain weave samples. A comparison between the sorption capacity of Jersey and yarn made of the same structure shows that the geometric form decreases the sorption capacity of jersey especially at high humidity. Then knitting infects the swelling of yarns and decreases their sorption capacity
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Saidi, Fouad. "Sur quelques problèmes de lubrification par des fluides newtoniens non isothermes avec des conditions aux bords non linéaires. Etude mathématique et numérique." Phd thesis, Université Jean Monnet - Saint-Etienne, 2004. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00008745.
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Dans le premier chapitre de cette thèse, on rappelle les principes de base de la mécanique des milieux continus à partir desquels on déduit les équations modélisant l'écoulement non isotherme d'un fluide newtonien incompressible. Au deuxième chapitre, on considère le cas stationnaire dans un domaine mince et on rajoute les conditions aux limites dont une est de type Tresca sur une partie du bord du domaine. On déduit le problème variationnel correspondant qui est fortement couplé, composé d'une inéquation et une équation variationnelles, dont les inconnues sont le champ de vitesse du fluide, sa pression et sa température. La difficulté principale est la présence dans l'équation variationnelle d'un terme comportant le carré du tenseur des taux de déformation, qui ne permet pas de donner un sens au problème variationnel, si on cherche la vitesse dans un convexe de $H^1$. Pour lever cette difficulté, on cherche la régularité $H^2$ de la vitesse, qui nécessite la régularité $\mathcal(C)^(0,1)$ de la température, qui est dans les coefficients de l'inéquation variationnelle. En utilisant le théorème du point fixe de Banach, on montre l'existence, l'unicité et la régularité de la solution faible. Le troisième chapitre est consacré à l'analyse asymptotique de ce problème variationnel couplé dans $\Om^\eps$. On établit des estimations indépendantes de $\eps$ en norme $H^1$ pour les dérivées partielles de la vitesse et de la température, et en norme $L^2$ pour les dérivées partielles de la pression. Ce qui nous permet d'obtenir des limites fortes. On obtient alors le problème limite, l'équation de Reynolds généralisée et on montre l'unicité des solutions de ce problème limite. Au quatrième chapitre, on présente une approximation du problème limite par une méthode d'éléments finis, on étudie la convergence des solutions approchées et on donne les estimations d'erreur d'approximation. Au dernier chapitre, on remplace la condition aux limites de Tresca par celle de Coulomb dans l'étude précédent et on obtient des résultats similaires.
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Saidi, Fouad. "Sur quelques problèmes de lubrification par des fluides newtoniens non isothermes et incompressibles avec des conditions aux bords non linéaires : étude mathématique et numérique." Saint-Etienne, 2004. http://www.theses.fr/2004STET4013.
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On rappelle les principes de base de la mécanique des milieux continus à partir desquels on déduit les équations modélisant l'écoulement non isotherme d'un fluide newtonien incompressible. On considère le cas stationnaire dans un domaine mince ?e avec des conditions aux limites non linéaires. On déduit le problème variationnel correspondant qui est fortement couplé, composé d'une inéquation et une équation variationnelles, dont les inconnues sont le champ de vitesse du fluide, sa pression et sa température. La difficulté principale est la présence dans l'équation variationnelle du carré du tenseur des taux de déformation, qui ne permet pas de donner un sens au problème variationnel, si on cherche la vitesse dans un convexe de h1. Pour lever cette difficulté, on cherche la régularité h2 de la vitesse, qui nécessite la régularité c0 ,1 de la température, qui est dans les coefficients de l'inéquation variationnelle. En utilisant le théorème du point fixe de Banach, on montre l'existence, l'unicité et la régularité de la solution faible. Puis, on établit des estimations indépendantes de e en norme h2 pour la vitesse et de la température, et en norme h1 pour la pression. Ce qui nous permet d'obtenir des limites fortes. On obtient alors le problème limite, l'équation de Reynolds généralisée et on montre l'unicité des solutions de ce problème limite. On présente aussi une approximation du problème limite par une méthode d'éléments finis, on étudie la convergence des solutions approchées et on donne les estimations d'erreur d'approximation. Enfin, on remplace la condition aux limites de Tresca par celle de Coulomb dans l'étude précédente et on obtient des résultats similairesWe recall the basic principles of the continuous media its mechanics from which we deduce the equations modelling the nonisothermal flow of an incompressible newtonian fluid. We consider the stationary case in a thin domain ?e with nonlinear boundary conditions. We deduce the corresponding variational problem which is strongly coupled, composed by a variational inequality and an equality, whose unknowns are the velocity field of the fluid, its pressure and its temperature. The principal difficulty is the presence in the variational equality of the square of the deformation rate tensor, which does not make possible to give sense to the variational problem, if we search the velocity in h1 -convex. To overcome this difficulty, we search the h2 -regularity of the velocity, which requires the c0 ,1-regularity of the temperature, which is in the coefficients of the variational inequality. By using the Banach fixed point theorem, we show the existence, uniqueness and regularity of weak solution. So, we established the e-estimates of the h2 -norm for the velocity and temperature, and of the h1 -norm for the pressure. This enables us to obtain the strong limits. We then obtain the limit problem, the generalized Reynolds equation and we prove the uniqueness of solutions to this limit problem. We present also an approximation of the limit problem by the finite elements methods, we study the convergence of the approximate solutions and we give the error estimates of the approximation. Finally, we replace in preceding study the Tresca's boundary condition by Coulomb's and we obtain the similar results
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Maghsoodi, Soheib. "Thermo-mechanical behavior of soil-structure interface under monotonic and cyclic loads in the context of energy geostructures." Electronic Thesis or Diss., Université de Lorraine, 2020. http://www.theses.fr/2020LORR0031.
