Features typical for karst, such as fast groundwater flow and existence of open conduits were observed in various parts of Bohemian Cretaceous Basin (BCB). So far, vertical and areal extent of karst rocks is not known. In case of concerning conduits in quartz sandstones the observation of their evolution in profiles perpendicular to flow is missing. The thesis deals with above mentioned issues. Concerning potential to karstification it is limited to Jizera facial area of BCB. For this purpose, leaching of samples in hydrochloric acid were carried out. The hydrochloric acid was used as an accelerated simulation of natural processes of dissolution of rock by acidic solutions. The reaction of samples on leaching in acid, disintegration and content of the CaCO3 component were evaluated. CaCO3 content was determined also by calcimetry. Rocks which disintegrated can be a suitable for the evolution of karst conduits. According to the lithostratigraphic sections, the examined profiles belong to the TUR5 and TUR6 units - thus these units contain rocks suitable for the evolution of karst conduits. In Předměřice site about 23 % of samples disintegrated, in Kosmonosy site 8 % and in Turnov site 36 % disintegrated. Thus about 1/10 to 1/3 of tested profiles is prone to karstification and evolution of karst...

Un grand effort a été réalisé ces dernières années dans la compréhension du champ d'écoulement et du transfert de chaleur dans les canaux de refroidissement internes présents dans les pales de turbine. En effet, des systèmes de refroidissement avancés ont non seulement conduit à l'augmentation de l'efficacité de la turbine à gaz en augmentant la température d'entrée de la turbine au-dessus de la température de fusion du matériau, mais également en augmentant la durée de vie de la turbine. Pour permettre de tels progrès, des techniques expérimentales et numériques modernes ont été largement appliquées afin d'interpréter et d'optimiser l'aérodynamique et le transfert de chaleur dans les canaux de refroidissement internes. Cependant, les données disponibles sont limitées dans le cas des canaux de refroidissement internes dans les aubes de rotor de turbine. Les gradients de rotation et de température introduisent des forces de flottabilité de type Coriolis et centripète dans le référentiel rotatif, modifiant de manière significative l'aérothermodynamique par rapport aux passages stationnaires. Dans le cas des pales de rotor de turbine, la plupart des investigations sont soit basées sur des mesures ponctuelles, soit sont contraintes à des régimes de rotation faibles. L'objectif principal de ce travail est d'étudier le débit détaillé et le transfert de chaleur d'un canal de refroidissement interne à des conditions de fonctionnement dimensionnelles sans moteur représentatives. Ce travail introduit une section d'essai en laboratoire qui exploite des canaux à nervures sur un large éventail de nombres de Reynolds, de rotation et de flottabilité. Dans le présent travail, le nombre de Reynolds va de 15,000 à 55,000, le nombre de rotation maximum est égal à 0.77 et le nombre maximal de flottabilité est égal à 0.77. La nouvelle installation expérimentale consiste en une conception polyvalente qui permet l'interchangeabilité de la géométrie testée, de sorte que les canaux de différents rapports d'aspect et les géométries de nervure peut être facilement installé. La particle image velocimetry et la thermographie à cristaux liquides sont effectuées pour fournir des mesures précises de vitesse et de transfert de chaleur dans les mêmes conditions opératoires, ce qui conduit à un ensemble de données expérimentales unique. De plus, des simulations à grands virages sont réalisées pour donner une image de l'ensemble du champ d'écoulement et compléter les observations expérimentales. En outre, l'approche numérique vise à fournir une méthodologie robuste qui est capable de fournir des prédictions haute-fidélité de la performance des canaux de refroidissement internes. / A great effort has been carried out over the recent years in the understanding of the flow field and heat transfer in the internal cooling channels present in turbine blades. Indeed, advanced cooling schemes have not only lead to the increase of the gas turbine efficiency by increasing the Turbine Inlet Temperature above the material melting temperature, but also the increase of the turbine lifespan. To allow such progresses, modern experimental and numerical techniques have been widely applied in order to interpret and optimize the aerodynamics and heat transfer in internal cooling channels. However, the available data is limited in the case of internal cooling channels in turbine rotor blades. Rotation and temperature gradients introduce Coriolis and centripetal buoyancy forces in the rotating frame of reference, modifying significantly the aerothermodynamics from that of the stationary passages. In the case of turbine rotor blades, most of the investigations are either based on point-wise measurements or are constraint to low rotational regimes. The main objective of this work is to study the detailed flow and heat transfer of an internal cooling channel at representative engine dimensionless operating conditions. This work introduces a laboratory test section that operates ribbed channels over a wide range of Reynolds, Rotation and Buoyancy numbers. In the present work, the Reynolds number ranges from 15,000 to 55,000, the maximum Rotation number is equal to 0.77, and the maximum Buoyancy number is equal to 0.77. The new experimental facility consists in a versatile design that allows the interchangeability of the tested geometry, so that channels of different aspect ratios and rib geometries can be easily fitted. Particle Image Velocimetry and Liquid Crystal Thermography are performed to provide accurate velocity and heat transfer measurements under the same operating conditions, which lead to a unique experimental data set. Moreover, Large Eddy Simulations are carried out to give a picture of the entire flow field and complement the experimental observations. Additionally, the numerical approach intends to provide a robust methodology that is able to provide high fidelity predictions of the performance of internal cooling channels.

