L'installation DESIR/SPIRAL2 est une installation de faisceaux radioactifs de faible énergie et de seconde génération. Les flux d'ions radioactifs produits nécessiteront une purification isobariques des isotopes. Cette séparation sera faite par un séparateur de très haute résolution (HRS) développé au Centre d'Etudes Nucléaire de Bordeaux Gradignan, CENBG. Pour avoir des performances nominales le HRS requiert des faisceaux de faible émittance. La seule technique universelle qui peut aboutir à un faisceau de faible émittance est le refroidisseur radiofréquence à gaz tampon, le RFQ Cooler. Le but du RFQ Cooler est de réduire l'émittance du faisceau à moins de 1 π.mm.mrad ainsi que la dispersion longitudinale en énergie d'environ 1 eV, en utilisant des faisceaux de hautes intensités (i≈1µA). De ce fait, l'effet de la charge d'espace est considérable à la dégradation du faisceau refroidit. La compensation de cet effet exige des tensions RF et des fréquences élevées, respectivement quelques kilovolts et de quelques mégahertz. Ces derniers points différencient ce Cooler avec ceux qui existent. Le prototype du RFQ Cooler examiné pendant cette thèse, communément appelée " SHIRaC". Il a été développé de façon à transmettre au moins 60 % des ions à haute intensité. Les simulations numériques liées à la définition du SHIRaC ont conduit à trouver les paramètres de fonctionnement en termes de la pression, le champ de guidage et les tensions de polarisation des électrodes de la cellule d'injection et d'extraction. Elles ont permis également de choisir et optimiser un triplet électrostatique d'extraction pour adapter le faisceau refroidit et extrait du SHIRaC au HRS. A 1µA, les résultats optimums de refroidissement des ions 133Cs+ sont variants : soit une dispersion en énergie minimale de 1.15 eV pour une transmission de 21 % soit une dispersion en énergie de 4.67 eV pour une transmission de 60 %. L'émittance est d'environ 2.2 π.mm.mrad. La dégradation de la dispersion en énergie est due à la contribution de l'effet de la charge d'espace et du champ longitudinal. En dehors du RFQ, où les deux effets dégradent la dispersion en énergie. Pour achever la réduction de deuxième effet, nous avons remplacé la lentille à trois électrodes de la cellule d'extraction par une à deux électrodes. En se servant de cette nouvelle lentille les dispersions en énergie se sont réduites de quelques pourcents : La dispersion en énergie correspondant à une transmission de 60 % a été réduite à 3.85 eV. Cependant, la dispersion en énergie minimale a été légèrement diminuée à 1.08 eV mais avec une augmentation de la transmission à 26 %. L'émittance est en dessous de 2 π.mm.mrad. Les faisceaux disponibles au SPIRAL 2 sont intensifs et radioactifs. Ainsi, il serait indispensable de considérer l'effet de la nucléarisation sur l'environnement pour le RFQ Cooler SPIRAL2/DESIR. La réduction de cet effet exige le confinement de la matière nucléaire au sein de la chambre du RFQ.

L'électronique de puissance est en pleine mutation matérielle, technologique et conceptuelle. Cette évolution bouscule l'approche traditionnelle de la conception et de la fabrication des convertisseurs statiques avec pour objectif de proposer des solutions plus performantes, plus fiables et plus compactes et tout cela dans un contexte technico économique de plus en plus exigeant. Cette thèse analyse et expérimente un concept innovant de terminaisons en tension verticales ouvrant la voie vers l'intégration en 3D des composants de puissance mais également l'intégration, au sein même de la zone active d'un échangeur thermique. En s'appuyant sur la technique de réalisation des tranchées profondes issue de la micro électronique, ce document présente une approche permettant la co-intégration de plusieurs composants de puissance indépendants partageant la même électrode et le même substrat en face arrière. L'autre volet de ce travail de thèse est focalisé sur le concept DRIM Cooler (Drift Region Integrated Microchannel Cooler), un réseau de microcanaux perpendiculaires au plan de jonction du composant de puissance permettant son refroidissement direct. Les analyses numériques sont complétées par de nombreuses réalisations, caractérisations et mises en œuvre des approches précitées.

Concern with global climate change has led to the interest in the use of natural refrigerants, such as carbon dioxide, as replacements in heat pump systems. When operating in a transcritical cycle, carbon dioxide heat pumps are well suited for use in high temperature water heating heat pumps. In this work, four systems are analyzed: with and without the use of a suction line heat exchanger, and two water heating schemes. These two schemes involve the heating of water to its desired temperature at a low water flow rate in a single pass through the heat pump, and the heating of water at a high water flow rate, but requiring multiple passes. The performance and resulting heat exchanger size of these four systems is analyzed through the development of an overall system model. This system model uses component-level models that were developed based upon heat exchanger geometry and subsequently validated through experimental testing on a test facility developed for this purpose.

