La maîtrise effectuée au laboratoire de Combustion de l'Université Laval s'est inscrite dans un projet de conception d'un nouveau système de combustion pour de petites turbines à gaz, intégrant un atomiseur rotatif dénommé atomiseur fronde ou plus communément slinger. Ce projet est proposé et en partie financé par Pratt & Whitney Canada (P&WC). L'objectif final est de fournir un système d'injection de carburant simple, peu coûteux, léger et efficace, grâce à la suppression - permise par l'atomiseur rotatif centrifuge - de la pompe à carburant à haute pression. La maîtrise se situant dans la première phase du projet, les travaux réalisés se sont donc concentrés au niveau de la section interne de l'atomiseur où le carburant est encore sous forme de jet puis de film liquide, c'est-à-dire avant sa désintégration dans la zone primaire de la chambre de combustion. Les objectifs propres à cette maîtrise comprenaient : (1) la modélisation analytique du système d'alimentation du carburant dans la cavité au regard des phénomènes physiques s'y déroulant (chute de pression, écoulement transversal), (2) la modélisation par Mécanique des Fluides Numérique (MFN) du film liquide sur la paroi de l'atomiseur en rotation dans le but d'évaluer l'épaisseur de film (paramètre influençant directement la qualité de Tatomisation et dès lors la future combustion) avant Tatomisation. Concernant le système d'alimentation en carburant, une configuration optimale en termes de nombre, de diamètre et de forme de trous a été déterminée en garantissant théoriquement un jet jusqu'à impact sur l'atomiseur. Quant aux simulations numériques exécutées avec le code de calcul FLUENTMD, elles ont abouti à la validation du code vis-à-vis de la prédiction de l'épaisseur de film liquide se développant sur un disque plat rotatif. Une légère sous-estimation systématique a été observée due à la non prise en compte de l'effet de glissement dans le code. Enfin, diverses simulations sur la géométrie réelle simplifiée proposée par P&WC ont servi à déceler certaines limitations du code, reliées à l'effort numérique conséquent imposé par le modèle multiphase Volume de Fluide (VOF ou Volume of Fluid). Le présent mémoire se termine sur une série de recommandations pour les futures recherches, dans l'optique d'obtenir à terme un outil numérique fiable à l'égard de la prédiction de l'épaisseur de film liquide sur la surface rotative de l'atomiseur fronde.

Une étude récente rapporte que le travail mental exigeant (TME) puisse induire une augmentation de la prise alimentaire spontanée en l’absence de faim, plus particulièrement chez les femmes, ce qui en fait un déterminant potentiel de l’obésité. Les mécanismes sous-jacents à cette relation sont toutefois partiellement connus. Ce mémoire s’appuie sur les données d’une étude expérimentale contrôlée-randomisée. L’objectif est d’explorer la relation entre l’effort cognitif, les caractéristiques psychologiques et la prise alimentaire selon la perspective de la théorie de l’autorégulation. Les résultats obtenus suggèrent que les variables de la restriction et les variables de la motivation ne semblent pas des facteurs explicatifs de l’augmentation de la prise alimentaire consécutive à un TME. La variable de motivation contrôlée montre néanmoins des associations significatives avec certaines caractéristiques susceptibles de nuire à la régulation de la prise alimentaire (restriction flexible, restriction rigide et désinhibition alimentaire), ce qui justifie la poursuite des travaux dans ce domaine. / Knowledge-based work (KBW) has been recently identified as a potential factor that might induce overeating, especially for women, which may contribute to the epidemic obesity. However, the reasons underlying this association are partially known. This master’s thesis further investigates the results of a randomized controlled study on KBW. Based on self-regulation theory, the objective is to explore the relationships between mental effort, psychological characteristics and food intake in order to explain overeating. The results show that motivation variables and restraint variables are not significant factors mediating the relationship between KBW and food intake. Nevertheless, the controlled form of motivation is associated to eating behaviour traits related to overeating. Additional studies are needed to understand the complex interactions between psychological characteristics, KBW and ad libitum food intake.

