WorldCat Identities

École doctorale Mécanique, énergétique, génie civil et procédés (Toulouse)

Overview
Works: 766 works in 1,069 publications in 2 languages and 1,071 library holdings
Roles: Other, Degree grantor, 996
Publication Timeline
.
Most widely held works by énergétique, génie civil et procédés (Toulouse) École doctorale Mécanique
Investigation of crack propagation in X38CrMoV5 tool steel at room temperature and 600°C on small scale specimens by Sayyid Masoodur Rahman Shah( Book )

2 editions published in 2010 in English and held by 3 WorldCat member libraries worldwide

Forging and high pressure die casting processes impose heavy mechanical loads on die materials and tools damaging their surface during production. This study proposes a novel method of characterisation of the surface damage of tool steels using thin specimens. Fatigue crack propagation experiments are carried out on the tool steel X38CrMoV5 at ambient temperature as well as at 600°C. The effect of specimen thickness, load ratio and temperature on the fatigue crack propagation is studied. Different fatigue crack propagation parameters are established using numerical simulations. A method of crack tip opening displacement measurement is developed. This method is based on image acquisition with the help of a digital camera and a long distance microscope followed by an image correlation procedure, to measure the crack opening displacements. A fatigue crack propagation model based on crack opening displacement is developed and compared with traditional propagation models
Effect of gravity on convective condensation at low mass velocity by Lan Phuong Le Nguyen( Book )

2 editions published in 2017 in French and held by 3 WorldCat member libraries worldwide

Liquid-vapor two-phase flows have common applications in many fields including space thermal management systems. The performances of such systems are entirely associated to the coupling between thermal and hydrodynamic phenomena. Therefore, two-phase flows in microgravity condition have emerged as an active research area in the last decades. In order to complete the state of the art and to contribute to the increase in the knowledge of hydrothermal behavior of two-phase thermal management systems, the present study was conducted on convective condensation inside a mini tube, both in normal and micro gravity conditions. To analyze the effect of gravity on such flows, a preliminary transient modeling of the two-phase flow has been established. Simultaneously, an experimental investigation was carried out on the hydrodynamic and thermal behaviors of condensation flows in two test sections of 3.4 mm inner diameter at low and intermediate mass velocities. The first experiment was conducted during the 62nd ESA parabolic flights campaign. The test section was made with copper and allowed measurements of the quasi-local heat transfer coefficient. A glass tube was also inserted in the middle of the test section for the visualization of the two-phase flow regime. From this study, the changes in heat transfer coefficient and flow regime according to gravity variations were determined. The second experiment was carried out on ground in a sapphire tube installed vertically considering downward flow. The set-up was designed in order to measure simultaneously the local heat transfer coefficient and the thickness of the liquid film falling down along the tube wall
Modification of surface properties of biopowders by dry particle coating by Serkan Otles( Book )

2 editions published in 2008 in English and held by 3 WorldCat member libraries worldwide

L'enrobage des poudres est un procédé important dans le monde industriel. Ce procédé consiste en la modification des propriétés de surface et/ou des propriétés fonctionnelles de poudre qui ne possède pas ces propriétés initialement. La modification de la surface des particules peut être effectuée par enrobage en voi humide ou sèc. Cependant, l'enrobage humide devient de moins en moins souhaitable en raison de préoccupations environnementales due au reject de COV. Ainsi, l'enrobage à sec paraît être la technologie alternative adaptée pour éviter les inconvénients précédents tout en ayant des avantages tel qu'un faible temps de traitement, un faible coût énergétique ou encore d'être plus respectueux de l'environnement. L'enrobage à sec met en avant trois termes importants : le couple de poudre, le procédé et les propriétés d'usage des particules composites. L'objectif de cette étude est d'ameliorer connaissance fondamentale du procédé d'enrobage à sec pour mieux comprendre les interactions entre ces termes et aussi de classifier les critères qui affectent les propriétés d'usage des particules composées. Dans ce travail, deux différents couples modèls ont été traités avec différents équipements et les propriétés d'usage des particules ainsi obtenus ont été étudiées grâces à des techniques de caractérisation diverses. Dans la première partie de ce travail, nous avons d'une part, étudié le procédé et les conditions opératoires qui influencent le phénomène d'enrobage et d'autre part développé la technique AFM pour obtenir des informations sur la nature de l'enrobage effectué. La seconde partie quant à elle, traite de l'influence de la taille des particules hôtes et invitées sur les proprétés d'usage
Etude multi-échelle du couplage matériau-procédé pour l'identification et la modélisation des variabilités au sein d'une structure composite by Yves Angel Davila Montano( Book )

3 editions published in 2015 in English and held by 3 WorldCat member libraries worldwide

