Computational fluid dynamics (CFD) modeling is possibly the best available technique in designing and predicting the performance of Stirling and pulse tube refrigerators (PTR). One of the limitations of CFD modeling of these systems, however, is that it requires closure relations for the micro porous materials housed within their regenerators and heat exchangers. Comprehensive prediction of fluid-solid interaction through this media can be obtained only by direct pore level simulation, a process which is time consuming and impractical for system level examination. Through the application of empirical correlations including the Darcy permeability and Forchheimer's inertial coefficient, the microscopic momentum equations governing fluid behavior within the porous structure can be recast as viable macroscopic governing equations. With these constitutive relationships, CFD can be an efficient and powerful tool for system modeling and optimization. The purpose of this study is to determine the hydrodynamic parameters of two mesh fillers relevant to miniature PTRs; stacked screens of 635 mesh stainless steel and 325 mesh phosphor-bronze wire cloth. Experimental setups were designed and fabricated to measure steady and oscillatory pressures and mass flow rates of the working fluid, research-grade helium. Hydrodynamic parameters for the two mesh fillers were determined for steady-state and steady periodic flow in both the axial and radial directions for a range of flow rates, operating frequencies and charge pressures. The effect of average pressure on the steady axial flow hydrodynamic parameters of other common PTR filler materials was also investigated. The determination of sample hydrodynamic parameters and their subsequent computational and experimental methodologies utilized are explained.

SOARES, Antonio Aroldo Lins. Avaliação institucional: o caso da Faculdade de Tecnologia Darcy Ribeiro. 2009.125f. Dissertação (Mestrado em Políticas Públicas e Gestão da Educação Superior) – Universidade Federal do Ceará, Programa de Pós-graduação em Políticas Públicas e Gestão da Educação Superior, Fortaleza-CE, 2010. / Submitted by Maria Josineide Góis (josineide@ufc.br) on 2012-05-23T14:15:36Z No. of bitstreams: 1 2010_dis_aalsoares.pdf: 1254620 bytes, checksum: df47ebcec6c0662c22eb69a70fd4320b (MD5) / Approved for entry into archive by Maria Josineide Góis(josineide@ufc.br) on 2012-05-23T14:22:37Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2010_dis_aalsoares.pdf: 1254620 bytes, checksum: df47ebcec6c0662c22eb69a70fd4320b (MD5) / Made available in DSpace on 2012-05-23T14:22:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2010_dis_aalsoares.pdf: 1254620 bytes, checksum: df47ebcec6c0662c22eb69a70fd4320b (MD5) Previous issue date: 2010 / This study aimed to carry out an institutional assessment at the Darcy Ribeiro College of Technology, a private institution. More specifically, it aimed to assess the quality of education at that institution in the light of dimensions 2 and 3 of the National System of Higher Education Assessment (SINAES), ie, scientific and educational perspectives: policies, standards and incentives for teaching, research, extension and social responsibility of the Institution. In this sense a search was conducted through questionnaires, involving a representative sample of veteran students, as they are able to express their views with greater certainty about the academic reality, teachers, course coordinators and direction of the Institution. The latter was also the object of an interview about its general aspects. Before the questionnaires a pre-test was conducted with success, as no new difficulties regarding its understanding and fulfillment occurred. The survey results indicated that the quality of teaching was considered good and that the social responsibility actions occasioned were perceived as incipient. In the end, seeking to contribute to the education quality improvement at Darcy Ribeiro College of Technology, several recommendations were made towards areas considered weak or undeveloped. / O presente trabalho teve por objetivo proceder a uma avaliação institucional na Faculdade de Tecnologia Darcy Ribeiro, instituição de natureza privada. De maneira específica buscou-se analisar a qualidade do ensino ministrado naquela instituição à luz das dimensões 2 e 3 do Sistema Nacional de Avaliação da Educação Superior (SINAES), ou seja, perspectiva científica e pedagógica formadora: políticas, normas e estímulos para o ensino, a pesquisa e a extensão e a responsabilidade social da Faculdade. Nesse sentido foi realizada uma pesquisa, através de questionários, envolvendo uma amostra significativa de alunos veteranos, porque considerados capazes de opinarem com maior segurança sobre a realidade acadêmica, os professores, coordenadores de curso e direção da Faculdade. Esta última foi objeto também de uma entrevista sobre aspectos gerais da instituição. Antes da aplicação dos questionários foi realizado um pré-teste, bem sucedido, já que não surgiram quaisquer dificuldades quanto à sua compreensão e preenchimento. Os resultados da pesquisa indicaram que a qualidade do ensino ministrado foi considerada boa e que as ações de responsabilidade social ensejadas foram entendidas como incipientes. Ao final, buscando contribuir para a melhoria da qualidade do ensino na Faculdade de Tecnologia Darcy Ribeiro, foram feitas várias recomendações em cima de pontos considerados fracos ou de pouco desenvolvimento.

