La programmation par contraintes est une technologie pour l'optimisation qui associe des langages de modélisation riches avec des moteurs de résolution efficaces. Elle combine des techniques de plusieurs domaines tels que l'intelligence artificielle, la programmation mathématique et la théorie des graphes. Un défi majeur dans ce domaine concerne la définition de langages de haut-niveau pour faciliter la phase de modélisation des problèmes. Un autre aspect important est de concevoir des architectures robustes pour transformer des modèles de haut-niveau et obtenir des modèles exécutables efficaces, tout en visant plusieurs moteurs de résolution. Répondre à ces deux préoccupations est très difficile, car de nombreux aspects doivent être pris en compte, comme par exemple, l'expressivité et le niveau d'abstraction du langage ainsi que les techniques utilisées pour traduire le modèle de haut-niveau dans chacun des langages de résolution. Dans cette thèse, nous proposons une nouvelle perspective pour faire face à ces défis. Nous introduisons une nouvelle architecture pour la programmation par contraintes dans laquelle le problème est défini comme un ensemble d'objets contraints dans un nouveau langage de modélisation haut-niveau. La transformation des modèles est réalisée à l'aide de l'ingénierie des modèles. Les éléments des langages sont alors considérés comme des concepts définis dans un modèle de modèles appelé métamodèle. Cette nouvelle architecture permet d'aborder les phases de modélisation et de transformation de modèles en raisonnant à un niveau d'abstraction supérieur et, par conséquent, de réduire la complexité inhérente à ces deux phases.

Les travaux de thèse présentés ici ont été motivés par les besoins de connaissances, sur le mélange et la combustion des flammes jets non prémélangées, rencontrées dans les propulseurs de type aérobies (statoréacteurs). En effet, il existe encore de nombreux problèmes inhérents à ce type de propulseurs, notamment en ce qui concerne le mélange et la combustion de fluide de densités très différentes, puis l'allumage et la stabilisation de flammes, caractérisées par une importante hétérogénéité des réactifs. Pour le faire, nous avons déterminé expérimentalement, l'influence sur le mélange et la combustion, d'une variation du rapport de vitesse r (entre l'écoulement de combustible et les écoulements d'airs amont), puis d'une variation de la masse volumique des écoulements d'air et enfin d'une modification de la nature du combustible (comparaison entre de l'hydrogène pur et des mélanges méthane/hydrogène). Ces travaux expérimentaux sont menés au sein d'une soufflerie dédiée à l'étude des flammes jets non prémélangées, dans des écoulements subsonique à haute vitesse. Pour les besoins de l'étude, différents diagnostics, notamment optiques, ont été mis en place de manière permanente ou ponctuelle : mesure de pressions et de températures, chimiluminescence, vélocimétrie par imageries de particules (PIV) et fluorescence induite par plan laser sur radicaux OH (PLIF-OH). La première partie de l'étude nous a permis de mettre en exergue l'influence d'une variation du rapport de densité s (initiée par la modification de la température des écoulements d'air amont) sur le mélange et la combustion. Il est ressorti de l'étude que le ratio de masse volumique n'avait que peu ou pas d'influence sur le mélange et la combustion des flammes jets non prémélangées d'hydrogène/air subsonique à haute vitesse. Une deuxième partie de l'étude nous a permis d'observer l'influence d'une variation du rapport de vitesse r sur le mélange et la combustion. Pour le faire 3 flammes d'hydrogène/air avec des vitesses d'entrée de combustible différentes ont été mises en œuvre. Nous avons pu conclure que la diminution du rapport de vitesse (associée à l'augmentation de la vitesse d'entrée du combustible) conduisait à l'amélioration du mélange au sein des écoulements et une meilleure efficacité de la combustion (définie à partir du dégagement de chaleur). Nous avons également pu conclure que sous l'hypothèse d'une vitesse des écoulements d'air amont constante, l'augmentation de la vitesse du combustible était accompagnée d'une amélioration de l'entraînement (évasement du jet). Une troisième partie de l'étude nous a permis de mettre en avant l'influence de la nature du combustible sur le mélange et la combustion. La modification de la nature du combustible entraîne à la fois une modification du rapport de densité s et de la composition du mélange. Ainsi le mélange et la combustion de 4 combustibles différents ont été comparés dans les mêmes conditions aérothermodynamiques: de l'hydrogène pur et 2 mélanges de méthane/hydrogène avec 5%-mol et 10%-mol de CH4. L'étude du mélange a révélé que le ratio de masse volumique s n'avait que peu ou pas d'influence, confirmant ainsi la première étude. L'étude de la combustion a permis de mettre en exergue plusieurs points. Notamment que la cinétique chimique plus lente du méthane par rapport à l'hydrogène entraîne une diminution de l'efficacité de la combustion (basée sur le taux de combustible brûlé). Néanmoins, le PCIv du méthane ~3 fois plus élevé que celui de l'hydrogène conduit à un niveau de chaleur dégagé au sein de la veine du même ordre dans les mêmes conditions aérothermodynamique. Il est également ressorti de l'étude, que l'introduction croissante de méthane dans le mélange conduit à une structure de la zone de réaction de plus en plus marquée par des discontinuités (extinctions locales de la flamme). L'accrochage et la stabilisation de la flamme ont également été abordés. Alors que la flamme d'hydrogène/air ne pose aucun problème, l'accrochage et la stabilisation de la flamme de méthane/hydrogène/air avec 34%-mol de CH4, n'a jamais pu être obtenue. Ainsi la proportion de méthane dans le mélange est apparue comme un facteur très limitant (méthane caractérisée par une chimie plus lente que l'hydrogène). La vitesse des écoulements d'air amont est également apparue comme un facteur limitant, du fait du processus d'accrochage et de stabilisation de la flamme intrinsèque au dispositif expérimental. Ainsi l'accrochage et la stabilisation des flammes de méthane/hydrogène/air n'ont pu être obtenus qu'à des vitesses des écoulements d'air amont inférieures à 80 m/s, une fois la flamme stabilisée. Un autre point important est ressorti de l'étude : nous avons pu mettre en évidence une longueur de combustion conditionnée par la présence du confinement. En effet, du fait du confinement, on observe une accélération des écoulements extérieurs au sein de la veine (encore plus importante en réactif du fait de la présence d'un gradient de pression favorable induit par la combustion). Le jet de combustible ayant été clairement identifié comme un type de jet « fortement advecté », l'accélération des écoulements extérieurs conduit à une convection globale des écoulements accrue. Enfin, les perspectives de cette étude concernent essentiellement la comparaison des résultats expérimentaux avec les résultats de simulations numériques réalisées au moyen d'un code CFD (CEDRE de l'ONERA).