A necessidade de cirurgia para substituição da aorta ascendente e valva aórtica com reimplante coronariano em grupos especiais de pacientes onde a anticoagulação é indesejável, como nos idosos, é crescente nos últimos anos. Este estudo objetiva desenvolver e avaliar em modelo animal o comportamento de um conduto valvado aórtico feito com pericárdio bovino tratado pelo glutaraldeído (CVAP). Para tanto, CVAPs foram implantados em 8 ovinos jovens e explantados após serem sacrificados com 150 dias de pós-operatório. Realizou-se estudo angiográfico e hemodinâmico no préoperatório e antes do explante. Ecodopplercardiogramas foram realizados nos dias 30 e 150 de pós-operatório (teste) e também em 5 ovinos não operados (controle). Após explantados, submetemos os CVAPs à avaliação macroscópica, radiológica e histológica por microscopia óptica e eletrônica de transmissão. A análise estatística foi feita com teste não-paramétrico de Mann-Whitney, teste não-paramétrico de Wilcoxon e teste exato de Fisher. O nível de significância utilizado foi 5%. Na análise hemodinâmica houve acréscimo (p>0,05) das pressões arterial e capilar pulmonar entre os dias 0 e 150. Na análise ecodopplercardiográfica, o grupo teste apresentou valores maiores (p>0,05) dos diâmetros diastólicos e sistólicos do ventrículo esquerdo. No grupo teste entre os dias 30 e 150 houve acréscimo (p>0,05) de: peso, espessura das paredes do ventrículo esquerdo, gradiente transvalvar máximo, gradiente transvalvar médio, diâmetro diastólico do ventrículo esquerdo e decréscimo da fração de ejeção. Dois animais com endocardite podem explicar essas diferenças. A macroscopia demonstrou calcificação de grau variável, além de abaulamento na região dos seios em todos os CVAPs, sem aumento de diâmetro. A microscopia óptica revelou dados similares ao da literatura com o uso do pericárdio bovino tratado pelo glutaraldeído. A quantificação realizada com a microscopia eletrônica de transmissão mostrou percentual maior (p>0,05) de colágeno nos seios e nas cúspides e maior conteúdo hídrico na porção mais distal do CVAP. Estes dados indicam que a bioprótese aqui estudada permite a realização desse tipo de experimento no modelo proposto e que os resultados hemodinâmicos encontrados se assemelham aos parâmetros fisiológicos. / The need for replacement surgery of the ascending aorta and aortic valve with coronary reimplantation in special patient groups where anti-coagulation in undesirable, such as elderly, is increasing in the past years. This study aims to develop and evaluate the performance of an aortic valved conduit made with glutaraldehyde treated bovine pericardium (AVCP) in an animal model. Therefore, AVCPs were implanted in 8 young ovine and explanted after being euthanized at 150 days of the post-operative period. An angiographic and hemodynamic study was performed at pre-operative and prior the explant. EchoDoppercardiograms were performed at day 30 and 150 of post-operative (test) as well as in 5 non-operated on ovines (control). Following the explant, AVCPs were submitted to a macroscopical, radiological and histological evaluation by optic and electronic transmission microscopy. A statistics analysis was performed with a Mann-Whitneys nonparametric test, Wilcoxons non-parametric test and Fishers exact test. The significance level used was 5%. In the hemodynamic analysis an increase (p>0,05) of arterial and pulmonary capillary pressure occurred between day 0 and 150. In the echoDoppercardiographic analysis, the test group presented higher values (p>0,05) in the diastolic and systolic diameters of the left ventricle. In the test group, between day 30 and 150, occurred an increase (p>0,05) of weight, thickness of the left ventricle walls, maximum transvalvar gradient, medium transvalvar gradient, left ventricle diastolic diameter and a decrease in the ejection function. Two animals with endocarditis could explain those differences. Macroscopy showed a calcification in variable degrees besides a bulging of the sinus region in all AVCPs, without an increase of diameter. Optic microscopy revealed data similar to literature with the use of glutaraldehyde treated bovine pericadium. The quantification performed by electronic transmission microscopy showed a higher percentage (p>0,05) of collagen in sinus and cusps, and a higher watery content in the most distal portion of the AVCP. These data indicate that the bioprosthesis hereby studied allows the performance of this kind of experiment in the proposed model and that the hemodynamic outcomes found are similar to physiological parameters.