Submitted by Aelson Maciera (aelsoncm@terra.com.br) on 2017-06-05T18:05:00Z No. of bitstreams: 1 DissEMLM.pdf: 4999609 bytes, checksum: 95744c602244ec5bde3892ae1ab471e5 (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2017-06-05T18:19:12Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissEMLM.pdf: 4999609 bytes, checksum: 95744c602244ec5bde3892ae1ab471e5 (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2017-06-05T18:19:18Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissEMLM.pdf: 4999609 bytes, checksum: 95744c602244ec5bde3892ae1ab471e5 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-05T18:24:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissEMLM.pdf: 4999609 bytes, checksum: 95744c602244ec5bde3892ae1ab471e5 (MD5) Previous issue date: 2017-01-26 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / The fluid catalytic cracking (FCC) is an important process in oil industry, since it converts heavier fractions in lighter ones, which are more valuable. The catalyst particles (typically m) are deactivated during the reacting process and need to be regenerated before returning to the reactor. Temperature is a key factor that promotes coke formation and deactivation inside the reactor. As a consequence, it is necessary to cool down the solid catalyst particles before returning them to the reactor. The cooling system is usually outside the regenerator in a specific designed heat exchanger, that uses water as cold fluid. The catalyst cooler was not much studied before and many contributions can be made for improvements and intensification. The goal of this work was to contribute with this topic, using Computational Fluid Dynamics (CFD) to evaluate the gas-solid flow behavior in characteristic geometries of the catalyst cooler. Commercial package Fluent by ANSYS v14.5 was used during simulation and Eulerian model was applied for the solid phase. The volume fraction phase for the solid phase, solid and gas velocities were evaluated and described. The results were compared in terms of gas-solids flow in different geometries and showed a hydrodynamic explanation different from that currently used by the authors to justify the intensification of thermal exchange in this type of equipment. In short, longer solid-wall contact time will be primarily responsible for efficient heat transfer. / O craqueamento catalítico fluidizado é um processo amplamente utilizado no campo do refino de petróleo. Na unidade de craqueamento, frações pesadas são transformadas em outras mais leves e com maior valor de mercado (gasolina, diesel, naftas). Após o craqueamento, o catalisador é regenerado e retorna ao reator. A temperatura do catalisador é um parâmetro que possui forte influência sobre o processo. O resfriamento de catalisador é feito em unidades externas a fim de controlar a temperatura de entrada do catalisador no reator. O funcionamento deste sistema ainda foi pouco explorado e o objetivo deste trabalho foi o de simular o escoamento gás-sólido em geometrias características de colunas para resfriamento de catalisador com diferentes condições de operação, assim tentando contribuir com o conhecimento sobre este processo. Técnicas de Fluidodinâmica Computacional foram usadas para a simulação de diferentes geometrias com o programa comercial FLUENT do pacote ANSYS v14.5. As distribuições fração volumétrica dos sólidos e de velocidades do gás e fase particulada foram analisados como parâmetros de interesse hidrodinâmico. Os resultados foram comparados em termos de escoamento gás-sólido em diferentes geometrias e mostraram uma explicação hidrodinâmica diferente da atualmente utilizada pelos autores para justificar a intensificação de troca térmica em este tipo de equipamentos. Em suma, maior contato sólido-parede seria o principal responsável pela transferência eficiente de calor.

Les travaux de cette thèse portent sur le refroidissement descomposants électroniques de puissance par métal liquide. Les efforts se sontconcentrés plus particulièrement autour de deux fonctions : la pompeélectromagnétique servant à mettre le fluide en mouvement et le refroidisseur àminicanaux situé sous la source de dissipation.Le mémoire de thèse se structure en quatre chapitres équivalents. Dans lepremier, l’apport des métaux liquides pour le refroidissement des composantsactifs de puissance est démontré. Dans un deuxième temps, l’étude théorique etexpérimentale d’une pompe électromagnétique à conduction est effectuée. Lesystème de refroidissement est plus particulièrement abordé dans le troisièmechapitre. Enfin, des réflexions sur la mise en oeuvre des refroidisseurs à métauxliquides en électronique de puissance sont discutées dans la dernière partie.Grâce à elles, nous voyons que le champ d’application de ces travaux favorisel'émergence de solutions innovantes pour la gestion thermique des composantsélectronique de puissance. / The work presented in this Phd manuscript deals with cooling powerelectronics devices using an electrical conductive fluid. Two important functionshave been considered: the study and the realization of the electromagnetic pumpwhich circulated the fluid in the cooling loop. The second function was study andrealization of the cooler which evacuated the heat from the electronics device.This document has four chapters: introduction to power electronics coolingsystem with liquid metal, electromagnetic pump study, cooler study, and at lastreflections on realizing liquid metal cooler for power electronics devices. Theresults of this work concern a wide range of applications, especially towards newthermal management solutions of power electronics devices.

