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L'objectif de cette étude est de relier la distribution granulométrique des fibres constitutives des médias filtrants à la perméabilité de structures fibreuses 3D générées par GeoDict®. Le domaine d'étude a porté sur des compacités de médias comprises entre 0,03 et 0,25, des fibres monodispersées comprises entre 1 et 8 µm ou des fibres polydispersées obéissant à une loi normale ou log-normale. Pour les fibres monodispersées, les valeurs de perméabilité obtenues ont été comparées à diverses corrélations identifiées dans la littérature. Si les relations de Davies ou Jackson et James donnent une bonne estimation de la perméabilité, celle de Happel modifiée permet une meilleure prédiction. Dans le cas d'une distribution granulométrique de fibres, la corrélation de Happel modifiée, dans laquelle le diamètre de la fibre est remplacé par un diamètre de fibre équivalent, conduit à un écart relatif inférieur à +/- 8 % et +/- 4 % pour des distributions respectivement log-normale (écart-type géométrique : SG ? 2) et normale (écart-type : S ? 1,5)., The objective of this study is to relate the fiber size distribution constituting the filter media to the permeability of 3D fibrous structures generated by GeoDict®. The study area covers a packing density between 0.03 and 0.25, monodisperse fibers between 1 and 8 µm or polydisperse fibers obeying a normal or log-normal law. For monodisperse fibers, the simulated permeability values were compared to values issued from various correlations identified in the literature. If the Davies or Jackson and James relations give a good estimate of the permeability, the modified Happel relation provides a better prediction. For a fiber size distribution, the modified Happel correlation, in which the fiber diameter is replaced by an equivalent fiber diameter, leads to a relative deviation of less than +/- 8% and +/- 4% for log-normal (geometric standard deviation: SG ? 2) and normal (standard deviation: S? 1.5) distributions respectively.

Les supraconducteurs de type câble en conduit constituant les bobines de tokamak sont refroidis avec un écoulement d'hélium forcé à température cryogénique (4.5 K), afin de fournir une évacuation de la chaleur efficace et une stabilité de l'état supraconducteur. La région mouillée dans un tel conducteur est un agencement torsadé à plusieurs étages de brins insérés dans une gaine. Les paramètres d'écoulement et les mécanismes de transfert de chaleur dans cette géométrie compliquée sont étudiés afin d'évaluer les propriétés thermo-hydrauliques effectives à l'échelle macroscopique ("approche milieu poreux avec changement d'échelle"). Par conséquent, des expériences en régime permanent et transitoire ont été réalisées pour mesurer respectivement le coefficient de pertes de charge et le coefficient d'échange convectif volumique du milieu. La boucle expérimentale utilise de l'azote gazeux comme fluide de travail dans des conditions équivalentes à un écoulement forcé d'hélium supercritique. Les paramètres conservés sont la conductivité thermique, les nombres de Reynolds et de Prandtl. Le diamètre hydraulique utilisé comme longueur caractéristique est déduit de la géométrie réelle obtenue par tomographie aux rayons X. Le modèle d'écoulement de Darcy-Forchheimer a été appliqué précédemment sur un large ensemble de mesures stationnaires effectuées sur des câbles en conduit de bobine de champ toroïdal du tokamak JT-60SA afin de caractériser leurs pertes de charge au travers de leurs perméabilités et de leurs coefficients inertiels. Des mesures transitoires d'écoulement forcé soumis à une impulsion thermique ont ensuite été réalisées sur des échantillons similaires et sont présentées ici. Nous en déduisons les propriétés d'écoulement ainsi que le coefficient d'échange de chaleur entre le fluide, les brins et la gaine. Un modèle simplifié à trois températures (brins/azote/gaine) résolu par transformée de Fourier et un modèle numérique plus détaillé ont été développés et utilisés pour analyser la réponse du système en sortie à un échelon de température du fluide en entrée. Les deux modèles transitoires 1-D considèrent un milieu continu équivalent et fictif composé de trois phases (brins/azote/gaine). Les propriétés effectives des brins torsadés sont liées à la porosité. Le fluide est couplé par convection avec les brins et la gaine. Une procédure inverse basée sur la méthode des moindres carrés permet ensuite d'évaluer le coefficient d'échange convectif volumique de ce milieu. Nous analysons les effets de compressibilité du fluide induits par les pertes de charge, l'impact de la détente Joule-Thomson ainsi que les effets de la conduction thermique longitudinale dans les solides sur la caractérisation des échanges thermiques. Nous avons testé cinq échantillons couvrant la gamme de propriétés dans les bobines de confinement du plasma.