Le travail présenté dans ce mémoire de thèse porte sur la modélisation discrète de l’évolution régressive du front d’un conduit d’érosion qui peut se produire dans les barrages ou digues en remblai. Des outils numériques ont été développés en se basant sur le couplage entre la méthode des éléments discrets (DEM) et la méthode de Boltzmann sur réseau (LBM) pour la description, respectivement, des phases solide et fluide. L’implémentation de la méthode DEM suit une approche standard de type dynamique moléculaire (DM) et les interactions intergranulaires sont modélisées par des contacts unilatéraux visco-élastiques frottants ou bilatéraux (ponts solides) viscoélastiques, afin de permettre la modélisation d’un sol légèrement cohésif. La méthode LBM est implémentée ici avec des temps de relaxation multiples (MRT) et une condition de rebondissement interpolée pour les frontières solides en mouvement, afin d’améliorer la stabilité numérique des calculs. Le schéma du couplage entre les deux méthodes, ainsi que les critères pour le choix des paramètres numériques des deux méthodes. Pour étudier le phénomène visé, un échantillon représentatif de sol granulaire situé au front d’un conduit d’érosion est d’abord assemblé par une procédure de préparation “à sec”, puis testé dans des conditions saturées sous un chargement hydraulique monotone croissant. L’érosion régressive se produit par amas de grains au niveau du front d’érosion ayant subi au préalable une dégradation due à de nombreuses ruptures de ponts solides en traction. L’autre phénomène important observé est la présence d’arcs associés a` des chaines de forces en compression qui parviennent à maintenir parfois totalement, parfois partiellement l’intégrité du matériau non érodé. / The work reported in this thesis consists in a discrete modelling of the backward front propagation of an erosion pipe, as can take place in embankment dams or dikes. Some numerical tools have been developed to this end, based on the coupling between the Discrete Element Method (DEM) and the Lattice Boltzmann Method (LBM) for the representation of the solid and uid phases, respectively. The implementation of DEM follows a standard molecular dynamics approach and the interaction among grains are regulated by unilteral frictional visco-elastic and breakable visco-elastic bonds, in order to take into account a slightly cohesive soil behaviour. The LBM was implemented according to the Multiple Relaxation Time (MRT) scheme along with an interpolated non-slip conditions for moving boundaries, in order to improve the numerical stability of the calculations. The coupling scheme is described along with the criteria for the numerical parameters of the two methods. A representative specimen of a granular soil located at the front of an erosion pipe is first assembled by a \dry" preparation precedure and then tested under fully-saturated conditions and increasing hydraulic load over time. Backward erosion is takes place in the form of clusters of grain being eroded at the erosion front after a degradation of the material due to the breakage of tensile bonds. The other interesting feature that was observed is the creation of arches of compressive force chains. These arches enabled the specimen to maintain a stable or metastable configuration under the increasing hydraulic load.