Tableau d’honneur de la Faculté des études supérieures et postdoctorales, 2018-2019. / Chez l’abeille domestique, il est impératif d’avoir accès à une diversité florale pour combler les besoins en acides aminés essentiels via le pollen. Ainsi, dans les régions où la diversité florale est limitante, certains apiculteurs ont recours à des suppléments protéiques pour éviter les carences. Cependant, il est important et parfois difficile de quantifier les effets de ces produits sur des colonies commerciales. Les objectifs du projet étaient : 1) comparer la santé des colonies d’abeilles supplémentées à celles non supplémentées; 2) comparer deux types de suppléments commerciaux quant à leur taux de consommation et leurs effets sur la santé des colonies; 3) évaluer l’impact du paysage sur le statut nutritionnel des colonies. Cinquante colonies réparties sur trois sites en Montérégie ont été échantillonnées de mai à septembre 2016. Des trappes à pollen ont permis de placer certaines colonies en conditions simulées de manque de pollen. Les résultats démontrent que fournir des suppléments aux colonies en période de pénurie de pollen permet aux abeilles de maintenir leur production de couvain, ainsi qu’un taux de protéines plus élevé. Cependant, les abeilles supplémentées démontrent une longévité réduite, ce qui suggère que les produits testés ne sont pas optimaux. Le supplément Global PattiesMD, contenant du pollen, a été davantage consommé que le Ultra BeeMD, sans pollen. Il semble également convenir mieux aux colonies, les abeilles y étant exposées présentant un effort de récolte de pollen inférieur (lorsque limitées dans leur accès au pollen), un taux de protéines généralement plus élevé par rapport au témoin et une meilleure longévité. Enfin, les ruches du site présentant la plus grande proportion de terres agricoles dans un rayon de 5 km performaient mieux qu’aux autres sites en fin de saison, ce qui pourrait s’expliquer par la présence de certaines plantes nutritionnellement intéressantes retrouvées en milieu agricole. / The honeybees (Apis mellifera L.) must have access to a diversity of pollen sources to meet their nutritional requirements. In regions where floral resources are scarce, beekeepers sometimes provide protein supplements to their colonies to avoid nutritional deficiencies. However, it is important and sometimes difficult to quantify the effects of these products on commercial colonies. The goals of this study were to 1) compare the health of commercial honeybee colonies supplemented or not with a protein supplement, 2) compare the consumption and impact on honey bee health of two commercial protein supplements and 3) evaluate the impact of surrounding landscape on the nutritional status of colonies. Fifty colonies located in three apiaries in Montérégie, Québec, were monitored from May to September 2016. Pollen traps placed certain colonies in simulated pollen shortage conditions. We found that supplemented colonies limited in pollen collection were able to raise the same amount of brood than the control colonies. Nurse bees in supplemented colonies also had a higher body protein content compared to control bees. However, bees of supplemented colonies displayed shorter lifespan, which casts a doubt on the suitability of these products for honey bee nutrition. The supplement containing pollen, Global Patties, was more consumed than the supplement containing no pollen, Ultra Bee. It also seemed more suitable, colonies consuming it displaying a lower pollen foraging effort (in pollen shortage conditions), nurse bees with a higher protein compared to the control and bees with a longer lifespan. Finally, colonies from the apiary surrounded by the highest proportion of cultivated land in a 5-km radius performed better overall compared to the other apiaries toward the end of the season. This could be explained by the presence of nutritionally interesting plants present in the agricultural landscape at that time of the year