One of the major challenges related to the use of composite materials in structural applications is the difficulty to predict the effect of their inherent variabilities on the mechanical behaviour for such materials. The structural properties do not only depend on the fabrication process, but also depend on the raw materials and design considerations. The major goal of this thesis is the introduction of geometrical variabilities into a finite element (FE) model starting from the hypothesis that geometrical variations are not completely randomly distributed, but they maintain a spatial continuous evolution. To guarantee that the input parameters of the FE model are based on the reality of the material, the identification and quantification of the variability distributions together with their spatial evolutions are performed during the fabrication of CFRP composite plates. These plates have a 16 ply quasi-isotropic stratification and are cured in autoclave. Among the identified and quantified variability sources, the study of the in plane fibre misalignments and the evolution of the ply thickness variations has conducted to the proposition of mathematical representations of the spatial evolution of these variables based on the material reality. These mathematical representations are used to recreate different sets of virtual composites structures maintaining dispersion values similar to the real plates. Finally, the virtual structures are analysed in the FE model to evaluate the impact of such geometrical and material variabilities on the mechanical properties of the final structure
Modélisation du procédé de cuisson de composites infusés par chauffage infra rouge by Sawsane Nakouzi( Book )

2 editions published in 2012 in French and held by 3 WorldCat member libraries worldwide

L'utilisation des matériaux composites dans les secteurs aéronautique et aérospatial a évolué au cours des dernières années. Ces matériaux à hautes performances présentent des propriétés mécaniques et physiques élevés. Une nouvelle méthode de mise en œuvre de ces matériaux qui pourrait amener un gain en temps et d'énergie est la polymérisation du composite à l'aide d'un four infrarouge. Cette technique de chauffage infrarouge peut s'appliquer en particulier au processus d'infusion de résine LRI (Liquid Resin Infusion) où la résine est infusée à pression atmosphérique dans un demi moule qui contient le renfort fibreux et ayant une surface de recouvrement semi-transparente aux rayons infrarouges. L'injection se fait à l'aide d'une pompe à vide et le composite est placé face aux émetteurs infrarouges. Ces émetteurs sont de type halogène et sont fournis par la société TOSHIBA LIGHTING. Le chauffage commence après injection totale de la résine et sa stabilisation dans le moule. Par conséquent, le composite est soumis à un flux radiatif incident, lequel est absorbé par le premier pli de carbone présent à sa surface. Ceci est due au fait que les fibres de carbone présentent une absorptivité assez élevée qu'on peut donc considérer le composite opaque vis-à-vis de l'infrarouge. Un modèle de calcul par éléments finis basé sur la méthode des radiosités a été développé afin de prédire le flux radiatif absorbé par le composite. Ce modèle a été validé par une solution référence basée sur les algorithmes de lancer de rayons. Ce flux radiatif absorbé est imposé comme condition aux limites dans le logiciel commercial COMSOLMULTIPHYSICS. Celui ci résout par la méthode des éléments finis l'équation de chaleur couplée avec la cinétique de réticulation de la résine afin de modéliser la polymérisation par infrarouge. La température et le degré de réticulation au sein du composite sont ainsi calculées. Un algorithme d'optimisation a été couplé avec le modèle radiatif afin d'obtenir une distribution de température optimale dans le composite. Ces données issues de l'optimisation en été utilisée dans le protocole expérimental. Ce montage expérimental permettant le chauffage infrarouge du composite instrumenté a été réalisé au laboratoire afin de valider les résultats numériques de l'étape de chauffage à l'aide de thermocouple et de la thermographie infrarouge pour le cas d'une plaque composite et le cas d'une pièce 3D
Valorisation de sédiments traités en techniques routières : contribution à la mise en place d'un protocole d'acceptabilité by Christelle Tribout( Book )

2 editions published in 2010 in French and held by 3 WorldCat member libraries worldwide

Le dragage des sédiments est nécessaire pour maintenir le transport fluvial mais les sédiments extraits sont souvent pollués. La société Solvay a mis au point un procédé pour les traiter et permettre ainsi d'envisager une valorisation : le procédé Novosol®. Celui-ci permet de fixer les métaux lourds mais aussi de détruire la matière organique. Les principales caractéristiques d'un sédiment traité et sa valorisation en techniques routières sont présentées dans cette thèse. D'un point de vue mécanique, les mélanges réalisés avec les sédiments sont conformes aux normes routières. Les tests environnementaux sur les matériaux incorporant les sédiments traités montrent que le taux de relargage des métaux lourds est similaire à celui sur matériaux témoins. L'ensemble de ces résultats permet d'envisager l'utilisation des sédiments traités Novosol® en techniques routières
Contribution à l'étude des variabilités des propriétés des stratifiés fabriqués par infusion de résine liquide by Alvine Njionhou Kepnang( Book )