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L'incorporation d'échangeurs de chaleur dans des géostructures conventionnelles comme les pieux peut extraire la chaleur du sol à des fins de chauffage et l'injecter dans le sol à des fins de refroidissement. Ces dernières années, des recherches ont été menées à l'échelle réelle et en laboratoire pour étudier l'effet de la température sur le comportement géotechnique de ces géostructures énergétiques ainsi que sur le sol environnant. En effet, ces géostructures énergétiques peuvent être soumises à des charges mécaniques cycliques et a des variations thermiques tout au long de leur durée de vie. L'objectif de cette étude était d'approfondir la compréhension du comportement du contact sable/argile-structure sous des charges thermomécaniques complexes. Un dispositif de cisaillement direct à température contrôlée permettant d'effectuer des essais monotones et cycliques à charge normale constante ou à rigidité normale constante a été mis au point. La réponse de l'interface aux effets thermiques sur le comportement mécanique des sols et l'interface sol-structure a été étudiée. Le sable de Fontainebleau et l'argile kaolin ont été utilisés comme substituts pour les sols sableux et argileux. Les résultats ont montré que les variations thermiques appliquées ont un effet négligeable sur la résistance au cisaillement de l'interface entre le sable et la structure du sol. Dans les échantillons d'argile, l'augmentation de la température a augmenté la cohésion et par conséquent la résistance au cisaillement, en raison de la contraction thermique pendant le chauffage. L'adhérence de l'interface argile-structure était inférieure à la cohésion des échantillons d'argile. Pour étudier les effets de la charge mécanique cyclique sur l'interface argile-structure à différentes températures, des essais de cisaillement direct monotone et cyclique à volume équivalent non drainé ont été réalisés sur l'interface argile-argile et argile-structure à différentes températures. Les résultats ont montré que le nombre de cycles jusqu'à la rupture pour l'essai d'interface argile-structure était inférieur à celui du cas argile-argile dans la même gamme de rapports de contraintes de cisaillement cycliques et moyennes. L'augmentation de la température a réduit le taux d'accumulation des contraintes et le nombre de cycles jusqu'à la rupture a été multiplié par 2 ou 3. Le taux de dégradation (paramètre de dégradation, t) a diminué de 16% avec un chauffage de 22 à 60 °C pour les différents rapports de contrainte cyclique testés. Un modèle d'interface sol-structure non isotherme basé sur la théorie de l'état critique a ensuite été développé. Le modèle non isotherme prend en compte l'effet de la température sur le taux de vide de l'interface avant le cisaillement. Le modèle est capable de saisir l'effet de la température sur l'interface sol-structure dans des conditions de charge normale constante et de rigidité normale constante pour les interfaces sableuses et argileuses. Les paramètres supplémentaires ont des significations physiques et peuvent être déterminés à partir d'essais classiques en laboratoire. La formulation est en bon accord avec les résultats expérimentaux et les principales tendances sont correctement reproduitesIncorporation of heat exchangers in conventional geostructures like piles can extract the heat from the soil for heating purposes and inject it to the soil for cooling purposes. In recent years, research has been conducted at full and laboratory scale to investigate the effect of temperature on the geotechnical behavior of these energy geostructures as well as on the surrounding soil. Indeed, these energy geostructures can be subjected to cyclic mechanical loads and thermal variations throughout their lifetime. The aim of this study was to deepen the understanding regarding the behavior of sand/clay-structure contact under complex thermo-mechanical loads. A temperature-controlled direct shear device to perform monotonic and cyclic constant normal load or constant normal stiffness tests was developed. The response of the interface to the thermal effects on the mechanical behaviour of soils and soil-structure interface was investigated. Fontainebleau sand and kaolin clay were used as proxies for sandy and clayey soils. The results showed that the applied thermal variations have a negligible effect on the shear strength of the sand and sand-structure interface. In clay samples the temperature increase, increased the cohesion and consequently the shear strength, due to thermal contraction during heating. The adhesion of the clay-structure interface, was less than the cohesion of the clay samples. To investigate the mechanical cyclic load effects on the clay-structure interface at different temperatures, monotonic and cyclic constant-volume equivalent-undrained direct shear tests were performed on clay-clay and clay-structure interface at different temperatures. The results showed that, the number of cycles to failure for the clay-structure interface test was lower than that for the clay-clay case in the same range of cyclic and average shear stress ratios. Increasing the temperature, decreased the rate of strain accumulation and the number of cycles to failure increased by 2-3 times. The rate of degradation (degradation parameter, t) decreased by 16% with heating from 22 to 60oC for the different cyclic stress ratios tested. A non-isothermal soil-structure interface model based on critical state theory was then developed. The non-isothermal model takes into account the effect of temperature on the void ratio of interface prior to shearing. The model is capable to capture the effect of temperature on soil-structure interface under constant normal load and constant normal stiffness conditions for both sandy and clayey interfaces. The additional parameters have physical meanings and can be determined from classical laboratory tests. The formulation is in good agreement with the experimental results and the main trends are properly reproduced
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Ewart, Timothée. "Etude des écoulements gazeux isothermes en microconduit : du régime hydrodynamique au proche régime moléculaire libre." Phd thesis, Université de Provence - Aix-Marseille I, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00396378.
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Ce travail de thèse porte sur l'étude expérimentale, numérique et théorique des écoulements isothermes dans les microtubes et les microcanaux pour différents gaz. Le volet proprement expérimental porte sur la mesure des débits. Ce volet est complété d'abord par la mise en oeuvre d'une méthode de Monte Carlo permettant d'atteindre le profil des vitesses dans des sections choisies. Ces résultats sont comparés a ceux donnés par différentes approches théoriques et numériques : approche NS continue en régime de glissement, approches cinétiques (Boltzmann linéarisé, BGK) en régime transitionnel ou en régime moléculaire libre. A travers ces comparaisons on détermine notamment le domaine de validité du régime de glissement (premier et second ordre), des valeurs du coefficient d'accommodation de la composante tangentielle de la quantité de mouvement, les valeurs du coefficient du second ordre en régime de glissement ainsi que les grandeurs dont il dépend. On analyse aussi le comportement asymptotique de l'écoulement (débit) quand le nombre de Knudsen devient très grand.
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Hamraoui, Mohamed. "Stabilisation des systèmes non-linéaires par retour d'état estimé. Applications aux réseaux de cinétique chimique et au traitement des eaux usées." Rouen, 1996. http://www.theses.fr/1996ROUES043.
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On se pose le problème de commander une certaine classe de réacteurs (réacteurs fermés agités) dans le cas non isotherme, sièges de certaines réactions chimiques caractérisées entre autres par la notion de déficience. Les modèles de connaissance de ces systèmes sont intrinsèquement non-linéaires, du fait de l'utilisation des lois cinétiques (par exemple la loi d'Arrhenius. . . ), des bilans enthalpiques, etc. . . Pour décrire les réactions chimiques. Certaines réactions peuvent être exothermiques donnant lieu à des phénomènes dits d'emballement. Le but est, donc, de traiter la stabilité asymptotique globale de cette classe de réacteurs en utilisant une loi de commande géométrique par retour d'état, assurant la poursuite de la sortie (température du réacteur) et la stabilité interne. L'implémentation d'une loi de commande géométrique nécessite la connaissance de l'état. On montre pour certains exemples de ces systèmes l'observabilité forte et que toute demi-trajectoire peut être observée par un observateur grand gain à convergence exponentielle. * le traitement de l'eau au même titre que celui des déchets est un enjeu majeur pour l'environnement. On se pose le problème de neutralisation des eaux usées avant d'être évacuées dans la nature : ramener la sortie à un pH donné et la maintenir à ce point, avec stabilité interne asymptotique au point d'équilibre correspondant. Cet objectif est atteint par feedback via une loi de commande géométrique dans un premier temps et par feedback dynamique de sortie via la synthèse d'un observateur dans un deuxième temps.