La détermination des facteurs influençant les décisions alimentaires des animaux est un thème central de l'écologie de l'approvisionnement et dans la compréhension des relations plante-herbivore. Mon objectif était de mieux comprendre l'effet de l'hétérogénéité à fine échelle spatiale sur le processus de décisions durant l'approvisionnement d'un grand herbivore grégaire, le bison des plaines (Bison bison bison). Pour cela, je me suis intéressée à trois niveaux de décisions : allocation du temps dans une parcelle, effort de recherche et choix de régime alimentaire. Mon chapitre 1 montre qu'une diminution de la disponibilité des plantes les plus profitables (ratio élevé entre contenu énergétique et temps de manipulation de la plante) sur l'aire du pré diminuait le temps de résidence des bisons, un effet atténué par une augmentation de la taille de groupe. Les bisons passaient aussi plus de temps dans le pré quand les stations alimentaires étaient relativement plus homogènes et riches en plantes profitables. Mon chapitre 2 met ensuite en évidence qu'en milieu naturel, l'efficacité avec laquelle les bisons trouvent les plantes de haute qualité diffère fortement entre les sexes et dépend de l'échelle spatiale considérée, de la répartition des congénères et de la saison. Les femelles adoptaient un comportement de recherche en accord avec les principes de maximisation des gains énergétiques et tiraient avantage de la présence de leurs congénères durant leur approvisionnement, contrairement aux mâles. Enfin, mon chapitre 3 montre que le risque d'herbivorie auquel font face les plantes dépend de l'agencement spatial des communautés végétales, notamment de leur proximité aux espèces les plus profitables pour le bison. À la station alimentaire, les bisons étaient capables de faire des choix alimentaires maximisant leurs gains énergétiques dans des assemblages végétaux complexes. En conclusion, ma thèse souligne l'importance du concept de maximisation des gains énergétiques pour le bison afin de prédire sa répartition dans leur environnement et son impact sur les communautés végétales. Mes travaux clarifient aussi l'importance des facteurs sociaux et environnementaux pour expliquer la dynamique d'approvisionnement de grands herbivores grégaires, et démontre que l'hétérogénéité de la végétation à fine échelle spatiale contrôle de façon importante leurs décisions alimentaires.

Afin de prévenir l’obésité, l’une des stratégies mise en place par les instances de santé publique est l’affichage nutritionnel. Cette stratégie vise à informer et aider le consommateur à faire des choix alimentaires éclairés. L’information concernant le gras est actuellement le message commercial facultatif le plus couramment utilisé au Canada. D’un autre côté, l’affichage des calories dans les restaurants est une pratique de plus en plus répandue et maintenant obligatoire dans certains états américains. Ce mémoire se consacre à la problématique du poids et à l’affichage nutritionnel. L’objectif principal du projet de recherche est de mesurer l’impact d’une allégation nutritionnelle reliée aux gras et l’affichage des calories sur l’apport en calories et en nutriments des femmes de poids normal ou obèses sur une période de 10 jours. Les résultats suggèrent que ces deux types d’affichage nutritionnel n’influencent pas l’apport calorique des femmes. / To promote health and prevent obesity among the population, one strategy implemented by instance of public health is nutrition labeling on food products. This strategy has been targeted as a key tool to inform and help individuals in making healthier food choices and facilitate adoption of better eating behaviors. In Canada, the most prevalent voluntary type of labeling is related to fat content message. Another example of labeling strategy increasingly implemented in an attempt to reduce obesity is posting of calories at point-of-purchase and it is now mandatory in some United States’ restaurant chains. This work is dedicated to weight and nutritional labeling issues. The main objective of the research is to measure the impact of fat related nutrient claim and posting calorie on calorie and nutrient intake of women during a 10-day period. The results show that these two labeling strategies do not affect the calorie intake of women.

Ce mémoire porte sur les effets d'un entraînement en endurance sur la régulation de l'équilibre énergétique chez la femme ménopausée sédentaire présentant un indice de masse corporelle variant de 30 à 35 kg/m2 . Outre une dépense de 150 kcal par jour, l'apport énergétique total n'a pas varié sur le plan quantitatif. Par contre, l'analyse qualitative des journaux alimentaires révèle une diminution de la consommation de fruits, d'aliments sucrés et gras mais une augmentation de celle en huiles suite à l'entraînement. La plus forte diminution de masse grasse est observée chez les femmes ayant le plus réduit leur consommation d'aliments gras. Notre programme de marche utilisé dans le but d'induire un équilibre énergétique négatif et donc une perte pondérale, n'a pas incité les participantes à opter pour des aliments sains mais plutôt à choisir des aliments à forte densité énergétique, probablement pour compenser la perte énergétique occasionnée par l'activité physique.