Th. Etat--Esthétique, sciences et technologie de arts--Paris 8, 2001. / Bibliogr. p. 381-387.

Thèse de doctorat : Automatique Industrielle : Villeurbanne, INSA : 1999. / Titre provenant de l'écran-titre. Bibliogr. p. 149-156.

Thèse doctorat : Images & Systèmes : Villeurbanne, INSA : 2004. / En annexe, publications de l'auteur sous forme d'articles de périodiques. Titre provenant de l'écran-titre. Bibliogr. p. 61-75.

Thèse doctorat : Images & Systèmes : Villeurbanne, INSA : 2001. / Titre provenant de l'écran-titre. Bibliogr. p. 111-120.

Thèse doctorat : Automatique Industrielle : Villeurbanne, INSA : 1996. / Titre provenant de l'écran-titre. Bibliogr. p. 205-213.

Thèse doctorat : Génie Civil : Villeurbanne, INSA : 2005. Thèse doctorat : Génie Civil : Université Fédérale de Rio de Janeiro : 2005. / Thèse soutenue en co-tutelle. Thèse rédigée en portugais. Thèse présentée sous forme de 2 volumes reliés ensemble. Le vol. 2 de 96 p. contient le résumé des chapitres en français ainsi que des références bibliographiques. Titre provenant de l'écran-titre. Bibliogr. p. 169-175 et p. 93-96.

Reproduction de : Thèse d'exercice : Médecine : Nancy 1 : 2007. / Titre provenant de l'écran-titre.

Reproduction de : Thèse d' exercice : Médecine générale : Nancy 1 : 2002. / Titre provenant de l'écran-titre.