Submitted by Talita Serpa null (talitasrp82@gmail.com) on 2017-09-30T12:14:28Z No. of bitstreams: 1 TESETALITASERPAREPOSITÓRIO.pdf: 10059856 bytes, checksum: 445f9ebf547965cfaabf209381860bc0 (MD5) / Approved for entry into archive by Monique Sasaki (sayumi_sasaki@hotmail.com) on 2017-10-02T16:50:45Z (GMT) No. of bitstreams: 1 serpa_t_dr_sjrp.pdf: 10059856 bytes, checksum: 445f9ebf547965cfaabf209381860bc0 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-10-02T16:50:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 serpa_t_dr_sjrp.pdf: 10059856 bytes, checksum: 445f9ebf547965cfaabf209381860bc0 (MD5) Previous issue date: 2017-08-23 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Com o objetivo de observar comportamentos linguísticos e também sociais no âmbito da prática profissional da tradução (direção português ↔ inglês), principalmente no que concerne ao uso de brasileirismos; e, a fim de fornecer subsídios para o ensino e a aprendizagem dessas condutas, com base no uso de corpora e no emprego do conceito de habitus na formação de tradutores, realizamos duas Pesquisas subdivididas em três etapas, as quais se integram e se complementam nesta Tese de Doutoramento. Na parte 1 de nossa investigação, associamos bases epistemológicas, apoiando-nos na abordagem interdisciplinar proposta por Camargo (2005, 2007), e adotando o arcabouço dos Estudos Descritivos da Tradução (EVEN-ZOHAR, 1978; TOURY, 1978, 1995), dos Estudos da Tradução Baseados em Corpus (BAKER, 1993, 1995, 1996, 2000), da Linguística de Corpus (BERBER SARDINHA, 2004) e, em parte, da Terminologia (BARROS, 2004; FAULSTICH, 2004). Procuramos vincular noções sociológicas (SIMEONI, 1998; GOUANVIC, 1995, 1999, 2002, 2005; SELA-SHEFFY, 1997, 2000, 2004, 2005a, 2005b; INGHILLERI, 2003, 2005a, 2005b) e pedagógicas voltadas ao habitus (BOURDIEU, 1980, 1982; PERRENOUD, 2000, 2001; TARDIF, 2002) às discussões sobre competências (DIAZ FOUCES, 1999; HURTADO ALBIR, 1993, 1995, 1999, 2000, 2005) e sobre a utilização de corpora com tradutores aprendizes (ALVES, MAGALHÃES, PAGANO, 2000, 2005; TAGNIN, ALVES, 2010; ALVES, 2003; ALVES, MAGALHÃES, 2004; FROMM, 2008, 2009; BERBER SARDINHA, 2010; CAMARGO, 2011a, 2011b; LAVIOSA, 1995, 2008, 2009; ZANETTIN, BERNARDINI, STEWART, 2003). Em um segundo momento, procedemos a compilação de um corpus paralelo composto pela obra Maíra (1978), de autoria de Darcy Ribeiro; e pela respectiva tradução, realizada por Goodland e Colchie (1985). Também nos valemos dos glossários bilíngues de Antropologia da Civilização (2012), produzidos com base em duas obras ensaísticas do mesmo autor, de modo a cruzarmos os dados e observarmos as opções tradutórias, as quais, acreditamos, podem representar um conjunto de habilidades passível de ser ordenado em atividades a serem adotadas em sala de aula. Metodologicamente, o programa WordSmith Tools proporcionou-nos os recursos para o levantamento dos termos e para a análise dos aspectos sociais e terminológicos presentes na formulação de uma proposta de experienciação de alguns comportamentos profissionais do tradutor. Desse modo, tomamos por hipótese que a observação reflexiva sobre a tradução de brasileirismos, por meio da Linguística de Corpus, permite-nos fomentar uma Pedagogia da Tradução pautada na instrução do habitus tradutório. Quanto aos procedimentos de Goodland e Colchie, os resultados obtidos mostraram que os tradutores utilizaram: a) empréstimos da Língua Fonte para Língua Meta; b) normalização; c) traduções literais; d) omissões, entre outros traços. Podemos citar, como exemplos de empréstimos usados nos textos traduzidos, alguns termos como: “capanga”, “mameluco” e “paçoca”. Os resultados apontaram ainda para a intensa variação na tradução dos brasileirismos, fator que pode permitir ao estudante notar distinções de significado entre termos, principalmente no que diz respeito ao universo da sociedade brasileira, como, por exemplo, em: “miçangas”: beads/ glass beads/beads ornaments/ little beads/ crystal beads. Por fim, na parte 3 de nossa Tese, convertemos os dados e as teorizações em um exercício e aplicamos entre os matriculados em um curso de Bacharelado em Letras com Habilitação em Tradução de uma Universidade Pública do Estado de São Paulo. Procuramos fornecer-lhes um amplo cabedal de estratégias, a partir de glossários, listas de palavras de maior frequência e chavicidade, gráficos e tabelas, os quais comporiam os alicerces de suas competências. Também desenvolvemos