Conventional impervious pavements have replaced natural soils due to the rapid growth of urbanization, which causes irregularities in the natural ecosystem and water evaporation and makes stormwater management complicated. In addition, these pavements usually have a dark surface and high thermal inertia. During the summer, they tend to absorb and store solar radiation and cancel out cooling by evaporation. These pavements cause a variety of urban problems, including urban heat islands and urban flooding. Pervious concrete (PC) is a special type of concrete with a highly interconnected pore structure. The porous structure and interconnectedness of the pores allow for efficient drainage of water through its matrix and can provide sustainable drainage solutions. The replacement of conventional pavements with PC pavements therefore has great potential for modernization and environmental sustainability, and simultaneously contributes to mitigating urban flooding and urban heat islands via evaporative cooling. The main objective of this thesis is to study the thermal behavior of PC and to measure and quantify its cooling performance in order to reduce urban heat island effects. The thesis is separated in two parts, the first one is composed of 3 review papers which aim to examine in a synthetic way the recent research advances concerning the mechanical, hydraulic and thermal properties of cool pavements. Models have been established to accurately predict the fundamental properties of PC such as density, permeability and mechanical strength. The second part is also composed of 3 papers that aim to understand the factors that influence the evaporation rate of permeable pavements and to study the thermal behavior of PC in dry and wet conditions via an analytical and experimental study. An innovative experimental bench has been designed and set up at Polytech Clermont-Ferrand. This bench is equipped with several devices allowing to study the thermal behavior of permeable pavements in dry and wet conditions under controlled climatic conditions in laboratory.; Les chaussées imperméables conventionnelles ont remplacé les sols naturels en raison de la croissance rapide de l'urbanisation, ce qui entraîne des irrégularités dans l'écosystème naturel et l'évaporation de l'eau et rend la gestion des eaux pluviales compliquée. De plus, ces chaussées ont généralement une surface sombre et une grande inertie thermique. Pendant l'été, elles ont tendance à absorber et à stocker le rayonnement solaire et empêchent le refroidissement par évaporation. Ces chaussées engendrent divers problèmes, notamment les îlots de chaleur urbains et les inondations. Le béton drainant (BD) est un type particulier de béton dont la structure des pores est fortement interconnectée. La structure poreuse et l'interconnexion des pores permettent un drainage efficace de l'eau à travers sa matrice et peuvent offrir des solutions de drainage durables. Le remplacement des chaussées conventionnelles par des chaussées en BD présente donc un grand potentiel pour la modernisation et la durabilité environnementale, et contribuent simultanément à limiter les inondations urbaines et à atténuer les ilots de chaleur urbains via le refroidissement par évaporation. L’objectif principal de cette thèse est d’étudier le comportement thermique du BD, de mesurer et de quantifier son pouvoir rafraichissant afin de réduire les effets d’ilots de chaleurs urbains. La thèse est constituée de deux parties dont la première est composée de 3 articles de revue qui visent à examiner de manière synthétique les avancées récentes de la recherche concernant les propriétés mécaniques, hydrauliques du BD ainsi que les propriétés thermiques des chaussées rafraichissantes. Des modèles ont été établis afin de prédire avec précision les propriétés fondamentales du BD telles que la densité, la perméabilité et la résistance mécanique. La deuxième partie est composée également de 3 articles qui visent à comprendre les facteurs qui influent sur le taux d’évaporation des revêtements perméables et d’étudier le comportement thermique du BD en condition sèche et humide via une étude analytique et expérimentale. Un dispositif expérimental innovant a été conçu et mis en place au laboratoire. Ce dispositif est équipé de plusieurs appareils permettant d’étudier le comportement thermique des revêtements perméables en condition sèche et humide dans des conditions climatiques contrôlées en laboratoire.