2 editions published in 2011 in French and held by 3 WorldCat member libraries worldwide

The aeronautical sector is now very interested by the development of out-of-autoclave processes and low cost structures. The question is to find the possible links between the parameters of these new processes and mechanical properties of composite parts obtained. In this study, experimental plan method by Taguchi tables is used to establish the possible relationships between the process parameters of liquid resin infusion and the ultimate tensile strengths, ultimate compressive strengths and interlaminar shear strengths, and also the properties in impact and compression after impact of infused laminates. Laminates are infused using the quadriaxial Non-Crimp-Fabrics (NCF) stitched and unstitched with epoxy resin RTM 6. The possible links with the process parameters and morphological properties of these laminates such as fiber volume fraction, void contents, glass transition temperature and thickness of the structure have also been investigated. Eight process parameters (number of NCF layers, stitching, number of High Porous Media (HPM) layers, plate side during the infusion, vacuum level, injection temperature, mould temperature, curing temperature) and an interaction between the number of NCF layers and HPM layers have been identified by literature review. Statistical analysis using multilinear regression method was performed on the properties of infused laminates stitched and unstitched to find influence of parameters on each property. Stitching has a good effect on ultimate compressive strength and compression after impact strength. It contributes also to increase interlaminar shear strength and to reduce damage propagation inside material. Microscopic observations were done to complete and improve the comprehension of statistical analysis results. They allowed detecting presences, sizes, localisations, and number of residual voids inside laminates. Different damages modes caused by impact were also observed. Voids content obtained in infused laminates made is generally lower (less than 1%) with higher fiber volume fraction (greater than 60%). These results allow using this process for aircraft parts. The presence of macro voids goes to the reduction of ultimate strengths of infused laminates. These defects cause increase of residual indentation. The link established by experimental plan method seems to ensure the explication about the creation of the blocking debris of this indentation
Stéréo corrélation d'images numériques éléments finis : application à la validation de modèles de structures composites sous sollicitations complexes by Jean-Emmanuel Pierré( Book )

2 editions published in 2016 in French and held by 3 WorldCat member libraries worldwide

VERTEX Project, to which this thesis belongs, aims to validate composite models by multi-axial static tests on specimens at the level of structural details. The positioning on this scale requires the development of both new instrumentation techniques and tools for the test/simulation dialogue, which are at the heart of this thesis. Given the complexity of this type of experiments, we focus here on Stereo Digital Image Correlation (SDIC) since it yields 3D displacement fields on the surface of the specimen. However, if we stick to conventional approaches, it is difficult to make quantitative comparisons between a measured field and a Finite Element (FE) simulated field. Thus, in this work, a framework is developed to make a measurement by SDIC in the physical coordinate system based on an FE model (calibration of non-linear camera models , FE shape measurement, FE field measurement). This method gives access to experimental displacement fields directly expressed both in the coordinate system and support of the FE simulation, which considerably simplifies validation. To validate a model at the scale of structural details, the question of boundary conditions is fundamental. This question is even more complex since the kinematic measurement is limited to the visible surface. In addition to this surface measurement, it is here envisioned to estimate additionally the boundary conditions in the thickness of the specimen relying on a plate/shell-like model (classic or volume). Different approaches are considered depending on the confidence giving to this model. This methodology is implemented in an academic software and is applied to synthetic tests. The development of a dedicated instrumentation also allowed the analysis of tests performed on the VERTEX bench
Vers des outils d'aide à la conception pour intégrer les dimensions techniques, écologiques et sensibles des matériaux de construction by Nathalie Tornay( )

2 editions published in 2011 in French and held by 3 WorldCat member libraries worldwide

Les choix des matériaux et de leurs procédés de mise en oeuvre connaissent et vont connaître des évolutions marquantes dans le monde de l'architecture. A l'époque actuelle, les évolutions sont largement induites par les techniques, mais aussi les représentations et les préceptes qui apparaissent avec l'émergence de la notion de développement durable dans notre société.Les outils d'aide à la conception existants à l'échelle des matériaux portent principalement sur les dimensions physiques (thermique, cycle de vie des matériaux, consommations, etc.). Nos travaux se questionnent sur l'intégration des dimensions techniques, écologiques et sensibles des matériaux dans un outil d'aide à la conception basé sur l'utilisation de la référence. L'activité référentielle est une approche propre aux phases initiales de projet. Ces phases correspondent aux premières propositions décisives, qui restent peu assistées par les outils numériques.Nos travaux visent à mettre en évidence les différentes caractéristiques des matériaux, mais surtout leurs interactions. Cette étude se distingue des approches classiques des matériaux, où généralement les différentes solutions constructives sont présentées matériau par matériau. En effet, nous nous basons sur une structuration de données et de connaissances interdisciplinaires (architecture, urbanisme, paysage, aspects esthétiques, aspects techniques, aspects cognitifs, approche de la perception, approche environnementale, etc.).Ces recherches tendent vers une première proposition d'un outil d'aide à la conception nommé DILEM'MAtériaux qui prend en compte les différentes dimensions des matériaux dans leur contribution à la genèse d'idées fondatrices, à la définition d'un ou des parti(s), ou concept(s) propres aux phases initiales de projet
Comportement des matériaux composites à renforts tricotés élaborés par injection de résine by Laura Baléa( Book )