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Ayad, Djamel. "Etude du comportement viscoélastique linéaire du polyfluorure de vinylidène : corrélation avec sa microstructure et son aptitude à l'étirage en phase fondue." Saint-Etienne, 1996. http://www.theses.fr/1996STET4007.
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Le but de cette étude est d'établir des relations entre les caractéristiques moléculaires du polyfluorure de vinylidène, son comportement viscoélastique linéaire et son aptitude à l'étirage en phase fondue. Les paramètres moléculaires moyens ont été déterminés et comparés aux résultats les plus récents concernant ce sujet. L'incapacité des modèles de Cole-Cole et de Carreau-Yasuda à décrire le comportement viscoélastique observé nous a incité à utiliser la notion de spectre de distribution des temps de relaxation. Deux méthodes de détermination de ce spectre ont ainsi été choisies et comparées. La première, de type loi Log-Normale, est basée sur l'hypothèse que ce spectre est continu, alors que la seconde conduit à l'obtention d'un spectre discret. Cette dernière présente l'avantage de ne pas faire d'hypothèse sur la forme du spectre ni sur le nombre des temps de relaxation. Le passage de l'une à l'autre de ces deux formes est possible et a été étudié. Des relations empiriques permettant la détermination des paramètres moléculaires à partir des grandeurs viscoélastiques ont été trouvées. Les spectres des temps de relaxation nous ont permis non seulement d'établir certaines relations empiriques reliant les propriétés rhéologiques aux caractéristiques moléculaires des polymères examinés, mais aussi d'évaluer les paramètres déterminants dans le filage anisotherme du polyfluorure de vinylidène, tels que la force et le taux d'étirage à la rupture
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El, Mir Rachid. "Etude mathématique et analyse asymptotique de quelques problèmes de lubrification par des fluides incompressibles essentiellement non-Newtoniens avec des conditions de non adhérence aux bords." Phd thesis, Université Jean Monnet - Saint-Etienne, 2005. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00011638.
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Dans cette thèse, nous étudions quelques problèmes de lubrification par des fluides non-Newtoniens isothermes et non-isothermes, dans un domaine mince $\Omega^{\varepsilon}$ d'épaisseur de l'ordre de ${\varepsilon}$, avec la condition de frottement de Tresca sur le bord inférieur de $\Omega^{\varepsilon}$. Dans le premier chapitre, nous considérons un fluide non-Newtonien isotherme dont la viscosité suit la loi de puissance. Nous montrons l'existence et l'unicité de la solution $(u^{\varepsilon}, p^{\varepsilon})$ en utilisant des résultats abstraits des opérateurs pseudo-monotones. Ensuite, nous étudions le comportement asymptotique des solutions lorsque $\varepsilon \rightarrow 0$. Nous obtenons ainsi un problème limite, et nous montrons l'unicité des ses solutions. Dans le deuxième chapitre, nous étudions le problème dans le cas non-isotherme. Le système obtenu est complexe, fortement non linéaire, couplant l'équation de la conservation de la quantité du mouvement avec l'équation de la chaleur. La difficulté ici est la preuve du théorème donnant l'existence des solutions, ainsi que les estimations a priori sur la température. Dans le troisième chapitre, nous étudions une variante des équations de Navier-Stokes, où le paramètre $\varepsilon $ est présent aussi dans l'équation de la conservation de la quantité du mouvement sous forme d'un nombre de Reynolds $\varepsilon^{\gamma}$ et dans la condition de frottement de Tresca. Nous montrons l'existence et l'unicité de la solution sous des conditions sur $\varepsilon$ et $\gamma$. Par des techniques semblables à celles utilisées dans les chapitres précédents, nous obtenons le résultat de convergence de la solution $(u^{\varepsilon},p^{\varepsilon})$ vers la solution du problème limite et nous montrons l'unicité de sa solution. Dans le dernier chapitre, nous étudions un autre modèle de fluide non-Newtonien, le fluide visco-plastique de Bingham. Nous supposons en plus de la condition de Tresca sur le bord inférieur, une condition de Fourier sur le bord supérieur. Nous suivons le même schéma d'étude que précédement, les difficultés sont techniques et concernent les estimations a priori, surtout la majoration des termes aux bords.
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Beaude, Laurence. "Simulation numérique d'écoulements diphasiques compositionnels thermiques en milieux poreux et ses applications à la géothermie haute énergie." Thesis, Université Côte d'Azur (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018AZUR4107/document.
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La compréhension des écoulements souterrains est importante pour de nombreuses applications comme l’énergie ou le stockage des déchets nucléaires. Cette thèse, effectuée en collaboration avec le Bureau de Recherches Géologiques et Minières (BRGM), est dédiée à la simulation des écoulements diphasiques compositionnels thermiques en milieux poreux et ses applications à la géothermie haute énergie et plus particulièrement au champ géothermique de Bouillante (Guadeloupe). Tout d’abord, deux formulations à variables persistantes sont comparées en termes d’implémentation et de convergence numérique. Dans ces deux formulations, les fractions molaires d’une phase absente sont étendues par celles à l’équilibre thermodynamique avec la phase présente. Il en résulte que l’ensemble des variables principales et des équations ne dépend pas de l’ensemble de phases présentes. De plus, l’équilibre thermodynamique est exprimé par une contrainte de complémentarité pour chacune des phases, ce qui permet l’utilisation de méthodes de type semi-smooth Newton pour résoudre les systèmes non-linéaires. D’autre part, cette thèse présente une nouvelle méthodologie combinant des discrétisations centrées aux noeuds (le schéma Vertex Approximate Gradient - VAG) et aux faces (le schéma Hybrid Finite Volume - HFV) sur une partition arbitraire des ensembles de mailles ou de faces, dans le but d’adapter le choix du schéma aux différentes parties du maillage. En effet, les maillages hybrides composés de différents types de mailles sont plus adaptés à la discrétisation de la géologie et de la géométrie des différents domaines d’un système géothermique. Ainsi le schéma peut être choisi localement en fonction de la géométrie de la maille et des propriétés pétrophysiques. L’analyse de convergence est effectuée dans le cadre des discrétisations Gradient pour des problèmes de diffusion du second ordre et la convergence est confirmée numériquement sur différents types de maillages hybrides 3D. Ensuite la discrétisation VAG-HFV est étendue au cas des écoulements de Darcy diphasiques non-isothermes compositionnels et est appliquée au cas test 2D représentant le plan de faille vertical du réservoir géothermique de Bouillante. Un autre aspect important de la modélisation des flux géothermiques consiste à prendre en compte les interactions entre le flux dans le milieu poreux et l’atmosphère. Puisque le couplage entre le modèle poreux et un modèle 2D surfacique ou 3D atmosphérique n’est pas réaliste en terme de coût de calcul aux échelles spatiale et temporelle géologiques, l’interaction sol-atmosphère est modélisée grâce à une condition limite