Questions: - Comment définit-on la perméabilité? - Quels sont les différents types de perméabilité? - Comment la perméabilité est-elle mesurée? - Quelle est l’importance de la perméabilité pour l’ingénierie des réservoirs? Contenu: - Perméabilité absolue, effective et relative - Mesures de perméabilité: diagraphies, mesures en laboratoire et approche numérique - Rôle clé de la perméabilité dans la récupération du pétrole, le stockage souterrain du carbone et de l’hydrogène

Issue: - Comment définie-t-on les milieux poreux? - Comment les caractérise-t-on? - Quelle est l’influence de la mouillabilité et de la pression capillaire sur la répartition des fluides? Contents: - Porosité, perméabilité, tortuosité et saturation en fluides - Loi de Darcy - Mouillabilité et pression capillaire - L’eau dans les milieux poreux

La microfiltration tangentielle de lait écrémé, MF 0.1 μm, équipée de membranes céramiques, est apparue à l’échelle industrielle au milieu des années 90s pour la séparation des micelles de caséines (CN) et des protéines sériques (PS). Face aux enjeux grandissants des ingrédients laitiers et l’importance que revêt la MF 0.1 μm dans la production de ces ingrédients, notamment en nutrition infantile, il devient important d’optimiser la MF 0.1 μm de lait écrémé, que ce soit au niveau de la conception de l’installation que de sa conduite. Le développement industriel a été rendu possible grâce à la mise en œuvre du système Uniform Transmembrane Pressure (UTP) qui permet de limiter l’accumulation de la matière à la membrane et donc de maintenir de très bonnes performances en termes de flux de perméation et de transmission de protéines sériques au cours du temps de production [1]. Néanmoins, les coûts énergétiques et économiques (investissement et maintenance) de cette opération sont très élevés puisque la mise en circulation du perméat à co-courant du rétentat nécessite une pompe supplémentaire côté perméat. Au début des années 2000, le concept à Gradient de Perméabilité (GP) a été proposé par Pall pour rendre la MF 0.1 μm plus économiquement attractive. Ce concept offre des propriétés de perméabilité (et de résistance hydraulique) du support macroporeux variables entre l’entrée et la sortie de la membrane, de manière à compenser les gradients de pression transmembranaire et ainsi offrir des performances acceptables sans ajout de pompe côté perméat et avec une couche filtrante de 0.1μm identique à la membrane UTP. A l’heure actuelle, les membranes UTP et GP cohabitent industriellement pour la mise en œuvre de la MF 0.1 μm. Pour des raisons principalement économiques, la membrane GP remplace peu à peu la membrane UTP. Elle est proposée depuis une quinzaine d’années par les équipementiers qui se basent principalement sur leur expérience, savoir-faire et connaissances empiriques pour proposer le dimensionnement et les modes de conduites de ces installations. Pourtant peu d’études sont publiées sur les performances de la membrane GP (une dizaine d’articles seulement dont [2]) et l’analyse de ces articles montre le manque de connaissances sur les performances de cette membrane. La conception des installations est donc réalisée sans une réelle analyse comparative critique. L’objectif de ce travail est d’apporter des connaissances sur les performances de la membrane GP 0.1μm pour la séparation CN-PS de lait écrémé thermisé de vache à 50°C et de comparer ces performances à celles de la membrane UTP, qui fait référence. Les performances des membranes Pall 0.1 μm UTP et GP ont été étudiées à 3 niveaux de Facteur de Réduction Volumique (FRV1 ; 2 ; 3). La membrane GP a été mise en œuvre dans les conditions d’écoulement tangentiel pour lesquelles elle est conçue, c’est à dire une Perte de Charge Rétentat (PCR) de 2 bar, conduisant à des vitesses d’écoulement tangentiel de l’ordre de 7.0 m/s. Pour chaque facteur de réduction volumique (FRV), les membranes GP et UTP ont été comparées à la même perte de charge (2 bar). Pour la membrane GP, les plages de pression transmembranaire (PTM) préconisées sont supérieures à 1.0 bar pour éviter la rétroperméation. Pour la membrane UTP, les plages de PTM préconisées sont inférieures à 0.6 bar pour limiter le colmatage. D’un point de vue hydrodynamique, le flux de perméation Jp (l/h/m²) a été suivi en fonction de la PTM appliquée par palier de 15 à 30 min à des valeurs comprises entre 0.4 et 0.8 bar pour la membrane UTP et entre 0.8 et 2.0 bar pour la membrane GP. D’un point de vue sélectivité, la transmission des PS (TrPS) a été calculée à partir des concentrations en protéines sériques des fractions rétentat (CrPS) et perméat (CpPS) déterminées par la méthode Kjeldahl. TrPS (%) = (CpPS / CrPS) x100. Les fuites de micelles de caséines dans les perméats ont été évaluées par mesure de colmatage. ✓ Pour chaque FRV, les valeurs de Jp limite sont similaires pour les 2 membranes : 180 l/h/m² à FRV1 ; 110 l/h/m² à FRV2 (Fig 1a). A FRV1, Jp limite est atteint à une PTM respectivement de 2.0 bar pour la membrane GP et 0.4 bar pour la membrane UTP. ✓ Pour la membrane UTP, TrPS (%) diminue de 80 à 68 % sur la plage de PTM de 0.4 à 0.8 bar, et cela indifféremment pour FRV 1 et 2. En revanche, pour la membrane GP, TrPS est stable et élevée (80%) de 0.8 à 1.8 bar à FRV 1 mais elle est faible et diminue de 65% à 55% sur la même plage de PTM, à FRV 2 (Fig 1b). ✓ A la différence des perméats obtenus avec la membrane UTP qui sont limpides (turbidité = 0 NTU), les perméats obtenus avec la membrane GP sont troubles (turbidité ≈ 100 NTU) et indiquent des fuites de micelles