Tableau d'honneur de la Faculté des études supérieures et postdorales, 2014-2015 / L’inflammation systémique et chronique dite « de faible intensité » est un élément clé du développement et de la progression de plusieurs désordres métaboliques tels que l’athérosclérose, le diabète de type 2 et les maladies cardiovasculaires. De plus en plus d’évidences suggèrent que l’alimentation jouerait un rôle de premier plan dans la modulation du profil inflammatoire, mais plusieurs questions demeurent non résolues à ce jour. Ainsi, l’objectif global du présent projet de doctorat était d’étudier l’impact de l’alimentation sur l’inflammation et ses mécanismes sous-jacents en utilisant trois approches expérimentales, soit 1) une approche épidémiologique, 2) une approche clinique et 3) une approche métabolique. L’alimentation a elle-même été étudiée sous différents angles incluant de simples nutriments (acides gras, dont les oméga-3), des aliments (produits laitiers) et des profils alimentaires reflétant l’alimentation dans sa globalité. En premier lieu, nous avons évalué les associations entre divers facteurs nutritionnels (oméga-3 et profils alimentaires) et le profil inflammatoire chez deux nations autochtones du Nord-du-Québec. Ces populations ont été choisies étant donné la forte et récente augmentation de la prévalence de plusieurs désordres métaboliques chez celles-ci parallèlement à un important phénomène de transition nutritionnelle. De façon globale, nos travaux démontrent que l’alimentation des Cris de la Baie-James et des Inuits du Nunavik semble exercer une influence non significative sur leur profil inflammatoire. En second lieu, nous avons réalisé une étude d’intervention nutritionnelle randomisée contrôlée portant sur l’impact de la consommation de produits laitiers sur l’inflammation ainsi qu’une revue systématique de la littérature sur le sujet. Il ressort de ces travaux que la consommation de produits laitiers dans le cadre d’une alimentation saine n’exerce aucun effet défavorable sur le profil inflammatoire. En troisième lieu, nous avons réalisé deux études d’intervention nutritionnelle randomisées contrôlées, conçues selon un devis en chassé-croisé, qui suggèrent que la consommation de divers acides gras, dont des acides gras oméga-3 d’origine marine, influence peu ou pas l’expression de gènes inflammatoires dans le sang de sujets avec obésité abdominale ou dans le duodénum d’hommes obèses et atteints du diabète de type 2. Bref, d’après l’ensemble des présents travaux, l’alimentation influencerait peu l’inflammation. / Low-grade systemic inflammation is a key etiological factor in the development and progression of several multifactorial disorders including atherosclerosis, type 2 diabetes and cardiovascular diseases. Increasing evidence suggests that diet significantly modulates the inflammatory profile. However, several questions about this topic remain unanswered at this time. The major aim of the present PhD project was to study the impact of diet on inflammation and its underlying mechanisms by using three different experimental approaches, namely 1) an epidemiological approach, 2) a clinical approach and 3) a metabolic approach. Diet also has been studied from various angles including nutrients (dietary fatty acids, such as omega-3), foods (dairy products) and dietary patterns reflecting diet as a whole. First, we assessed the associations between different nutritional factors (omega-3 and dietary patterns) and circulating inflammatory biomarkers in two Aboriginal nations from Northern Quebec. These nations were selected based on the considerable and recent increase in the prevalence of several metabolic disorders in these populations in conjunction with an important nutrition transition. Overall, our work indicates that the diet of the James Bay Cree and Nunavik Inuit populations appears to exert only a trivial influence on their inflammatory profile. Second, we conducted a randomized crossover controlled nutrition intervention study assessing the impact of dairy product consumption on inflammation as well as a systematic review of the literature on this topic. Our work suggests that consumption of dairy products as part of a healthy diet has no adverse effect on the inflammatory profile. Third, we conducted two randomized crossover controlled nutrition intervention studies which showed that the consumption of different dietary fatty acids, including omega-3 fatty acids from marine sources, exerts little or no influence on the expression of inflammatory genes in whole blood cells of individuals with abdominal obesity or in duodenal cells of obese men with type 2 diabetes. Taken together, our various works presented here suggest that diet has a minor influence on inflammation.