um trabalho em que os estudantes puderam verificar suas próprias escolhas para brasileirismos nos textos darcynianos e conceber os principais aspectos relacionados à formulação de um habitus coparticipado e internalizado, discutindo suas diferentes interpretações. Por fim, esperamos que essa configuração possa promover a assimilação de saberes que são vislumbrados por meio de asserções de um suporte teórico e metodológico direcionado a procedimentos tradutórios profissionais baseados em corpora. / The main purpose of this Thesis is to investigate the linguistic and also social behaviors within (Portuguese ↔ English) professional practice in Translation area, particularly related to the usage of Brazilianisms; and, to provide subsidies for teaching and learning these conducts, based on the use of corpora and on the appliance of the concept of habitus in translators’ education. Therefore, we proceeded two Studies, divided in three steps, which are integrated and which complete themselves in this Dissertation. The first part of our investigation associated epistemological foundations, considering Camargo’s interdisciplinary proposal (2005,2007) and adopting the framework of Descriptive Translation Studies (EVEN-ZOHAR, 1978; TOURY, 1978, 1995), of Corpus-Based Translation Studies (BAKER, 1993, 1995, 1996, 2000), of Corpus Linguistics (BERBER SARDINHA, 2004) and, in part, of Terminology (BARROS, 2004; FAULSTICH, 2004). It also promoted a link among sociological (SIMEONI, 1998; GOUANVIC, 1995, 1999, 2002, 2005, SELA-SHEFFY, 1997, 2000, 2004, 2005a, 2005b; INGHILLERI, 2005a, 2005b) and pedagogical ideas related to habitus (BOURDIEU 1980, 1982; PERRENOUD, 2000, 2001; TARDIF, 2002), discussions about competences (DIAZ FOUCES, 1999; HURTADO ALBIR, 1993, 1995, 1999, 2000, 2005) and corpora for training translators (ALVES, MAGALHÃES, PAGANO, 2000, 2005; TAGNIN, ALVES, 2010; ALVES, 2003; ALVES, MAGALHAES, 2004; FROMM, 2008, 2009; BERBER SARDINHA, 2004, 2010; CAMARGO, 2011a, 2011b; LAVIOSA, 1995, 2008, 2009; ZANETTIN, BERNARDINI, STEWART, 2003). During the second part of this study, we compiled a parallel corpus composed by Darcy Ribeiro’s novel, Maíra (1978), and by its respective translation, performed by Goodland and Colchie (1985). We also used two Social Anthropology of Civilization bilingual glossaries (2012) based on essayistic works written by the same author, so as to compare data and to observe translational options, which possibly represent a set of skills that can be ordered in activities to be adopted in classroom. Methodologically, the program WordSmith Tools provided the resources for collecting terms and for observing sociocultural and terminological aspects which are present in our proposal of experiencing professional behaviors. Therefore, we considered as hypothesis that the reflexive analysis about translational practices related to Brazilianisms, using Corpus Linguistics as technique, allow the development of a Translation Pedagogy proposition based on learning translational habitus. Concerning Goodland and Colchie’s performances, results showed that the translators used: a) loans from Source Language into Target Language; b) normalization; c) literal translations; d) omissions, among other features. As examples of loans, we can mention some terms as “capanga”, “mameluco” and “paçoca”. The results also pointed to the strong variation in the translation of the Brazilianisms, condition that may concede the students of Translation to notice distinctions in meaning among anthropological terms, especially in relation to the universe of Brazilian society, such as in: “miçangas”:beads/ glass beads/beads ornaments/ little beads/ crystal beads. In the third part, we organized the data and theories in an exercise structured for students registered in a Bachelor degree in Letters with professional qualification for Translation in a São Paulo State public university. We offered an extensive assortment of strategies to the students, through glossaries, lists of frequency and keyness, graphics and squares that would compound the foundations of their competences. We also develop a translational work in which the trainees could verify their own choices for Brazilianisms in Ribeiro’s texts as well as understand the main aspects related to the creation of a shared and internalized habitus, discussing different interpretations. We hope this configuration may promote the assimilation of knowledges which are noticed through the statements of a theoretical and methodological support directed to professional procedures based on corpora for Translation. / FAPESP: 2013-10882-0