de caséines estimées à 0.2 g/kg de caséine. Fig 1 - Performances des membranes GP (triangle) et UTP (rond) en fonction de la pression transmembranaire (PTM) à FRV1 (en vert) et FRV2 (en orange) pour une PCR 2 bar, à 50°C Fig1a : Flux de perméation Jp ; Fig1b : Transmission de protéines sériques, TrPS Ces résultats montrent que le choix de la membrane GP (et de son mode de conduite à PCR = 2bar) a un impact sur les performances de la séparation CN-PS. A FRV élevé comme recherché industriellement (FRV 2), les flux sont plus élevés avec la membrane UTP dans les conditions de PTM préconisées (1.0 +/-0.2 bar pour GP et 0.6 +/-0.2 bar pour UTP). Les performances en termes de transmission de PS sont semblables (68±5 %) à FRV 2, mais la fuite de micelles est plus élevée, ce qui pénalise la valorisation du perméat. Ces différences s’expliquent par la conception même de la membrane GP. Ces connaissances permettent d’apporter des informations indispensables pour envisager la conception raisonnée et optimisée des installations de MF mettant en œuvre des membranes céramiques [3]

L’article clarifie des terminologies souvent considérées à tort comme interchangeables (multidisciplinarité, interdisciplinarité, transdisciplinarité…) et illustre quelques postures de l’histoire et de la comptabilité dans le cadre de la création de nouvelles connaissances. Ses propos sont suivis d’un point d’éclairage apporté par la sociologie à la résurgence des modes interdisciplinaires, pour ensuite discuter quelques postures et apports réciproques de l’histoire et de la comptabilité.

The closure of the nuclear fuel cycle leads to the re-fabrication of a mixed U-Pu fuel. The aim of this thesis is to study an innovative wet ultra-direct route combining separation and shaping steps.The influence of the particle size distribution and particle shape on the solid-liquid separation was investigated. The compression-permeability cell allows the observation of the progressive rearrangement of the particles in the porous media. The influence of the particle size range is more significant than that of the shape.A pressure slip casting pilot was designed, built and installed to perform a parametric study on diluted and concentrated suspensions. The formulation parameters have a stronger influence on the casting than the process parameters. Considering the criteria of porosity and the mechanical resistance of the greens, the most symmetrical shape combined with a wide particle size distribution is recommended for the manufacturing of resistant pellets.; La fermeture du cycle du combustible nucléaire conduit à refabriquer un combustible mixte d’U-Pu. L'objet de la thèse est d'étudier une voie ultra directe humide couplant les étapes de séparation et de mise en forme.L’influence de la distribution de taille et du faciès des particules microniques sur la séparation solide-liquide a été étudiée. La cellule de compression-perméabilité permet l’observation du réarrangement progressif des particules dans le milieu poreux. L’influence de l’étendue granulométrique est plus significative que celle du faciès.Un pilote de coulage sous pression a été conçu, fabriqué et installé pour mener une étude paramétrique sur des suspensions diluées puis concentrées. Les paramètres de formulation influencent plus fortement le coulage que les paramètres de procédé. Sur la base de critères de porosité et de résistance mécanique du cru, c’est le faciès le plus symétrique avec la dispersion granulométrique la plus étalée qui est recommandé pour la fabrication de pastilles résistantes.

Contexte et Objectif : L’évaluation en IRM de la perméabilité de l’artère porteuse après la mise en place d’un stent Flow Diverter est rendue difficile par les artéfacts que produisent ces dispositifs. L’objectif de cette étude était d’évaluer les performances de la séquence LAVA-Flex, utilisée conjointement avec la séquence 3D-TOF HyperSense, dans l’évaluation de la perméabilité du vaisseau porteur après traitement par Flow Diverter. Matériels et Méthodes : Cinquante-six patients traités par déviation de flux et suivis à la fois par artériographie et IRM 3T entre novembre 2020 et août 2021 ont été inclus. Tous les patients ont été évalués en utilisant le même protocole d’imagerie (artériographie, ARM sans injection incluant les séquences 3D-TOF HyperSense et LAVA-Flex, ARM avec injection incluant les séquences TRICKS et ARM injectée avec acquisition retardée). Résultats : En utilisant l’artériographie comme gold standard pour évaluer la perméabilité du vaisseau porteur, l’ARM sans injection avait une bonne spécificité (0,83) et une bonne VPP (0,65), meilleures que celles de l’ARM avec injection (respectivement 0,55 et 0,41). Les deux techniques avaient une sensibilité et une VPN excellentes : respectivement 0,93 et 0,97 pour l’ARM sans injection, 0,93 et 0,96 pour l’ARM avec injection. La spécificité et la VPP avaient tendance à être plus faibles pour les patients traités avec des dispositifs supplémentaires comparés à ceux traités exclusivement par Flow Diverter, et pour les patients traités avec un certain type de Flow Diverter. Conclusion : L’ARM sans injection peut être utilisée pour le suivi non invasif des anévrismes intracrâniens traités par Flow Diverter. L’utilisation conjointe des séquences LAVA-Flex et 3D-TOF HyperSense permet d’évaluer à la fois la perméabilité de l’artère porteuse et l’occlusion anévrismale. La durée totale d’acquisition est divisée par au moins deux comparativement à une séquence Silent MRA ou à une combinaison 3D-T1 SPACE/3D-TOF.