Les travaux présentés dans cette thèse contribuent au développement du contrôle non destructif des conduits de précontrainte extérieure dans les ouvrages d'art. Une sonde capacitive a été développée pour ausculter ces conduits. L'objectif est d'en améliorer le diagnostic.Dans un premier temps, une cellule de mesure en transmission coaxiale a été développée pour caractériser les matériaux présents dans le conduit sur la bande de fréquence 50 MHz - 1 GHz. Le ciment, les produits de la ségrégation du ciment et la cire d'injection ont été étudiés.La deuxième partie du travail exploite ces résultats dans une modélisation directe du problème global. Une étude paramétrique nous a permis de proposer une méthode d'estimation de l'épaisseur de vide à l'intérieur du conduit à partir des signaux délivrés par la sonde, qui a pu être validée sur une maquette de conduit. A partir de ces résultats sont proposées plusieurs améliorations du dispositif visant à l'obtention de signaux plus riches issus des capteurs, afin de pouvoir estimer un plus grand nombre de paramètres. / The work presented in this report contributes to the development of Non Destructive Evaluation of the external post-tensioned ducts in bridges. A capacitive probe has been developed for bridge monitoring applications. The aim of this work is to improve its diagnostic.In a first step, a coaxial transmission line was developed to characterize the materials involved in the duct over the frequency range 50 MHz - 1 GHz. The cement grout, segregation products of the cement grout and the injection wax were studied.In the second part of this work the previous results are used in the modelling of the devices. A parametrical study has shown the ability to get from the signals an estimate of the thickness of the void in the duct. This estimation method has been validated using a laboratory duct. Further, several improvements of the probes are proposed to get signals containing more information in order to get a better estimation of the target parameters.