Les protéines extraites des feuilles de luzerne sont une source importante de protéines. La filtration membranaire, technologie de séparation respectueuse de l’environnement avec une productivité élevée et de faible coût a été utilisée pour séparer et concentrer les protéines des feuilles de luzerne à partir de leur jus. Cependant le phénomène du colmatage de la membrane qui réduit sérieusement le flux et la séparation des protéines est un facteur limitant important dans l'application de la filtration membranaire. Pour améliorer la récupération des protéines et amenuiser le phénomène du colmatage, la filtration membranaire associée à fort cisaillement a été utilisée pour la filtration du jus de luzerne. Toujours dans l’objectif d'optimiser le processus de la filtration, "le mode de la filtration" et "les paramètres de fonctionnement" ont été étudiés pour réduire le colmatage de la membrane et améliorer le rendement de la filtration. Puis, l’effluent du jus de luzerne a été filtré par des membranes dans des conditions de fort cisaillement afin de recycler les protéines. En outre, le mécanisme du colmatage a été étudié et a permis d’évaluer les stratégies de contrôle du colmatage. L'optimisation du procédé membranaire, via l’étude du "mode de filtration" et des "paramètres de fonctionnement" a été conduit dans le but d’améliorer la séparation et la concentration des protéines et de réduire le colmatage. Trois types de « mode de filtration » ont été testés : la filtration frontale sur le module de la cellule amicon (DA), la filtration tangentielle dynamique sur le module à disque rotatif (CRDM) et la filtration frontale sur le module à disque rotatif (DRDM)). Les « paramètres de fonctionnement » qui ont été étudiés sont les suivants : le type de membranes (ultrafiltration (UF) et microfiltration (MF)), la vitesse de rotation, la température et la pression transmembranaire (TMP). Le comportement du débit (évolution du flux du perméat au cours de la filtration), les performances de la séparation (taux de clarification et de concentration), l’efficacité du nettoyage de la membrane (récupération de la perméabilité membranaire) et la productivité lors des tests de recyclage et de concentration ont été étudiés dans le but de définir des stratégies dans le contrôle du colmatage. Puis, l’effluent de luzerne a été filtré par UF afin de séparer et purifier les protéines. Le mécanisme du phénomène du colmatage des membranes lors de la filtration du jus de luzerne a été étudié. Le processus du colmatage de la membrane a montré une tendance d’un colmatage multi-site progressif. Le modèle du colmatage multisite progressif selon la loi de Darcy (SMDM) a été proposé afin de mieux décrire et comprendre le processus du colmatage. Les effets de la composition du fluide d’alimentation, du choix de la membrane et des conditions hydraulique ont joué un rôle important dans le processus progressif du colmatage. De plus, les coefficients de résistance et de compressibilité dans les différentes étapes et sites ont été calculés afin d’expliquer le processus complexe du colmatage et d’évaluer l'efficacité des stratégies du contrôle du colmatage. Une série d'essais avec de longues durées de filtration a été réalisée pour étudier le déclin du flux et le colmatage de la membrane à diverses étapes du processus. Ces résultats présentent une utilité pour améliorer la récupération des protéines et contrôler le colmatage dans le processus de la filtration membranaire à fort cisaillement du jus de luzerne. Ces résultats sont aussi utiles pour la conception et la mise en place des technologies membranaires dans les processus industriels. / Alfalfa leaf proteins extracted from plants are an important protein source. As an environmentally friendly separation technology with high productivity and low cost, membrane filtration was used to separate and concentrate leaf protein from alfalfa juice. However membrane fouling seriously reduces flux and protein separation and is an important limitation in the application of membrane filtration. To improve protein recovery and fouling control, dynamic shear-enhanced membrane filtration with high shear rate on membrane surface and excellent anti-fouling capacity was used for alfalfa juice filtration in this work. In order to optimize