CONTEXTE : La fistule artério-veineuse (FAV) radio-céphalique est l'abord vasculaire le plus utilisé pour l'hémodialyse car son utilisation est associée à une diminution du nombre de complication, une meilleure durée de vie de la voie d'abord et une diminution du risque de mortalité. De nombreux facteurs doivent être pris en compte afin de garantir une bonne maturation de la FAV et de garder une perméabilité satisfaisante au long cours pour la dialyse. Plusieurs études ont mis en avant le fait que la maturation et la perméabilité de la FAV étaient proportionnelles au diamètre pré-opératoire de la veine receveuse, entre autre, sans réussir cependant à déterminer un seuil en dessous duquel il serait préférable de ne pas réaliser d’anastomose artério-veineuse.OBJECTIF : Évaluer le taux d’échec, le taux de maturation et les taux de perméabilité des FAV radiocéphaliques chez des patients ayant une veine céphalique à la cartographie pré-opératoire de diamètre < 3.3 mm vs une veine céphalique de diamètre ≥ 3.3 mm.MÉTHODE : Nous avons pris l’ensemble des 117 patients ayant bénéficié de la création d’une FAV radio-céphalique entre janvier 2017 et décembre 2019 au Centre Hospitalier de Vichy. Les patients ont été répartis en 2 groupes en fonction du diamètre de leur veine céphalique à la cartographie veineuse pré-opératoire (< 3.3 mm : 75 patients et ≥ 3.3 mm : 42 patients). Nous avons ensuite étudié le taux d’échec des FAV dans chaque groupe, le taux de maturation et également le taux de perméabilitéprimaire, primaire assistée et secondaire. Nous avons également stratifié cette population selon différents diamètres de la veine céphalique (≤ 2.5 mm, entre 2.5 et 3 mm, entre 3 et 3.5 mm et > 3.5 mm).RÉSULTATS : Dans notre étude, les caractéristiques des patients étaient comparables entre les groupes. Le taux d’échec était de 16 % vs 12 % dans le groupe < 3.3 mm par rapport au groupe ≥ 3.3 mm (p = 0.547). Il n’y avait pas de différence statistiquement significative sur le taux de maturation, de perméabilité primaire, primaire assistée et secondaire. L’analyse secondaire a mis en évidence que le taux de perméabilité primaire était inférieur (50 % vs 83 % et 78 %) pour les veines de diamètre ≤ 2.5 mm par rapport aux veines de diamètre compris entre 2.5 et 3 mm et celles de diamètre > 3.5 mm (p = 0.007 et 0.034) à 1 an, portant essentiellement sur les échecs immédiats.CONCLUSION : Dans ce travail, nous ne montrons pas de différence significative sur le taux d’échec ni sur les taux de maturation et les taux de perméabilité des FAV issues de veines céphaliques de diamètre inférieur à 3.3 mm à la cartographie pré-opératoire par rapport à celles issues de veines céphaliques de diamètre supérieur à 3.3 mm. Dans ce cadre, nous pouvons conclure que, sous réserve d’une surveillance clinique et écho-doppler, nous pouvons utiliser des veines de diamètre inférieur à 3.3 mm de diamètre pour créer des abords artério-veineux, pour leur utilisation en hémodialyse sans changement significatif sur leur maturation ou leur perméabilité primaire, primaire assisté et secondaire.

International audience; This dataset is composed of symbolic and quantitative entities concerning food packaging composition and gas permeability. It was created from 50 scientific articles in English registered in html format from several international journals on the ScienceDirect website. The files were annotated independently by three experts on a WebAnno server. The aim of the annotation task was to recognize all entities related to packaging permeability measures and packaging composition. This annotation task is driven by an Ontological and Terminological Resource (OTR). An annotation guideline was designed in a collective and iterative approach involving the annotators. This dataset can be used to train or evaluate natural language processing (NLP) approaches in experimental fields, such as specialized entity recognition (e.g. terms and variations, units of measure, complex numerical values) or sentence level binary relation (e.g. value to unit, term to acronym).