prenant en compte l’équilibre de matière et d’énergie à l’interface. Ce modèle considère une couche limite atmosphérique avec transfert convectif molaire et thermique (en supposant l’évaporation de la phase liquide), une condition de débordement liquide aux surfaces d’infiltration, ainsi que le rayonnement thermique et la recharge en eau douce due aux précipitations. Cette condition limite est évaluée à l’aide d’une solution de référence couplant les écoulements non-isothermes liquide-gaz en milieu poreux et le gaz dans le milieu libre. Elle est ensuite étudiée numériquement en terme de convergence et de solution sur des cas tests géothermiques, dont le plan de faille vertical du réservoir géothermique de Bouillante. En complément est présenté le travail issu d’une collaboration lors de l’école d’été du CEMRACS 2016. Le projet consistait à ajouter un modèle de puits multi-branche thermique au code ComPASS, un nouveau simulateur géothermique parallèle basé sur des maillages non-structurés avec la possibilité de représenter des fracturesThe study of the subsurface flows is important for various applications such as energy or nuclear waste storage. This thesis, performed in collaboration with the French Geological Survey (BRGM), is dedicated to the simulation of non-isothermal compositional two-phase flows in porous media and its applications to high-energy geothermal fields and more precisely to the Bouillante field (Guadeloupe, French West Indies). First of all, two persistent variable formulations are compared in terms of implementation and numerical convergence. In these two formulations, the choice of the principal variables is based on with the extension of the phase molar fractions by the one at thermodynamic equilibrium with the present phase. It results that the set of principal variables and equations does not depend on the set of present phases. It also has the advantage to express the thermodynamic equilibrium as complementarity constraints, which allows the use of semi-smooth Newton methods to solve the non-linear systems. Moreover, this thesis presents a new methodology to combine a node-centered discretization (the Vertex Approximate Gradient scheme - VAG) and a face-centered discretization (the Hybrid Finite Volume scheme - HFV) on arbitrary subsets of cells or faces in order to choose the best-suited scheme in different parts of the mesh. Indeed, hybrid meshes composed of different types of cells are best suited to discretize the geology and geometry of the different parts of the geothermal system. Then, the scheme is adapted locally to the type of mesh/ cells and to petrophysical properties. The convergence analysis is performed in the gradient discretization framework over second order diffusion problems and the convergence is checked numerically on various types of hybrid three-dimensional meshes. Then, the VAG-HFV discretization is extended to non-isothermal compositional liquid-gas Darcy flows and is applied on the two dimensional cross-section of the Bouillante high temperature geothermal reservoir. Another important aspect of the geothermal flows modelling consists in considering the interactions between the porous medium and the atmosphere. Since the coupling between the porous medium and the 2D surface of 3D atmospheric flows is not computationally realistic at the space and time scales of a geothermal flow, the soil-atmosphere interaction is modelled using an advanced boundary condition accounting for the matter (mole) and energy balance at the interface. The model considers an atmospheric boundary layer with convective molar and energy transfers (assuming the vaporization of the liquid phase in the atmosphere), a liquid outflow condition at seepage surfaces, as well as the heat radiation and the precipitation influx. This boundary condition is assessed using a reference solution coupling the Darcy flow to a full-dimensional gas free flow. Then, it is studied numerically in terms of solution and convergence of the Newton-min non-linear solvers on several geothermal test cases including two-dimensional simulations of the Bouillante geothermal field. In addition is presented the collaborative project which took place during the CEMRACS summer school 2016. The project consisted in adding a multibranch thermal well model into the ComPASS code, a new geothermal simulator based on unstructured meshes and adapted to parallel distributed architectures with the ability to represent fractures
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Edström, Lena. "Adsorption Studies with Liquid Chromatography : Experimental Preparations for Thorough Determination of Adsorption Data." Doctoral thesis, Uppsala universitet, Analytisk kemi, 2014. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:uu:diva-216235.
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Analytical chemistry is a field with a vast variety of applications. A robust companion in the field is liquid chromatography, the method used in this thesis, which is an established workhorse and a versatile tool in many different disciplines. It can be used for identification and quantification of interesting compounds generally present in low concentrations, called analytical scale chromatography. It can also be used for isolation and purification of high value compounds, called preparative chromatography. The latter is usually conducted in large scale with high concentrations. With high concentrations it is also possible to determine something called adsorption isotherms. Determination of adsorption isotherms is a useful tool for quite a wide variety of reasons. It can be used for characterisation of chromatographic separation systems, and then gives information on the retention mechanism as well as provides the possibility to study column-column and batch-batch reproducibility. If a protein is immobilised on a solid support, adsorption isotherms can be used for pharmacological characterisation of drug-protein interactions. Moreover, they can be used for the study of unexpected chromatographic phenomena. If the adsorption isotherm is known it is also possible to simulate chromatograms, and subsequently optimise the separation process numerically. The gain of a numerically optimised separation process is higher purity or yield of valuable compounds such as pharmaceuticals or antioxidants, as well as reducing the solvent usage. Taken all together, it saves time, money and the environment. However, the process of the adsorption isotherm determination requires a number of careful experimental considerations and preparations, and these are the main focus of the thesis. Important steps along the way include the choice of separation system and of suitable analytes, preparation of mobile phases and sample solutions, calibration, determination of injection profiles and column void, and of course the adsorption isotherm determination method itself. It is also important to keep track of parameters such as temperature and pH. These issues are discussed in this thesis. At the end, a description of useful methods for processing of the raw adsorption isotherm data is presented, as well as a brief passage on methods for numerical optimisation.
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Gonnet, Jean-Marc. "Contrôle en ligne du moulage par injection des thermoplastiques semi-cristallins par spectroscopie diélectrique." Saint-Etienne, 2000. http://www.theses.fr/2000STET4003.