Le but de cette thèse est d'étudier le sens commun partagé par les mangeurs aînés du Québec à l'aide de la théorie des représentations sociales (RS) et de celle de la complexité. L'alimentation est vue dans cette étude comme un objet social, culturel, dont la signification pour les acteurs est au cœur de la démarche retenue. Plus précisément, cette étude tente de répondre aux questions suivantes : Quel savoir commun est repérable dans le discours des aînés? Retrouve-t-on ce même savoir dans leurs discours à l'égard de leurs pratiques? Quelles significations les mangeurs âgés attribuent-ils à ces pratiques et ces discours? Y a-t-il articulation entre ces éléments de la représentation? Afin de répondre à ces questions, 200 aînés ont été rencontrés. On leur a demandé de faire une tâche d'association de mots et de remplir un questionnaire sur leurs pratiques. Sur la base des données obtenues, il a été possible de dégager une RS de l'alimentation qui s'articule comme suit: «manger» pour être en «santé» implique «bien manger» c'est-à-dire consommer de la « viande » et des « légumes ». Par la suite, 5 prototypes de mangeurs âgés ont été dégagés: les urbains vivant seuls, les scolarisés peu concernés par l'alimentation, les aînés de grands âges fragiles et vivant seuls, les ruraux préoccupés par le coût des aliments et les couples ruraux dans la soixante. Des représentants de chaque prototype ont aussi été rencontrés lors d'entrevues individuelles afin de capter les significations qu'ils donnent à leur action et confirmer ainsi le bien-fondé de chaque prototype. Globalement, les résultats de cette recherche montrent, d'un côté, que l'exploration de différents aspects de l'alimentation permet la mise en évidence des éléments du noyau central de la RS de l'alimentation; d'un autre côté, le dégagement de profils prototypiques de mangeurs révèle l'existence de sous-ensembles dans l'échantillon démontrant ainsi que, loin de constituer un groupe homogène sur le plan des RS et des pratiques, les aînés se distinguent selon des spécificités au reflet de leurs milieux et modes de vie différents.

Ma thèse visait à identifier des mécanismes comportementaux permettant d’expliquer les décisions durant l’approvisionnement des animaux, de même que leur répartition spatiale. J’ai construit des modèles de sélection de parcelles d’alimentation testant l’influence de la mémoire de l’expérience passée, de la dynamique de groupe et de la densité de la population sur la décision d’un animal de revenir dans des sites d’alimentation déjà visités ou d’explorer de nouveaux sites. Mes analyses sont basées sur des données de déplacements de bisons (Bison bison) sauvages et sur leur taux de prise d’énergie dans des prairies naturelles. Les bisons choisissaient les prairies sur la base de leur connectivité, leur distance, leur taille et la profitabilité (c.-à-d., taux instantané potentiel d’acquisition d’énergie digestible) de la végétation qu’elles offrent. La probabilité de choisir une prairie déjà visitée augmentait : 1) après avoir visité une prairie ayant une profitabilité plus faible que les autres récemment visitées, 2) lorsque les autres membres du groupe l’avaient déjà visitée, et 3) lorsque la densité de population était relativement faible. Les décisions prises par les bisons avaient une valeur adaptative puisqu’elles aboutissent à l’utilisation de prairies plus profitables. J’ai également identifié les patrons d’utilisation de l’espace qui émergent de ces comportements en examinant la dynamique temporelle de l’utilisation de l’espace par des individus simulés et des vrais bisons. L’utilisation de l’expérience passée lors du choix de parcelles par des individus simulés entraînait une restriction de la répartition de la population dans les environnements virtuels. De la même façon, l’aire utilisée par chaque bison en milieu naturel et par l’ensemble des membres de la population était plus petite lorsque les animaux choisissaient plus fortement des prairies déjà visitées. Mes résultats démontrent que l’influence de la fidélité au site sur la répartition des animaux peut être aussi importante, voire plus importante, que la simple recherche des parcelles les plus profitables de