Ferromagnetic composites, polymer matrix mixed with ferromagnetic particles show good potential in medical applications. In this thesis, we especially focus on the Low Frequency Induction Heating (LFIH) of ferromagnetic catheters as an alternative process for varicose veins ablation. The LFIH effect appears as soon as the composite is exposed to an alternating magnetic field. This phenomenon is mainly due to the so-called "microscopic" eddy currents generated by the magnetic domain wall motions. By inserting the catheter through a damaged varicose vein, and exciting it with a low frequency, high amplitude magnetic field, it is conceivable to reach a temperature high enough to properly heal the damaged area without injuring the surrounding healthy ones. Compared to the existing treatments, the LFIH method is accurate, cost competitive and simple. By transferring heat in a non-conductive way, the catheter bulkiness is reduced and the method is applicable even in tortuous veins. Ferromagnetic composites with different shapes and particle volume fractions were built and tested in a specific experimental bench. Different parameters (frequency, particle fraction …) were analyzed to reach the best thermal answer. The physical properties (permeability, electrical and thermal conductivities) were also characterized. A Comsol® model combining ferromagnetic behavior and thermal transfer properties was designed to improve the understanding of the phenomena. For a better efficiency, specimens with anisotropic magnetic behaviors were built by curing them under the influence of a static magnetic field. Finally, a commercial extrusion-type 3D printer was used to print samples with catheter shapes. Isotropic and anisotropic specimens were built. Interesting LFIH behavior were observed and for the later ones directional answers potentially interesting in alternative medical applications like the electromagnetic tracking (surgery navigation)., Les composites ferromagnétiques, matrices polymères renforcées de particules ferromagnétiques présentent un potentiel intéressant dans de nombreuses applications médicales. Dans cette thèse, nous nous concentrons particulièrement autour du Chauffage par Induction Basse Fréquence (CIBF) de cathéters ferromagnétiques, une méthode alternative pour l'ablation des varices. L'effet CIBF apparaît dès lors que le composite est exposé à un champ magnétique alternatif. Ce phénomène est principalement dû aux courants de Foucault dits "microscopiques" générés par les mouvements des parois des domaines magnétiques. En introduisant le cathéter à travers la varice endommagée et en l'excitant par un champ magnétique basse fréquence, haute amplitude, il est concevable d'atteindre une température suffisamment élevée pour guérir correctement la zone endommagée sans perturber les zones saines environnantes. Par comparaison aux traitements existants, la méthode CIBF est précise, économique et simple. En transférant la chaleur sans conduction, l'encombrement du cathéter est réduit et le procédé semble applicable même pour des veines très sinueuses. Des composites ferromagnétiques de différentes formes et fractions volumiques ont été fabriqués et testés grâce à un dispositif expérimental dédié. Différents paramètres (fréquence, pourcentage de particules…) ont été analysés afin d’établir la combinaison présentant la meilleure réponse thermique. Les propriétés physiques (perméabilité, conductivités électrique et thermique) ont également été caractérisées. Un modèle Comsol® combinant comportement ferromagnétique et thermique a été conçu afin d’améliorer la compréhension des phénomènes. Pour améliorer la conversion, des échantillons anisotropes ont été développés en imposant un champ magnétique statique dans la phase de solidification. Finalement, une imprimante 3D de type extrusion a été utilisée pour imprimer des échantillons de formes proches de celle d’un cathéter. Des spécimens isotropes et anisotropes ont été imprimés. Les réponses CIBF distinctes et marquées entre les différentes directions testées chez les échantillons anisotropes ouvrent la voie à d’autres applications médicales comme le suivi électromagnétique (navigation chirurgicale).