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L'objectif de ce travail a été d'utiliser la spectroscopie diélectrique comme technique de mesure pour le suivi in-situ des étapes de remplissage, post-remplissage et de refroidissement à l'intérieur d'un moule. Le matériau retenu fut le polyfluorure de vinylidene (P. V. D. F). Une corrélation entre l'évolution des paramètres diélectriques du matériau et sa viscosité a été entreprise. Pour cela, un rhéomètre dynamique équipé d'une cellule de mesures électriques ainsi qu'une filière rhéologique instrumentée ont été réalisés. Le processus de cristallisation se repère par une chute de la conductivité ainsi que par la présence d'un maximum de la permittivité réelle. La diminution de la conductivité résulte d'une modification des chemins conducteurs tandis que l'augmentation de la permittivité est due au phénomène de polarisation interfaciale de type Maxwell Wagner Sillars (M. W. S. ) entre la phase amorphe et les entités cristallines en croissance. La brusque variation de la réponse diélectrique est envisagée comme un moyen de suivre le front de cristallisation au sein du moule. La description de la cristallisation par le modèle de Nakamura a permis d'entreprendre la modélisation de la cristallisation à l'intérieur d'un moule. L'évolution du profil de température ainsi que du taux de cristallinité est simulée par une méthode par différences finies. Des mesures diélectriques effectuées lors d'expériences de refroidissement contrôlées à l'aide de la filière moule démontrent le bien fondé de la simulation, de même qu'elles valident l'emploi des mesures diélectriques pour le suivi in-situ de la cristallisation d'un polymère dans le moule. L'extension de cette technique au procédé d'injection a permis de différencier les différentes étapes du procédé, de déterminer le taux de remplissage ainsi que la mise en équilibre thermique du moule. La variation des propriétés diélectriques du matériau pendant la phase de compactage - refroidissement sous pression peut être mise à profit pour contrôler le retrait volumique des pièces
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Canon, Eric. "Etude mathématique de deux modèles de colonne à distiller : modèle discret à étages théoriques, modèle continu hyperbolique." Saint-Etienne, 1990. http://www.theses.fr/1990STET4004.
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On traite de la modélisation de colonne à distiller en régime transitoire, caractérisées par des conditions limites difficiles. Deux modèles complémentaires sont étudiés. Le premier est un modèle très simple à base d'équations algébriques et différentielles. Un théorème d'existence est obtenu. Un logiciel de simulation extrêmement rapide et performant en est tiré. Le second modèle est de nature hyperbolique. On résout complètement le problème de Riemann. Un théorème d'existence globale pour le problème de Cauchy est obtenu. On étudie les problèmes posés par la discrétisation des conditions limites. On réinterprète l'ancien modèle différentiel dans le cadre de ce modèle hyperbolique. Le premier modèle algébrique apparait comme modèle approche du cas limite, lorsque la CFL tend vers l'infini, où le modèle hyperbolique devient irrésoluble
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Liao, Guo-Ting, and 廖國廷. "Thermal Decomposition Kinetics of Polyimide Polymer for Non-isothermal Conditions." Thesis, 2007. http://ndltd.ncl.edu.tw/handle/vx389n.
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碩士大同大學
化學工程學系(所)
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Studies of non-isothermal decomposition of a new diamine monomer led to a series of novel polyimide polymer (a)-(f) when reacted with six dianhydrides were measured by thermogravimetric analysis (TGA) at a heating rate of 20℃/min in nitrogen and air atmospheres. Three single heating-rate integral methods by Coats-Redfern, Horowitz-Metzger and Van Krevelen that were analysed using the non-isothermal data with different expressions of solid state reactions, i.e., g(a) would be used to estimate the activation energy (E), pre-exponential factor (A), and order of reaction (n). The F1 and R2 models were selected as the best mechanisms for solid-state reactions to fit experimental TG curves in nitrogen and air atmospheres, individually. Mathematical verification of using different integral methods shows that the Coats-Redfern method is more precise than the Horowitz-Metzger and Van Krevelen methods since the other two methods are dependent on the arbitrary selection of the reference temperatures. From the molecular structure point of view, the order of the activation energy of polyimide under nitrogen is PI-e(DSDA) =PI-f(6FDA) >PI-a(PMDA) >PI-d(ODPA) =PI-b(BPDA) >PI-c(BTDA); however, under air it is PI-f(6FDA) >PI-a(PMDA) >PI-d(ODPA) =PI-c(BTDA) >PI-b (BPDA) =PI-e(DSDA). In this study, it is found that the activation energy and pre-exponential factor show the same trend, i.e., both values increase with increasing the order of reaction for each sample, i.e., polyimide (a)-(f). On the other hand, the parameter values in air are lower than those in N2. It can be attributed to that not only the molecular structure but also combustion of oxygen would affect the value of activation energy.
31
王志榮. "Optimal Disigns in HDM Fixed Bed Reactor under Non-isothermal operating conditions." Thesis, 1993. http://ndltd.ncl.edu.tw/handle/72085504530792546615.
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32
Chen, Chun Hung, and 陳俊宏. "Optimal Disigns in HDS Fixed Bed Reactor under Non-isothermal Op- erating Conditions." Thesis, 1994. http://ndltd.ncl.edu.tw/handle/52714722301878323273.
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碩士國立成功大學
化學工程研究所
82
Most of the researches in the hydrodesulfurization (HDS) of the residual oil were focused on a single catalyst pellet with an uniform activ ity , or on studing the optimal initial pore size under the isothermal conditions . However the operations of HDS in the industry in practice us- ually fix the reactor outlet con centration of the sulfur-contai- ning molecules and stop the operation when the upper limiting te- mperature is reached . In this study the non-uniform activity pr- ofile of the HDS catalysts was incorporated into the restricted diffusion model proposed by Rajagoplan and Luss to examine the t- emperature- rising profile of the fixed bed reactor , and to pred- ict the optimal design of the reactor from the total amount of desulf urization under the nonisothermal operating conditions . The optimal design of the reactor includes the optimal pore size the catalysts and their corresponding optimal design in one -stage and two-stage arrangement respectively . The reaction product of the metal sulfide will accumulate on the pore surface of the catalysts during the reaction , and ther- eby reduce the HDS reaction rate . Because of this , the hydrode- metallation (HDM) reaction the residual oil was considered simul- taneously with the HDS reaction . In this study , 1st- order reac- tion for HDM and 2nd-order reaction for HDS were adopted . The numerical results have shown that the life-time and the total mass of desulfarization with the nonuniform activity catal- ysts were higher than those of the uniform activity catalysts . Although the initial temperature of the former is greater th- an that of the uniform activity catalyst , but their temperature- rising prifile is flatter than that of the uniform activity cata- lyst , and their interior activity surface can be more efficient- ly utilized to improve the catalyst life and mass of desulfuriza- tion .
33
Sweeney, John, Philip D. Caton-Rose, and Philip D. Coates. "Modelling the large strain constitutive behaviour of polycarbonate under isothermal and anisothermal conditions." 2005. http://hdl.handle.net/10454/750.