2 editions published between 2011 and 2019 in French and held by 3 WorldCat member libraries worldwide

Les textiles tricotés présentent un grand intérêt pour le renforcement de composites et notamment pour la mise en oeuvre de pièces de formes complexes, cependant, l'orientation non alignée des fibres confère au composite des propriétés mécaniques limitées. L'amélioration de ces propriétés nécessite une optimisation de la contexture fibreuse. Dans ce contexte, le travail de thèse vise à étudier le comportement des composites à renforts tricotés et le mettre en relation avec l'architecture du tricot, la nature de la fibre et le comportement du textile sec. Dans un premier temps, le comportement des tricots secs a été étudié en fonction de leur architecture et de la nature de la fibre (verre, basalte et carbone) en se consacrant d'abord aux contextures de référence (côte et jersey), puis en insérant des mèches non tricotées dans la rangée du jersey. Dans une seconde phase, des composites renforcés de ces même contextures ont été élaborés par injection de résine et soumis à des essais de traction. La stéréo-corrélation d'images a été utilisée pour mettre en évidence l'hétérogénéité des déformations due au renfort fibreux et pour expliquer les différences de comportement en fonction de la direction de sollicitation. L'endommagement a été étudié par l'observation des faciès de rupture. Dans une dernière phase, une modélisation semi-analytique du comportement des tricots jersey secs basée sur la théorie de l'élasticité permet d'obtenir un modèle géométrique de la maille jersey quel que soit l'état de déformation du tricot. L'orientation des fibres calculée est utilisée pour alimenter un modèle d'estimation des propriétés élastiques des composites basé sur le principe d'homogénéisation. Les résultats sont comparés avec l'expérience et montrent une bonne corrélation. Ce modèle permet en outre de prendre en compte la présence des mèches insérées dans la rangée du jersey ainsi qu'une prétension initiale du renfort avant mise en oeuvre et ainsi, de définir une architecture du renfort optimisée pour améliorer les propriétés du composite
Etude in situ sous gradient thermique de l'écaillage d'alliages alumino-formeurs et de barrières thermiques aéronautiques by Julien Sniezewski( Book )

2 editions published in 2008 in French and held by 3 WorldCat member libraries worldwide

Le phénomène d'écaillage de la couche d'alumine formée à haute température sur l'alliage alumino-formeur PM2000 ou des barrières thermiques aéronautiques de type EB-PVD déposées sur des superalliages base nickel est étudié en utilisant un moyen d'essai spécialement développé au laboratoire. Entièrement automatisé, celui-ci permet de réaliser de longues campagnes de cyclage thermique tout en ayant la particularité d'imposer et de contrôler précisément un gradient de température dans la section des échantillons afin de se rapprocher des conditions réelles d'utilisation des matériaux. Le moyen d'essai est également équipé d'une caméra classique, rapide ou infrarouge afin de réaliser un suivi in situ de l'écaillage des échantillons lors des phases de refroidissement. L'analyse et le traitement informatique des séquences vidéo obtenues permettent d'étudier avec une grande précision les différents mécanismes d'écaillage observés lors des cycles successifs et d'obtenir des informations importantes, telle que les cinétiques d'écaillage ou la morphologie des écailles. Concernant l'étude du PM2000, plusieurs paramètres sont étudiés afin de comprendre leur influence sur l'écaillage : la rugosité du substrat, l'épaisseur de la couche d'oxyde, la vitesse de refroidissement, l'orientation cristallographique des grains et le nombre de cycle d'oxydation. La durée de vie des barrières thermiques est étudiée en fonction de la température d'oxydation ainsi que de la valeur du gradient thermique imposé au travers de la barrière. Des essais d'indentation interfaciale sont également réalisés afin de déterminer la ténacité apparente de l'interface substrat/TBC en fonction de l'état de vieillissement du système
Comment la durée de vie des bâtiments peut-elle influencer les performances en termes de développement soutenable? by Marc-André Mequignon( )

2 editions published in 2011 in French and held by 3 WorldCat member libraries worldwide