The introduction of this paper describes three thermoeletrical effects and their properties. It also deals with thermoelectrical cells, which are using Seebeck´s and Peltrier´s effects. The paper decribes principles how the Peltier´s cells work, their mathematical model, construction and practical use. The paper shows what kinds, shapes and output we can meet at the market and which kinds of parameters regulate their selection. The paper suggests the possibility to measure characteristic behaviour and quantity during laboratories tasks and their evaluations. At the conclusion is adduced the suggestion of laboratory task together with theoretically made pilot protocol.

This master thesis deals with VRF systems, which are used for extensive commercial and office buildings, or for buildings where there are multiple zones with different required parameters. The aim of the thesis is to explain the functions of the system and their evaluation and inclusion into energy classes according to the new legislation. The practical part deals with an application of the VRF system and its variants in the building of bank branch. The comparison of initials costs and resultant costs to operate the system. The experiment focuses on comparison of the measured values of VRF system and their comparison with data from the manufacturer.

The diploma thesis deals with the simulation of heat dissipation for LED Seoul SZ5-P. The heat transfer is discussed first. Further, the issue of thermal management and its design is analyzed. The dependence of LED junction temperature on area of single and double layer printed circuit board is simulated with Ansys Icepak. Additionally, influences of the number and placement of vias on the printed circuit board and aluminum substrate printed circuit board are simulated. Last but not least, the equations describing the dependence of printed circuit board area on desired LED junction temperature are derived. Finally, the values of heat transfer coefficient including convection and radiation are determined for various heat losses and junction temperatures.

Den pågående globala klimatförändringen innebär att vi behöver minska utsläppen av växthusgaser till atmosfären för att inte äventyra kommande generationers möjlighet att leva på jorden. Där har energieffektivisering blivit allt viktigare för företag för att minska utsläppen av växthusgaser vilket även innebär att man blir konkurrens­kraftig på marknaden.  Genom energieffektivisering minskar man sin förbrukning, vilket också innebär att man spar på förlusterna för transport av energin från produktion till förbrukning, det innebär vinning för miljön, samhäller och företaget. Berendsen är ett företag där effektivisering av sina processer är en ständigt pågående arbete för att spara på miljön och ekonomin. Ett område där det finns förbättringar och besparingar att göra är att undersöka ventilations- och kylsystemet som finns i anläggningen. Kylsystemet används för att kyla tilluften under sommarhalvåret, för att få en bra arbetsmiljö för de anställda. Under den andra halvan av året används kylmaskinen som värmepump för att spara energi. Målet med denna undersökning har varit att besvara frågorna om Advanced process control kan användas för att bestämma om vätskekylaggregatet i ventilationssystemet gör nytta i återvinnings­driften samt om det går att optimera driften av återvinningssystemet. Undersökningen genomfördes med hjälp av linjär regressionsanalys som är ett av flera verktyg i APC. Vidare har studien visat att verktyget i APC är användbar för att optimera driften av en process. / The ongoing global climate change means that we need to reduce greenhouse gas emissions to the atmosphere in order not to jeopardize the ability of future generations to live on earth. There, energy efficiency has become increasingly important for companies to reduce greenhouse gas emissions, which also means becoming competitive in the market. By improving energy efficiency, you reduce your energy consumption, which also means saving on the loss of energy transport from the product to the consumer, which means benefits for the environment, communities and the company. Berendsen is a company in which the efficiency of its processes is an ongoing work to save the environment and the economy. One area where there are improvements and savings to be made is to investigate the ventilation and cooling system that is in the plant. The liquid cooling unit is used to cool the supply air during the summer months, to provide a good working environment for the employees. During the second half of the year, the cooling machine is used as a heat pump to save energy. The aim of this study has been to answer the questions if Advanced process control can be used to determine whether the liquid cooling unit in the ventilation system is useful in the recovery operation and whether it is possible to optimize the operation of the recycling system. The study was conducted using linear regression analysis, which is one of several tools in APC. Furthermore, the study has shown that the tool in APC is useful for optimizing the operation of a process

The diploma thesis deals with microclimate of a pool hall. This is divided into three parts. The first part describes the theoretical aspects of the environment in swimming pools in general. The second part of the diploma thesis deals with the calculation of the course of specific moisture concentration during the day in the pool hall. Different humidity concentration curves are assessed based on different electable input parameters. Subsequently, suitable setting options are evaluated in order to achieve acceptable environment in the hall in terms of humidity and optimal operating costs. The last part relates to the experimental part. This examines the measurement of evaporation under different boundary conditions and the subsequent comparison with some calculation methods for the calculation of evaporation.