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YesWe have studied the tensile behaviour of polycarbonate at large strains below the glass transition temperature. Experiments have been carried out at a series of constant temperatures and also under conditions of falling temperature. The specimens neck with a natural draw ratio of ~2, and the study focuses mainly on the necked material. Isothermal experiments reveal an elastic mechanism that initiates beyond the natural draw ratio. A model consisting of an Eyring process and two Gaussian elastic mechanisms is shown to be applicable to both the isothermal and anisothermal stress relaxation and stress-strain results. The same model also produces reasonable estimates of the stresses generated during the necking process. In addition, a simple relationship between isothermal and anisothermal stress relaxation is demonstrated.
34
Liu, Shuo-Chi, and 劉碩琦. "Transport properties of poly(3-hydroxybutyrate-co-3 hydroxyvalerate) membranes via various isothermal crystallization conditions." Thesis, 2010. http://ndltd.ncl.edu.tw/handle/60184248073605316711.
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碩士元智大學
化學工程與材料科學學系
98
The water transport properties of poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate) (PHBV) membranes prepared via melt- and cold-crystallization procedures were investigated. The thermal properties and crystalline structure were determined by DSC, WAXD and SAXS, the free volume properties were obtained by positron annihilation lifetime spectroscopy (PALS) and the sorption isotherm and diffusivity of water in the membranes were measured by the gravimetrical method with a recording microbalance. The results showed that the crystallinity of melt-crystallized PHBV membranes was higher than that of the cold-crystallized ones with the same crystallization temperature. The sorption data evidenced that water molecules could form clusters in the polymer matrix. The water clustering phenomenon would decrease the diffusivity of water in melt- and cold-crystallized PHBV membranes at higher activities. The water diffusivity was successfully correlated with the relative fractional free-volume (FFV) and the crystallinity using the modified free-volume theory. The sorption relaxation behavior that the sorption amount could reach a maximum and then reduced again during the sorption process was observed in this study. The changes of the crystalline structure of PHBV membranes during water desorption were analyzed. Water molecules may interact with PHBV chains and reduced the lattice parameters and size of lamellar thickness in crystalline structure.
35
Cheng, Wen-Seng, and 鄭文笙. "Conformation and Crystallization of Ethylene glycol/1,3-Propanediol/Dimethyl Terephthalate copolyesters Under Isothermal Crystallization Conditions." Thesis, 2009. http://ndltd.ncl.edu.tw/handle/20302292370498704056.
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碩士逢甲大學
紡織工程所
97
This study focused on conformation, crystallization, and melting behaviors of a series of (ethylene glycol/1,3-propanediol/dimethyl terephthalate) random copolyesters under isothermal crystallization conditions. The conformation and arrangement were investigated using an In-situ Fourier transform infrared spectrometer (In-situ FTIR). The crystallization and melting behaviors were studied using a differential scanning calorimeter (DSC). The crystallization kinetics was calculated as well. The structure and crystallinity were studied and measured using a wide angle x-ray diffractometer (WAXD). Based on the In-situ FTIR, DSC, and WAXD studies, it can be seen that the major constitutional repeating unit of copolyesters conducted the arrangement of molecular conformation. In ET30-ET70 (EG content: 15.0-52.7 %) copolyesters, the molecular chain arranged mainly as a gauche conformation. In ET80-ET90 (EG content: 65.9-81.6 %) copolyesters, the molecular chain arranged mainly as a trans conformation. Cold-crystallization was much faster than melt-crystallization in crystallization rate under isothermal crystallization conditions. The crystallinity of ET70 (EG content: 52.7 %) and ET80 (EG content: 65.9 %) were 20.27 % and 10.53 %, respectively. The minimum cold-crystallization melting temperature, the equilibrium melting temperature, and the crystallization rate occurred in ET70. The characteristic bands of PET trans conformation and PTT gauche conformation were observed in ET80 (EG content: 65.9 %). It was suggested that the crystal structure was difficult to form in ET80. The minimum crystallinity therefore occurred in ET80.
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Tung, Chia-Hsin, and 董佳欣. "Structures of Poly(ethylene/trimethylene terephthalate) and Poly(ethylene/butylene terephthalate) Copolyesters Under Isothermal Crystallization Conditions." Thesis, 2007. http://ndltd.ncl.edu.tw/handle/14269927851373312210.
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碩士逢甲大學
紡織工程所
95
This study focused on the crystal structure, morphology and melting behaviors of a series of copolyesters, which were synthesized using dimethyl terephthalate / ethylene glycol / 1,3-propanediol and dimethyl terephthalate / ethylene glycol / 1,4-butanediol with varying copolymerization ratios. The isothermal crystallization structure and crystallinity was studied using a wide angle x-ray diffractometer (WAXD). The morphological structure was probed using a small angle x-ray scattering (SAXS). Melting enthalpy and melting point temperature were measured using a differential scanning calorimeter (DSC). The WAXD deconvolution results showed that the major constitutional repeating unit in the molecular chain dominates the crystal structure as a host crystal. After isothermal crystallization, it was noted that the number and the intensity of crystal reflection peaks were both increased, especially more in ET70 and EB70. The minimum crystallinity occurred in ET80 (EG/PDO：66.6/33.5) and EB80 (EG/BDO：65.7/34.3). The small angle x-ray scattering profiles of deconvolution showed that the minimum crystal lamellar thickness and linear crystallinity for ET and EB copolyesters correspond to ET70 and EB80, respectively. Multiple melting behaviors in DSC heating trace were found. The minimum melting enthalpy values were found in ET80 and EB80. The minimum melting point temperature occurred in ET70 and EB70.
37
Pandey, Vijai B. "Adsorption column studies to predict the flow of nutrients through heterogenous porous media under equilibrium and isothermal conditions." 2012. https://scholarworks.umass.edu/dissertations/AAI3536052.