The design of liner-less cryogenic tanks for the space launchers require to identify accurately the complex and multi-scale behaviour just as the permeability of the composite laminate according to the thermomechanical loading because of the liquid propellant and the pressurisation. The objectives of this study is to propose a damage and leak path predictive meso-model according to the loading applied to the structure. The meso-model is build and enhanced from several experimental protocols to characterise the composite laminate behaviour. First, this research work aim to develop these ambient protocols to the low temperatures. Under-load microscopic observations and X-tomography are used on straight specimen to identify and quantify the transverse cracking process and especially the interaction phenomenon between the damaged plies that pilot the appearance of the first leak path. In addition, two experimental tests is developed on tubular specimen to measure the permeability of the material and the leak path localisation under uni-axial and bi-axial loading. To complete and confirm the experimental observations, we propose a strategy based on the cohesive zone to model the discrete damage of the laminate at the mesoscopic scale. Finally, the proposed predictive meso-model based on a scale changing with an energy equivalence to predict the transverse cracking process is extented to the low temperatures. The interaction effects are included with a phenomenological approach in order to predict the rate of leak path. A confrontation between the model and an industrial application representative test allows evaluating the relevance of strategy.; Le dimensionnement de réservoirs cryogéniques sans liner pour les lanceurs spatiaux nécessite d’identifier précisément le comportement complexe et multi-échelle d’un composite stratifié ainsi que sa perméabilité en fonction du chargement thermomécanique induit par les très basses températures des ergols liquides ainsi que les efforts dus à la pressurisation et au lancement. L’objectif de ces recherches est donc de proposer un méso-modèle de prédiction de l’endommagement et des chemins de fuite en fonction du chargement appliqué à la structure composite. Le méso-modèle est construit et enrichi à partir de plusieurs protocoles de caractérisation expérimentale du comportement élasto-endommageable du composite stratifié. Dans un premier temps, ces travaux visent à étendre les protocoles de caractérisation existants à température ambiante aux très basses températures. Des observations sous charge par microscopie et tomographie-X sont réalisées sur des éprouvettes droites afin d'identifier et quantifier les cinétiques de fissuration transverse et notamment les effets d’interaction entre plis qui pilotent l'apparition des premiers points de fuite. Par ailleurs, deux essais sur éprouvettes tubulaires est développé afin de mesurer la perméabilité du matériau, mais également localiser et observer les points de fuite sous chargement thermomécanique mono-axial et bi-axial. Afin de compléter et appuyer les observations expérimentales, ces travaux proposent une stratégie de modélisation discrète de l’endommagement d’un composite stratifié à l’échelle mésoscopique en s’appuyant sur la méthode des zones cohésives. Enfin, le méso-modèle d’endommagement proposé dans les études précédentes, basé sur un changement d'échelle avec une équivalence en énergie pour prédire les cinétiques de fissuration, est étendu au domaine des basses températures. Les effets d’interaction entre plis endommagés sont par ailleurs introduits de manière phénoménologique dans le but de prédire les densités de chemin de fuite. Une confrontation entre le modèle et un essai représentatif de l’application industrielle permet d’évaluer la pertinence de la stratégie mise en place.

Flow of fiber suspensions is a major factor in the manufacturing process of discontinuous fiber composites, and which determines the characteristics of the resulting parts. To the present date, studying such problematic presents a challenge. In this thesis, we propose to use high performance computing tools in order to establish numerical simulation protocols allowing a better understanding of some critical aspects related to the issue. First, we present an Octree optimized numerical method to generate virtual isotropic and oriented discontinuous fibers microstructure. This has been achieved by developing a modified RSA algorithm based on no collisions and using particles of cylindrical shape. As a result, samples containing millions of fibers are quickly generated. Once this is done, flow through those microstructures is simulated using a stabilized finite element method associated with a multi-domain formulation. The computational domain is constituted of a unique anisotropic adapted mesh that encloses the different phases implicitly described by level-set functions. Two mains studies are carried: considering firstly a static fibrous architecture and secondly a dynamic fibers evolution. For the static case, an averaging method is applied, and permeability is determined by Darcy’s law. For the dynamic case, we present the evolution of a set of fibers within a Newtonian shear flow. Two approaches are tested and compared, a first one with weak coupling and a second one with strong coupling.; L'écoulement des suspensions de fibres est un facteur important dans le processus de fabrication des composites à fibres discontinues et qui détermine les caractéristiques des pièces obtenues. Dans cette thèse, nous proposons d'exploiter les moyens de calcul haute performance pour mettre en place des protocoles de simulations numériques permettant de mieux comprendre certains aspects critiques relatifs à cette question. Nous présentons tout d'abord un algorithme optimisé de génération de microstructures isotropes ou orientées. L’algorithme adopté est un algorithme de type adsorption séquentielle aléatoire (ASA) permettant de placer des fibres cylindriques sans collisions. Cet algorithme a été implémenté en séquentiel dans un premier temps, un algorithme de type Octree lui a été associé dans un deuxième temps, et finalement, il a été parallélisé. Par conséquent, une accélération importante est obtenue et des microstructures contenant des millions de fibres sont générées. Par la suite, l'écoulement à travers ces structures est simulé en utilisant une méthode d'éléments finis stabilisés associée à une formulation multi-domaine. Le domaine de calcul est constitué d’un maillage unique adapté autour des différentes phases implicitement décrites par des fonctions caractéristiques. Deux études principales sont menées: en considérant d'abord une architecture fibreuse statique et ensuite, une évolution dynamique des fibres. Pour le cas statique, une méthode d’homogénéisation est appliquée et la perméabilité est déterminée par la loi de Darcy. Pour le cas dynamique, nous présentons l'évolution d'un ensemble de fibres au sein d'un écoulement Newtonien de couette. Deux approches sont testées et comparées, une première avec couplage faible et une deuxième avec couplage fort.