The purpose of this thesis is to highlight the importance of the lifespan of the buildingand its components and and as well as to see it in the light of constraints imposed bysustainable development criterias. The focuse of our paper is to characterize the behavior inthis approach, namely environmental, economic and social features.After presenting and analyzing the state of art concerning the lifespan of the building andapproach the building in terms of sustainable development, we characterize the impact of theformer on the latter. Our method is based on two objects of study :- The first is a wall unit outside. This allows us to define precisely the function of useand the technical solutions more specifically for this function;- The second study is a housing-type building. This method is based on that of the wallunit, but we can check behaviour of each technical solutions in the use stage. Thus, we caneasily produce results commensurate.The first approach involves assumptions of lifetimes of technical solutions with which wemake the simulations. In a second step, the analysis takes into account the lifespan as avariable and we analyze the consequences in terms of sustainable development.To promote the exploitation of knowledge produced and to situate them within theproject approach, we propose a schematic modification of current tools for assessingperformance
Elaboration et étude des propriétés mécaniques et thermiques de matériaux constitués de nanotubes de carbone verticalement alignés by Jonathan Bouillonnec( Book )

2 editions published in 2015 in French and held by 3 WorldCat member libraries worldwide

Vertically aligned carbon nanotube carpets are potential candidates for applications such as interconnections or thermal interface materials (TIMs). This research work deals with the synthesis of aligned carbon nanotube carpets from the aerosol assisted chemical vapour deposition (CVD) technique, with the elaboration of nanocomposites made of different grades of epoxy matrix infiltrated within these carpets, as well as the study of both longitudinal and transverse mechanical and thermal properties of dry carpets themselves and 1D-nanocomposites separately. The synthesis conditions notably enable to vary characteristics of the differents carpets such as their thickness, their density, the mean external diameter of the carbon nanotubes (CNT), the intertube space and the CNT volume fraction, whereas their crystalline structure can be modified with a high temperature thermal treatment. The main goal of this work is to prove and quantify the effect of some of the characteristics of the carbon nanotubes carpets on both mechanical and thermal properties of the different kinds of CNT carpets and resulting composite materials. The two impregnation methods used, liquid way and infusion, lead to dense CNT carpets with a preserved alignment of the CNT and an homogeneous distribution of these latest within the epoxy system. The CNT volume content is evidenced as the key-parameter exacerbating the mechanical and thermal properties mainly in the longitudinal direction compared with the alignment axis of the CNTs. Moreover the mechanical and thermal conduction properties of the CNT carpets and the 1D-nanocomposites are clearly increased when the crystalline structure of the CNT is improved. The significant increasing of the properties brought by the vertically aligned CNT within these anisotropic 1D-nanocomposites compared with the only organic matrixes is promising and opens new pathways aiming to meet the latest specifications related to multifunctionnality in fields such as aeronautics and aerospace
Contribution à la modélisation de l'écoulement de résine dans les procédés de moulage des composites par voie liquide by Renaud Gantois( Book )

2 editions published in 2012 in French and held by 3 WorldCat member libraries worldwide

Les procédés de moulage des composites par voie liquide représentent des solutions très attractives sur le plan industriel, car ils permettent de réaliser des pièces complexes et de grandes dimensions à bas coûts. Néanmoins, ces procédés demandent une bonne maîtrise des mécanismes d'imprégnation qui restent relativement difficiles à anticiper. Le travail s'articule autour d'une étude expérimentale et numérique, visant à modéliser l'écoulement de la résine liquide dans le renfort fibreux pendant l'étape de remplissage. Le moyen d'essai développé est destiné à la mesure de la perméabilité, à la fois dans le plan et dans la direction transverse au renfort. L'étude numérique porte sur la simulation des écoulements macroscopique et microscopique. À l'échelle macroscopique, l'originalité du modèle proposé réside dans le couplage des méthodes BEM et Level Set, en 2D et 3D. À l'échelle microscopique, un solveur stationnaire BEM a été développé pour évaluer la perméabilité d'une microstructure fibreuse en 2D
Etude et modélisation du comportement en fatigue de l'alliage d'Aluminium 2618 anodisé soumis à des chargements multiaxiaux by Benaïssa Malek( Book )

2 editions published in 2020 in French and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