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Because of the endangerment of life of the human beings due to the environmental pollution, a serious study of the pollution of the environment is most vital. Because of increasing surface water pollution there is great hazard of ground water pollution. About half the United States of America derives drinking water from aquifers and much of the projected demand is expected to be met from subsurface sources. Therefore, a study was needed to determine the process of ground water contamination due to nutrients, especially Nitrogen, its degree and Length and Time of Travel and factors inhibiting its flow through soil. The present study was undertaken at the 'Pine Crest Duck Farm' at Sterling, Massachusetts, where the nature of the soil was Gravely Sandy Loam and Three unlined (from the side and bottom) waste stabilization ponds existed and there was a great danger of ground water contamination due to Nitrogen in the vicinity of ponds and further. In the field, observation wells were installed along the redial line and bi-monthly samples of water were taken to monitor the levels of B.O.D., Ammonium, Nitrate and Nitrite Nitrogen. Since the Adsorption of the Nitrogen by the soil is great inhibitor in the movement of the Nitrogen through soil profiles, this study was undertaken to study the adsorptive capacity of the soil in 'Bench Tests' and to test the applicability and validity of various adsorption isotherms of nitrogen in the soil; to develop a dimensional model or prediction equation for the nitrogen in the soil under natural flow conditions by studying the effects of varying concentration and flow rates on the adsorptive capacity of the soil, based on the principles of similitude; to correlate adsorption values in bench and column tests; and to determine the length and time of travel of nitrogen through soil. The soil from the Farm was obtained from a depth of six feet with enough care so that original structure was maintained. Adsorptive capacity of the soil was determined through series of 'Bench Tests' and 'Soil Adsorption Columns' in the laboratory under temperature controlled chambers. From the Bench Tests Adsorption values of the soil at various concentrations of Ammonium, Nitrate and Nitrite Nitrogen were determined and validity and applicability of Adsorption isotherms were confirmed. To study the Adsorption Process under natural flow conditions 'Soil Adsorption Column Tests' were done by using never done before Dimensional Model Analysis of Factors affecting Adsorption and getting dimensionless numbers and further obtaining 'Break Through Curves' at different Concentration and flow rates and Adsorption Values were obtained for Ammonium Nitrogen and Nitrite Nitrogen. Finally, Component and Prediction Equations were obtained for Ammonium Nitrogen and Nitrate Nitrogen. By knowing the Adsorption Values of the soil Length and Time of Travel of Ammonium and Nitrate Nitrogen through soil was calculated at various Concentration Levels. A mathematical Prediction Equation was also obtained between Bench and Column Tests and Length of Time of Travel, t predict the adsorption values under natural flow conditions by just performing less time consuming Bench Tests. It was also found that under equilibrium Bench Test conditions and natural flow conditions, adsorption of Ammonium, Nitrate and Nitrite Nitrogen increased with increasing solution concentration and adsorption of Ammonium Nitrogen was considerably higher than Nitrate and Nitrite Nitrogen. It was further found that for solution concentrations of 20, 40, 60, 80 and 100 mg/l Ammonium Nitrogen and nitrate nitrogen will travel one foot distance in 183 and 115 days; 168 and 111 days; 148 and 98 days; 145 and 81 days; 130 and 98 days; and 127 and 97 days respectively. It was determined that at the present time contamination of shallow water wells does not pose Nitrogen contamination problem and installation of these wells beyond 300 feet radial distance from the waste stabilization ponds was safe.
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Li, Hsien-Yi, and 李峴禕. "Simulation of two-phase metallurgical flows in isothermal condition." Thesis, 2012. http://ndltd.ncl.edu.tw/handle/36885647717516255102.
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碩士中原大學
土木工程研究所
100
This research studied the two-phase flow models to investigate the metallurgical flows phenomena in isothermal condition. The least-square finite element method (LSFEM) is adopted for the numerical simulation of the three-dimensional incompressible fluid represented by conservation form of mass and momentum equations. For a complete description of the free-surface motion, a volume of fluid (VOF) method with fixed Euler inertia coordinate is adopted. “Color function” is expressed by a continuous function to express the interface of two-phase fluid. This paper simulates the metallurgical flows in isothermal condition of four different setups. First the simulation of tapping phenomena in ferro-alloy furnaces and is compared with numerical simulation of Johansen (2002) in 2-D phenomena, next the three-dimensional dam break the metallurgical flows in isothermal condition will be compared with experimental data of Martin J. C. and Moyce W. J. (1952) also with numerical simulation of water dam break. The same as above setup, the third case is about a long cylindrical body set in the channel to observe the metallurgical flows, free surface variations after the collision of flow on the cylinder. Simulation of three-dimensional spherical liquid drop deformation under the influence of gravity is the last case, changes in wave position in front of the metallurgical droplet at different times is presented by assuming that the bottom of the model with free slip or no slip boundary conditions, respectively. From these cases, we can apply the three-dimensional model in the simulation of metallurgical flows.
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Wu, Wen-Jui, and 吳文瑞. "Stress Analysis and Design Optimization of Angled Circular Pressurized Tube Under a Non-Isothermal Condition." Thesis, 2009. http://ndltd.ncl.edu.tw/handle/89817395045366612585.
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碩士大葉大學
機械工程研究所碩士在職專班
97
Pressure tubes are used in various industries to transport high temperature steam, gas, liquid, and other fluids. Some components are usually required in pressurized tubing systems to relieve the high stress due to thermal expansion. Among them, U-tube is a kind which plays an important role. It is mainly serves as reinforcement and connection usage. In this study, the structural behavior of a non-isothermal U-tube under its simulated operating condition is investigated based on finite element analysis in conjunction with heat transfer and fluid mechanics theories. The investigation includes the structural stress analysis, temperature distribution analysis, the modal analysis, as well as the design optimization. A program based on the use of ANSYS is then provided for the users to select the optimal thickness of a U-tube under a safe operating condition.
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Hsu, Jen-Che, та 許人哲. "Crystallization Behavior and Morphological Structure of Poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate) - Poly(ε-caprolactone) Block Copolymers Under Isothermal Condition". Thesis, 2012. http://ndltd.ncl.edu.tw/handle/56977828281621170815.
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碩士逢甲大學
纖維與複合材料學系
100
This study focused on the morphology and melting behaviors of copolyester, which were synthesized from Poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate) and Poly(ε-caprolactone) with 60 weight percent of PCL. The melting behaviors were studied by a differential scanning calorimeter (DSC). The conformation were investigated by In-situ Fourier transform infrared spectrometer (In-situ FTIR) The crystal morphology were observed by using hot stage polarizing microscope (HSPM). The morphological structure were probed by small angle x-ray scattering (SAXS). DSC showed that the melting enthalpy of PCL block decreased with the increase of temperature under isothermal conditions. When the temperature was over 45 ℃, the melting peak disappeared. FTIR showed that PHBV crystallized first at 60 ℃ and PCL crystals happened later at 36 °C from the melt. It could be concluded that PHBV crystallized at higher temperature and PCL crystallized at lower temperature. Based on HSPM and SAXS results, It showed that PCL block might exist in the confinement of PHBV lamellae at 35 ℃. When the temperature increased to 80 ℃, the long period increased with the interlamellae of melted PCL. The structure formed a lamellar morphology with crystalline and amorphous layers.
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Barnette, Anna Lorraine Kim Seong H. "Adsorption isotherm and average orientation of adsorbed alcohol and water layers on SiO2 in ambient conditions." 2008. http://etda.libraries.psu.edu/theses/approved/PSUonlyIndex/ETD-2971/index.html.
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42
Aguilar, Patrícia Pereira. "Understanding the interaction between pDNA and anion exchange supports under linear and overloaded chromatographic conditions." Master's thesis, 2014. http://hdl.handle.net/10400.6/5553.