Concevoir un bâtiment avec des préoccupations de confort et de maitrise de l'énergie est un enjeu primordial. Dans le contexte mondial alarmant, tant sur le plan énergétique que climatique, le secteur du bâtiment est pointé du doigt. En France, l'éclairage fait partie des mauvais élèves comparés aux autres pays européens. Le pays accuse un certain retard dans la qualité de l'éclairage tertiaire ou résidentiel en termes de performance énergétique, confort visuel ou santé au travail. L'organisation de « 2015, Année de la Lumière en France » par l'ONU, l'UNESCO et le CNOP montre qu'un changement tend à s'opérer dans les consciences. L'île de La Réunion, compte tenu de son fort gisement solaire, est une terre de choix pour expérimenter des dispositifs novateurs dans l'apport de lumière naturelle au sein des bâtiments. Pour cela, l'approche physique du phénomène offre des perspectives de prédiction où l'étude théorique d'aujourd’hui fera le bâtiment de demain. En débutant par une approche généraliste, ce manuscrit de thèse se veut être le plus exhaustif possible dans l'étude bibliographique, expérimentale et modélisation du comportement des DGLT-R (Dispositifs de Guides Lumineux Tubulaires Réfléchissants) appliqués au bâtiment. Notre prospection bibliographique nous a révélé que ce procédé est couramment commercialisé et installé à l'échelle internationale sur les bâtiments soucieux de leur impact environnemental ou du bien-être de leurs occupants. Cependant, la littérature montre également qu'ils sont peu étudiés et que les approches ne peuvent être appliquées à tous types de climats. Dans ce cadre, une étude expérimentale à échelle réelle, comprenant de nombreux scénarios, a été menée en vue de créer une base de données de mesures expérimentales unique et comprendre les phénomènes mis en jeu. La modélisation semi-empirique possède à la fois des atouts et des inconvénients. Forte de simplicité, elle reste toutefois limitée à une configuration ou un climat particulier. À cette problématique, ces travaux de recherche offrent une solution : un outil numérique de modélisation dédié, assurant la génération des modèles au départ de mesures à effectuer, nommé HEMERA. Il utilise la puissance des algorithmes génétiques pour offrir une solution efficace à un problème local. Le code de calcul CODYRUN est le support de validation du modèle généré pour le climat de La Réunion. Ce code de calcul bénéficie d'une expérience et d'un développement de plus de 20 ans au sein du laboratoire PIMENT. / Designing a building with comfort and energy conservation concerns is a key issue. In the alarming global context, both on energy-climate that the building sector is singled out. In France, the lighting is among the poor performers compared to other European countries. The country lags behind in quality tertiary or residential lighting in terms of energy performance, visual comfort or health. The organization of "2015, Année de la Lumière en France" by the ONU, UNESCO and the CNOP shows a change which tends to take place in the popular consciousness. Reunion Island, considering its strong solar radiation, is a land of choice to experiment with innovative devices in the contribution of daylight in buildings. For this purpose, the physical approach of the phenomenon provides prediction prospects, where the theoretical study of today will be tomorrow's building. Starting with a generalist approach, this PhD thesis aims to be as comprehensive as possible in the literature review, experimental and modelling study of the TDGS (Tubular Daylight Guide Systems) applied to the building. Our bibliographic survey has revealed that, this process is commonly marketed and installed internationally on the buildings concerned about their environmental impact or well-being of their occupants. However, the literature also shows they are poorly studied, and the approaches cannot be applied to all types of climates. In this context, a full-scale experimental study, including many scenarios was conducted to understand the phenomena involved.The semi-empirical modelling has both strengths and weaknesses. With simplicity, it remains limited to a configuration or a particular climate. In this issue, this research offers a solution: a numeric tool of dedicated modelling environment, ensuring the generation of the models according to need, called HEMERA. It uses the power of genetic algorithms to provide an effective solution to a local problem. The computer code CODYRUN is the support of the validation of the model developed as part of this work, and adjusted specifically for the climate of Reunion Island. This software profits an experience and a development of over 20 years in the PIMENT laboratory.

The diploma thesis titled Energy supplies fairgrounds is divided into four parts. The first part is devoted to the theory of sources of froze and heat energy. The next part deals with current condition of energy supplies of fairgrounds. The third part is based on the design of possible adjustment of energetic management for both the whole compound and partial objects. The last part sums up all the adjustments and evaluates all the real variants by closer economic analysis.

The aim of the diploma thesis is to help the town of Přibyslavice with the development of local communications. This includes project work based on the current needs of the town and related consultations with local representatives and building authority. First, a passportization of local communications was drawn and subsequently, widening of the communication network by three new roads was suggested. This will enable creation of new building plots. New sewage and rainwater drainage, together with water conduit, were designed. Emphasis was put on avoiding interference with plots not owned by the town, on comfortable access to currently used plots, safe connection to the existing regional road no. III/3798, and sufficient radius for passage of firefighters and a garbage truck.

The diploma thesis is focused on sanitation installation in the hotel. The theoretical part deals with the possibilities of rain water treatment, especially swallowing equipment. The calculation and design part solves the sewage system and water supply in the given building.

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