Les alliages d'aluminium anodisés sont largement utilisés dans la construction aéronautique en raison de leurs bonnes propriétés mécaniques, leur résistance à la corrosion et leur faible densité. Cependant, le processus d'anodisation conduit souvent à une réduction de la résistance en fatigue. De plus, les pièces sont généralement soumises à des sollicitations multiaxiales en service et il apparaît donc nécessaire d'étudier, non seulement l'effet de l'anodisation, mais également de le corréler à la nature du chargement.L'objectif de la thèse est donc d'identifier et de caractériser les différents mécanismes impliqués dans l'effet de l'anodisation de l'alliage 2618-T851 sur sa tenue en fatigue et de déterminer l'impact de la nature du chargement. Dans un premier temps, des essais de fatigue uniaxiale en traction et torsion ont été effectués sur des éprouvettes à l'état brut présentant différentes rugosités de surface et sous différents rapports de contrainte. Il a été constaté que la rugosité de surface n'avait aucun effet quelle que soit la nature du chargement. En revanche, une contrainte moyenne normale ou de cisaillement non nulle réduit la durée de vie en fatigue. Les essais effectués sur les éprouvettes décapées, anodisées, imprégnées et finalement colmatées ont montré qu'en traction, l'abattement de la durée de vie est dû principalement à l'étape d'oxydation anodique. Par contre, en torsion, la tenue en fatigue de l'alliage n'est pas sensible au processus d'anodisation.Ensuite, le matériau a été étudié en fatigue multiaxiale, en traction-torsion sous différents rapports de contrainte et différents angles de déphasage à l'état usiné et anodisé. Nous avons constaté que l'anodisation a un effet néfaste comme dans le cas de la traction pure et que le matériau n'est pas sensible au déphasage quel que soit le rapport d'amplitude de contrainte. L'alliage a été étudié sous chargements multiaxiaux intégrant la pression interne pour analyser le comportement en fatigue de l'alliage sous ce type de chargement. L'analyse des faciès de rupture a montré qu'en général, nous retrouvons un amorçage de fissures à partir de particules intermétalliques Al9FeNi avec la présence d'un site unique pour l'alliage à l'état brut d'usinage et un amorçage à partir de la couche d'oxyde avec la présence de multi-sites dans le cas des éprouvettes anodisées.Concernant les prévisions de la durée de vie, nous avons utilisé différentes approches de type plan critique (Morel, Fatemi-Socie, Findley, Kluger et Macha) pour prédire les durées de vie sous différentes combinaisons de chargement. Finalement, un modèle inspiré du modèle de Kluger a été proposé
Sustainable design of oilseed-based biofuel supply chains : the case of Jatropha in Burkina Faso by Arnaud Chapuis( Book )

2 editions published in 2014 in French and English and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

The development of biofuel production in Burkina Faso, raises high expectations regarding the development of rural energy access and the substitution of imported fossil fuels. Several initiatives for biofuel production from Jatropha oilseeds were launched in recent year by NGOs and private operators.The government is planning to define a policy framework to support the development of this sector. To this end, the potential benefits from this activity needs to be carefully investigated in regard to sustainable development objectives.The goal of this work was to investigate these opportunities by determining the technical possibilities regarding the context and in what conditions and to what extent they can contribute to sustainable development objectives. The approach was based on the modelling and simulation of production processes coupled with environmental and economic assessment tools. Specific experiments were also led whenever data were not available, as for the determination of the oil yield of a screw press. Economic efficiency was assessed using value chain analysis, which consists in calculating the value added generated by the different activities involved in a supply chain, and the distribution of this value in the form of income to the employees, the supply chain players, the state and the banking institutions. Environmental impacts, including greenhouse gas emissions and fossil energy consumption, are evaluated using a partial life-cycle assessment. The production of three different final products was investigated, i.e. straight vegetable oil (SVO), refined oil aimed to be used for stationary applications (power generation, shaft power, pumping...) and biodiesel dedicated to transportation. The analysis of individual processes allowed to identify the most sensitive parameters at a local level. As a general trend for all processes, the price of feedstock dramatically affects the production cost. For SVO production, the oil recovery and the seeds oil content are of paramount importance. The economic performances of the refining and transesterification processes are largely conditioned by the processing capacity, due to economies of scale, and to a lesser extent by the solution employed for energy supply. In the case of biodiesel production, the price of methanol is also a crucial factor. The developed assessment method was applied to several prospective biofuel supply chains, all relying on the production of Jatropha seeds by smallholders. The results have shown that the method can bring crucial information to policy makers. Based on a seed market price of 100 FCFA/kg, any type of biofuel can be produced in a cost effective way. In some cases, the implementation of advanced technologies for energy supply and by-product valorisation is needed to reach the required production cost. This could also be a solution to increase the price of seeds so as to provide higher incomes to farmers. The production of refined oil for power generation appears to be rather expensive relatively to the target, which imposes large processing scales. Supply chains involving a biodiesel plant supplied by several decentralised SVO plants constitute a solution for addressing at the same time rural energy access and the substitution of fossil fuels. Then the income perceived by the State is directly determined by the value and the profits generated by biofuel producers. Eventually, the environmental impacts related to seed processing, in terms of GHG emissions and fossil energy consumption, is relatively low especially when energy requirements are supplied from a renewable resource. By contrast, the impacts of biodiesel production are systematically impaired by the use of methanol of fossil origin in the process
Clogging dynamics of particles and bacteria in microfluidic systems mimicking microfiltration processes by Zenamarkos Bantie Sendekie( Book )