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O elevado potencial da utilização de moléculas de DNA, na forma de plasmídeos, em terapias cujo objetivo é o tratamento ou a cura de várias doenças, tem sido comprovado por inúmeros estudos desenvolvidos recentemente. No entanto, a utilização deste tipo de moléculas em terapias como Vacinas de DNA e na Terapia Génica, exige que a sua produção seja realizada até se atingir a escala da grama e garantindo elevados níveis de pureza do plasmídeo. Para além disso, pretende-se que o processo seja realizado da forma mais económica possível, cumprindo sempre as diretrizes das agências reguladoras como por exemplo a FDA (Food and Drug Administration) e a EMEA (European Agency for the Evaluation of Medical Products).
Vários processos têm sido utilizados no processo de purificação de plasmídeos, quer para a sua separação de impurezas como restos celulares, proteínas, DNA genómico, etc., quer para separar as diferentes isoformas em que um plasmídeo se pode encontrar (linear, circular aberto ou superenrolado). Uma das técnicas que tem sido utilizado com sucesso é a cromatografia de troca aniónica. No entanto, o mecanismo de separação de plasmídeos por esta técnica não é, ainda, totalmente compreendido. Para além disso, devido a razões económicas, sugere-se que os processos cromatográficos sejam conduzidos em modo de sobrecarga, ou seja através da sobrecarga da coluna de cromatografia. Contudo, trabalhar em sobrecarga é consideravelmente mais complexo do que trabalhar em cromatografia linear e, até ao momento, não existem modelos adequados que prevejam o mecanismo do processo cromatográfico nestas condições. Deste modo, a previsão do comportamento das moléculas neste caso, bem como do resultado da separação através de cromatografia não é viável, sendo um dos principais obstáculos na conceção e implementação de unidades preparativas à escala industrial. Assim, uma melhor compreensão dos mecanismos subjacentes à cromatografia não linear tem um elevado interesse prático.
A análise termodinâmica dos processos de adsorção através da Microcalorimetria de Fluxo (FMC) tem vindo a ser utilizada para obter uma melhor compreensão das forças motrizes, dos mecanismos e das cinéticas envolvidas no processo de adsorção de biomoléculas em diferentes sistemas cromatográficos. Por isso, neste trabalho, através da utilização da microcalorimetria de fluxo, pretende-se compreender o mecanismo de adsorção de um plasmídeo na sua forma linear (ln pVAX1-LacZ) sobre um suporte cromatográfico de troca aniónica (Fast Flow Q-sepharose). Os ensaios foram levados a cabo de modo a que o processo possa ser avaliado em condições lineares e em condições de sobrecarga. Para além do estudo do processo de adsorção tendo em conta a interação entre a biomolécula e o suporte cromatográfico, foi também considerada e avaliada a presença e a influência de efeitos não específicos como por exemplo a reorientação da biomolécula. Para além da microcalorimetria de fluxo, para obter uma melhor compreensão do mecanismo de adsorção, foram também realizados estudos da capacidade de ligação em modo estático (static binding capacity), microcalorimetria de titulação (Isothermal Titration Microcalorimetry) bem como estudos cromatográficos (fast performance chromatography). Os resultados obtidos nos estudos de capacidade de ligação revelaram que o processo de adsorção do plasmídeo segue uma isotérmica de Langmuir, em que a capacidade de ligação da Q-sepharose aumenta com o aumento da concentração de plasmídeo em equilíbrio até se atingir um patamar em que a saturação do suporte cromatográfico é atingida. Os estudos realizados utilizando a microcalorimetria de fluxo foram efetuados nas zonas linear, de transição e de sobrecarga tendo em conta a isotérmica construída. A injeção das amostras for realizada de dois modos diferentes, através da introdução de um pulso de amostra na célula do microcalorímetro ou através da alimentação contínua de amostra na célula. Estes modos de injeção foram conseguidos utilizando loops de diferentes volumes. Todos os termogramas obtidos são compostos por um primeiro pico endotérmico seguido de um pico exotérmico, o qual, em alguns casos específicos (sobrecarga de volume) resulta de picos sobrepostos. Para os picos endotérmicos o processo de dessolvatação foi sugerido como sendo o principal contribuinte enquanto que para o caso dos picos exotérmicos a interação entre o DNA e o suporte cromatográfico e a adsorção secundária foram apontados como os principais contribuidores. Para além disso, a microcalorimetria de fluxo sugere que o processo global de adsorção é exotérmico, o que é esperado uma vez que se trata de uma interação de troca aniónica. No entanto, foram também demonstradas evidências da presença de efeitos não específicos do processo de adsorção, nomeadamente a reorientação e a repulsão electroestática entre as moléculas adsorvidas.The potential of plasmid DNA as a therapeutic molecule in the cure of several diseases has been sustained by innumerous studies. The use of pDNA in therapies (DNA Vaccines and Gene Therapy) requires its production at the gram scale, with high purity levels and in an economic way, always taking into account the guidelines from the regulatory agencies. Anion-exchange chromatography have been successfully used in pDNA purification. Nevertheless, the mechanism of pDNA separation using this technique is still not completely understood. Additionally, due to economic reasons, it may be interesting to run the chromatographic processes in the overloaded mode. However, the overloaded mode is considerably more complex than linear chromatography, and suitable models do not exist. Thus, the prediction of separation behavior is generally unreliable, being a major impediment in the design and implementation of scaled-up units. Therefore, a better understanding of the mechanisms underlying non-linear chromatography of biomolecules has considerable practical interest. Flow Microcalorimetry (FMC) has proven its ability to provide an improved understanding of the driving forces, mechanisms and kinetics involved in the adsorption process of biomolecules onto several chromatographic systems. Thus, using FMC as a central technique, this study aims to understand the adsorption mechanism of pDNA (pVAX1-LacZ) onto the anion-exchange support Fast Flow Q-sepharose, considering linear and overloaded conditions and showing the role of nonspecific effects at the adsorptive process. Static binding capacity, Isothermal Titration Microcalorimetry (ITM) and fast performance chromatography were also accomplished to obtain a better understanding of the adsorption mechanism. Static binding capacity studies revealed that the mechanism of pDNA adsorption onto Q-sepharose follows a Langmuir-type isotherm profile. FMC experiments were performed in the linear, transition and overloaded zones of the isotherm, through a pulse injection or a continuous feed. All obtained thermograms comprised a first endothermic peak followed by an exothermic peak which, in some cases (volume overloading), resulted from overlapped peaks. Endothermic heat major contributor was suggested to be the desolvation process. Exothermic heats were related to the interaction between pDNA and Q-sepharose primary and secondary adsorption. Furthermore, FMC revealed that the overall adsorption process is exothermic, as expected for an anion-exchange interaction. Nevertheless, there are evidences of the presence of nonspecific effects, such as reorientation and electrostatic repulsive forces.