l’environnement. En conséquence, les efforts visant à prévoir la répartition animale doivent prendre en compte le comportement de fidélité au site basé sur l’expérience passée des animaux, leur comportement social et l’influence de la densité des individus sur ces comportements. / In this thesis, I develop a mechanistic understanding of patch-scale foraging behavior and its effects on animal distribution. I build patch selection models to test how past experience, group dynamics, and population density influence an animal’s decision to return to previously visited sites or explore. I parameterized models using an extensive data set on the movements of wild bison (Bison bison) and their expected mean intake rate of digestible energy of meadows within their range. Bison chose previously visited meadows more often than random while taking into account connectivity, distance, profitability, and size of available meadows. The probability of choosing a previously visited meadow also increased: 1) after visiting a meadow with a lower profitability than recent past experience, 2) when other group members also had previously visited the meadow, and 3) with decreasing population density. I also demonstrate that the decisions bison made had adaptive value as they resulted in the use of more profitable meadows than available options. Finally, I illustrate the emergent space use patterns of these behaviors by using simulation and by examining temporal dynamics in the space use of bison. In comparison to random movement, using memory to incorporate past experience into patch choice decisions resulted in restricted population distribution in simulated landscapes. Likewise, for bison, the area of space used by individuals and the population was smaller when individuals more strongly chose previously visited meadows. My findings suggest that site fidelity behavior is a strong evolutionary force shaping animal distribution. I conclude that efforts to forecast animal distribution, including range dynamics, must take into account site fidelity behavior based on an animal’s past experience as well as its interaction with memory, sociality, and density-dependent processes. This study provides a novel link between memory capabilities of animals, foraging ecology, sociality, density-dependence, and animal distribution.

Plusieurs professionnels de la santé dénoncent les diètes amaigrissantes et proposent des approches moins axées sur le poids. Ce projet de thèse porte sur le processus par lequel les personnes ayant suivi plusieurs diètes amaigrissantes abandonnent le principe des restrictions alimentaires pour adopter une alimentation plus intuitive et tendre vers l’acceptation corporelle. À travers une approche qualitative fondée sur la théorisation ancrée, ce projet propose un schème explicatif de la trajectoire des pratiques, des décisions et des représentations liées au poids corporel incluant la transition, achevée ou non, vers une alimentation plus intuitive chez les personnes qui ont suivi plusieurs diètes amaigrissantes. Cette trajectoire est constituée de plusieurs processus qui ont été analysés à l'aide de quatre grandes catégories : (1) Problématisation de sa corpulence, (2) Normalisation des pratiques restrictives et cycle des diètes, (3) Redéfinition du problème et de ses solutions et, (4) Négociation d’un espace de liberté. Ces processus ne constituent pas des étapes avec un début et une fin clairement délimités. Toute cette trajectoire est orientée vers la catégorie centrale qui est la négociation d’un espace de liberté. La négociation d'un espace de liberté semble avoir été le but des personnes participantes tout au long de leur trajectoire : elles cherchent à être libérées de la pression de perdre du poids soit en perdant du poids, soit en s'acceptant et en étant acceptée par autrui. La normalisation du culte de la minceur et de la culture des diètes s'effectue dès un très jeune âge. La remise en question de ces normes est, en revanche, un processus long et complexe qui ne serait jamais complètement achevé. Plus d'outils sont donc nécessaires pour permettre aux personnes obèses de mieux exercer leur agentivité en lien avec leur rapport au corps et à l'alimentation.