2 editions published in 2016 in English and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

The aim of the PhD is to progress in the understanding of the fouling phenomena during filtration of soft matter (colloidal particles and bacteria) and to examine the efficiency and feasibility of microfluidic separators. These studies are realized with microfluidic devices constituted of micrometric channels having the same size range as the materials being filtered. These devices, which mimic membrane dead-end and cross-flow microfiltration processes, allow in-situ and direct microscopic observations of the fouling mechanisms. The microfluidic system is equipped with flow rate and pressure measurement devices allowing a dynamic cross analysis of the observations with the variations of permeability. Experiments have been realized for different hydrodynamic conditions (flow rate, filtration mode) and for different colloidal interactions (by varying the ionic strength) in order to analyse their interplay in the clogging mechanism by soft matter (interacting particles). The results evidenced the importance of clogs formation, fragility and sweeping out dynamics during the fouling process. These dynamic events at bottlenecks induce important permeability fluctuations. The particle-particle and particle-wall interactions also play important roles on the clogging dynamics. Three different scenarios are discussed by analogy to crowd swarming: panic scenario (0.01 mM) where repulsion between particles induce pushing effects leading to the creation of robust arches at pore entrances; herding instinct scenario (10 mM) where the attraction (in secondary minima) between particles enhances the transport in pores and delays clogging; sacrifice scenario (100 mM) where the capture efficiency is high but the aggregates formed at the wall are fragile. These analyses illustrate the importance of collective behaviour exhibited by interacting particles during fouling. The fouling phenomena by biological particles (bacteria) are analysed in terms of the streamer formation conditions and mechanisms. The streamer formation phenomena are in turn analysed by playing with the cultivation conditions (the carbon to nitrogen ratio in the substrate) in order to study the effect of extracellular polymeric substances (EPS) on the process. The results show that EPS (and hence the bacterial cultivation conditions) play crucial role in streamer formation by microorganisms under flow in constrictions. Furthermore, the presence of non-EPS producing bacterial species along with EPS producing species in a mixed culture enhances the streamer formation. On the other hand, filtration of mixed particles and bacteria suspensions show that the presence of bacteria substantially modifies the clogging dynamics. Microfluidic devices with specific configurations have also been developed for fractionation in order to maximize performances of these processes. The preliminary results with these chips in cross-flow conditions show that it is possible to limit the clogging impact by working below a critical flux; their use for continuous microparticles fractionation could be then considered
Évaluation non destructive de la contamination du béton par les chlorures avec la technique radar by Wahabi Ali M'zé( Book )

2 editions published in 2018 in French and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

Le géoradar, ou Ground Penetrating Radar (GPR) en anglais, est une méthode non destructive couramment utilisée pour l'auscultation des ouvrages en béton. L'intérêt de cette méthode réside sur sa capacité à ausculter rapidement des très grandes surfaces, elle est de plus en plus employée en Génie Civil. Habituellement, cette méthode est utilisée en Génie Civil pour la localisation les aciers de renforcements, ou bien pour l'estimation de l'épaisseur d'enrobage du béton. Toutefois, la méthode GPR peut aussi être utilisée pour l'auscultation du béton. En effet, le béton est un matériau diélectrique poreux qui peut modifier la propagation des ondes électromagnétiques (EM). Les résultats les plus récents présentent la capacité du GPR à évaluer la teneur en eau. Cependant, le GPR pourrait très bien aussi être utilisé pour la détection des ions chlorure présents dans la solution interstitielle du béton, car comme les chlorures modifient la conductivité du béton ils sont susceptibles d'atténuer les ondes électromagnétiques. Néanmoins, seulement quelques études ont été menées dans ce domaine. Par conséquent, dans cette étude, nous proposons d'utiliser les ondes EM du géoradar pour estimer conjointement la teneur en eau et la teneur en chlorure du béton pour différents corps d'épreuves. Pour cela, plusieurs séries de corps d'épreuves sont utilisées avec des modes de contaminations par les chlorures différents. Une procédure de mesure de la vitesse à partir de l'analyse des signaux réfléchis est proposée. On démontre que la vitesse des ondes EM est essentiellement affectée par la teneur en eau alors que l'atténuation est sensible à la fois à la teneur en eau et à la teneur en chlorures. Ensuite, dans un second temps, nous testons différents modèles de permittivité pour prédire les mesures de constante diélectrique et du facteur de pertes évalués à partir des mesures par GPR ou de résistivité électrique
Electro-hydro-dynamique pour les systèmes diphasiques capillaires : étude des interactions entre un champ électrique et un fluide diélectrique pouvant être sous forme liquide ou liquide-vapeur by Baptiste Blaineau( Book )

2 editions published in 2018 in French and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