Şehirleşmenin yoğun olduğu bölgelerde, yağmur suyu büyük oranda geçirimsiz yüzeylerde toplanmakta, yeraltı suyuna sızması engellenmektedir. Özellikle yerleşim bölgeleri için çevre dostu olarak nitelendirebileceğimiz geçirimli kaplama uygulamaları, yüzey akışını büyük oranda azaltarak, yağmur suyunun temiz kalması ve sızma yoluyla yeraltı suyunun beslemesine olanak sağlamaktadır. Geçirimli Kaplamalar boşluklu yapısı itibariyle, çevresel gürültü kirliliğini azaltmaktadır. Bu faydaları düşünüldüğünde bu kaplamaların kentleri insan doğasına daha uygun hale getirmeye yardımcı olacağı açıktır. Diğer yandan, boşluklu yapısı itibariyle hizmet ömürleri kısa olan bu kaplamaların, performansının geliştirilmesine ihtiyaç duyulmaktadır. Bu bağlamda, geçirimli asfaltın daha yaygınlaştırılmasına katkı sunmak amacıyla, kaplama karışımların hidrolik geçirgenlik düzeyinden ödün vermeden, bazalt elyaf, polipropilen, cam elyaf ve atık lastik kullanılarak performansının iyileştirilmesi düşünülmüştür. Geçirimli asfalt karışım tasarımında, agrega olarak ferrokrom üretim sürecinde açığa çıkan cüruf malzemesi kullanılmıştır. Ferrokrom cürufunun özelliklerine uygun bir alanda geri dönüşümü ile ekonomik ve çevresel açılardan optimum fayda amaçlanmıştır. Çalışmada, Elazığ Ferrokrom Tesisinden temin edilen ferrokrom cürufu ve İstanbul Asfalt Fabrikaları Sanayi ve Ticaret A.Ş.' den temin edilen PMB 76-22 polimer bitümlü bağlayıcı yanında, filler takviyesi olarak F tipi uçucu kül ve bitüm stablizasyonu için selülozik elyaf kullanılmıştır. Çalışmada ferrokrom cürufu agrega için bir karışım tasarımı gerçekleştirilmiştir. En iyi tasarım sonuçlarının elde edildiği %6,0 ve %6,5 bitüm oranlarında, karışım ağırlığının %0,2, %0,4, %0,6, %0,8 ve %1,0 oranlarında polipropilen, bazalt elyaf, cam elyaf ve kırıntı kauçuk ilavesinin karışım performansı üzerindeki etkileri belirlenmiştir. Hazırlanan numunelere hacim analizi, permeabilite, Cantabro aşınma kaybı, dolaylı çekme mukavemeti ve nem hasarına karşı dayanım gibi tasarım deneyleri gerçekleştirilmiştir. In areas where urbanization is intense, rainwater is mostly collected on impermeable surfaces and leakage into groundwater is prevented. Permeable coating applications, which can be qualified as environmentally friendly especially for residential areas, greatly reduce the runoff, keep the rainwater clean and allow groundwater to be fed through infiltration. Permeable Coatings reduce environmental noise pollution due to their porous structure. Considering these benefits, it is clear that these coatings will help make cities more suitable for human nature. On the other hand, there is a need to improve the performance of these coatings, which have a short service life due to their porous structure. In this study, in order to contribute to the more widespread use of permeable asphalt, it was considered to improve the performance of the coating mixtures by using basalt fiber polypropylene, glass fiber and crumb rubber without compromising the hydraulic permeability level. The slag material released during the ferrochrome production process was used as aggregate in the permeable asphalt mixture design. With the recycling of ferrochrome slag in an area suitable for its properties, optimum benefit is aimed in economic and environmental terms. In the study, besides the ferrochrome slag obtained from Elazığ Ferrochrome Plant and polymer bituminous binder (PMB 76-22), F-type fly ash as filler addition and cellulosic fiber for bitumen stabilization were used. In the study, a mixture design was carried out for ferrochrome slag aggregate. The effects of the addition of polypropylene, basalt fiber, glass fiber and crumb rubber at the rates of 0.2%, 0.4%, 0.6%, 0.8% and 1,0% of mixture weight on the blend performance at 6.0% and 6.5% bitumen rates where the best design results are achieved has been determined. Design tests such as volume analysis, permeability, Cantabro abrasion loss, indirect tensile strength and resistance to moisture damage were carried out on the prepared samples.