Two-phase systems based on the capillary pumping are widely used for electronics cooling. These systems are reliable and efficient, but the maximum heat load is given by the porous medium characteristics (pore size and conductivity) and the fluid properties. The use of an additional source of energy to actively control the heat transport and the heat transfers is a way to extend the performance. Electro-hydrodynamic forces (EHD) could fulfill this objective. This work proposed a contribution to the understanding of the interaction between a liquid-vapor interface and an electric field in order to determine which mechanisms control the pumping and heat transfer. The first part focused on the experimental study of a liquid-vapor interface under an electric field with or without heat flux in a very academic configuration while being close to the operating conditions of the vaporization in a groove of a heat pipe for example. The objective was to observe, quantify and analyze the effects (forces, structures, instabilities) developing on the interface. On top of that, analysis based on 1D and 2D models were made. We found that the dielectrophoretic force mainly controlled the position and the shape of the interface with or without vaporization. However, some effects of coupling with the electrical conduction in the liquid were proved to substantially modify the interface curvature. Finally, the results confirmed that the electric field can effectively be used to the heat transfer enhancement close to a heated wall. In a final section, the work is related to the pumping of a dielectric liquid based on the conduction regime. An experimental study was carried out in HFE-7000 and HFE-7100 fluids to investigate the role of different parameters (electrode geometry, inter-electrode distance, number of modules). For these fluids, the repeatability of results was not satisfactorily suggesting a high sensitivity of the phenomena according to the surface state of the electrodes and parasitic charge injection
Caractérisation et optimisation multiphysiques d'une paroi bicouche bio et géosourcée by Méryl Lagouin( Book )

2 editions published in 2020 in French and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

Secteur clé dans la lutte contre le réchauffement climatique et dans la transition énergétique, le domaine du bâtiment doit prioritairement repenser et transformer son activité. L'utilisation de matériaux premiers et biosourcés permet, entre autres, de répondre efficacement à ces enjeux environnementaux. Ils participent à la préservation des ressources naturelles et à la diminution des consommations de matières premières d'origine fossile par valorisation de déchets ou coproduits renouvelables ainsi qu'à la limitation des émissions de gaz à effet de serre et à la création de nouvelles filières économiques. Dans ce contexte, le travail de thèse réalisé vise à proposer une solution constructive bio et géosourcée à faible impact environnemental. Ainsi, un matériau d'isolation thermique répartie en béton végétal, utilisé en remplissage d'une structure porteuse, est considéré ici. Pour la formulation de béton léger, le potentiel de deux agroressources, le maïs et le tournesol, est évalué. Ces granulats disponibles localement sont considérés en remplacement de la chènevotte de chanvre, couramment utilisée mais plus faiblement disponible. Ils sont alors associés à un liant. Deux matrices minérales différentes sont utilisées dans l'étude : une chaux formulée et un liant pouzzolanique. L'exploration de la microstructure des matériaux composites et de leurs composants, ainsi que l'étude des interactions entre les différentes phases permettent une compréhension des performances hygrothermiques et mécaniques des matériaux développés. La plus forte porosité ouverte des composites à base de liant pouzzolanique confère aux agrobétons une capacité tampon hygrique supérieure à celle des matériaux à base de chaux formulée. Par ailleurs, les hydrosolubles de maïs ont un effet délétère sur la prise et le durcissement du liant, compromettant ainsi le comportement mécanique du béton végétal durci qui est alors incompatible avec son utilisation en construction. Au regard des propriétés d'usage, la formulation à base de liant pouzzolanique et de granulats de tournesol apparaît donc comme étant la plus satisfaisante. Rarement laissés à l'état brut dans un bâtiment, ces agrobétons sont recouverts d'un enduit susceptible d'altérer les performances hygrothermiques de la paroi. La deuxième partie du travail de thèse consiste à évaluer et optimiser les performances d'un enduit de finition en terre crue. Dans ce type d'enduit, le rôle de liant est joué par la fraction argileuse contenue dans la terre. Cette propriété colloïdale peut s'accompagner de variations volumiques importantes en fonction de l'état hydrique du matériau et de la nature minéralogique des argiles, pouvant conduire à une fissuration de l'enduit au séchage.[...]
 
moreShow More Titles
fewerShow Fewer Titles
Audience Level
0
Audience Level
1
  Kids General Special  
Audience level: 0.93 (from 0.91 for Etude in s ... to 0.95 for Effect of ...)

Alternative Names
ED 468 (Toulouse)

Institut national polytechnique de Toulouse. École Doctorale Mécanique, énergétique, génie civil, et procédés (Toulouse)

MEGEP (Toulouse)

Université Paul Sabatier. École Doctorale Mécanique, énergétique, génie civil, et procédés (Toulouse)

Languages
French (31)

English (10)