filtration process, filtration mode and operation parameters were investigated to reduce membrane fouling and improve separation performance. Then, alfalfa wastewater was also treated by dynamic shear-enhanced membrane filtration to recycle proteins. Furthermore, the fouling mechanism was studied and served as a valuable evaluation for fouling strategies. In this study, process optimization including “Filtration mode” and “Operation parameters” was studied to improve protein recovery and fouling control. In “Filtration mode”, three types of filtration modules (dead end filtration using laboratory Amicon cell (DA), dynamic cross filtration using rotating disk module (CRDM) and dead end filtration using rotating disk module (DRDM)) were used to investigate the filtration performance. As for “Operation parameters”, the operation parameters including membranes (ultrafiltration (UF) and microfiltration (MF)), rotating speed, temperature and transmembrane pressure (TMP) were studied to optimize the filtration process. Flux behavior (permeate flux and flux decline), separation performance (clarification and concentration capacity), membrane cleaning efficiency (permeability recovery) and productivity in full recycling tests and concentration tests were utilized to evaluate the various operation strategies. In addition, alfalfa wastewater was treated by UF membrane, while waste proteins were recycled. Fouling mechanism for alfalfa juice filtration was investigated. The fouling process showed significantly stepwise multisite patterns. Based on Darcy’s law, the stepwise multisite Darcy’s law model (SMDM) was proposed to better describe and understand the fouling process. The effects of feed composition, membrane and hydraulic conditions played an important role in stepwise fouling process. Moreover, the resistance coefficient and compressibility for different steps and sites were calculated to explain the complex fouling process and estimate the efficiency of flux decline control strategies. Besides, a series of long tests were utilized to study flux decline and membrane fouling at various fouling step process. These results can be used to understand the protein recovery and fouling control during shear-enhanced membrane filtration process of alfalfa juice. They have important implications for process design of membrane technology in industrial scale.

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L'objectif de ce travail est le développement d'un modèle et d'une méthode numérique adaptés à la simulation du ruissellement d'eau de pluie sur des surfaces agricoles. Pour cela, nous utilisons un système d'équations aux dérivées partielles pour les eaux peu profondes : le système de Saint Venant. La pluie et l'infiltration y sont pris en compte par l'ajout de termes source et le couplage avec un modèle d'infiltration. Le système étant hyperbolique et conservatif nous choisissons d'utiliser un schéma aux volumes finis avec reconstruction hydrostatique. Avec cette reconstruction nous obtenons un schéma permettant de traiter les équilibres stationnaires et les interfaces sec/mouillé dues aux événements pluvieux. Tout d'abord, nous effectuons une comparaison systématique de différents flux numériques, de différentes reconstructions d'ordre deux (MUSCL et ENO modifiées) et de différentes méthodes de traitement des frottements sur des solutions analytiques unidimensionnelles. Ces comparaisons nous permettent de choisir une méthode numérique adaptée à la simulation du ruissellement qui en outre capture les phénomènes de type roll-waves. Ensuite nous nous intéressons au traitement de la pluie et de l'infiltration à l'aide du modèle de Green-Ampt. Cette méthode généralisée en dimension deux est validée sur des résultats expérimentaux obtenus à l'INRA d'Orléans et à l'IRD. La méthode numérique choisie et validée a été implémentée dans FullSWOF_2D un logiciel libre écrit en C++ pour la simulation de ruissellement d'eau de pluie sur des surfaces agricoles.

Dans cette thèse, on étudie les écoulements oscillatoires en milieux poreux (non saturés ou partiellement saturés) dus à des oscillations tidales des niveaux d'eau dans des milieux ouverts adjacents aux milieux poreux. L'étude est centrée sur le cas des plages de sable en hydrodynamique côtière, mais les applications concernent, potentiellement et plus généralement, les problèmes d'oscillation et de variation temporelle des niveaux d'eau dans des systèmes couplés, lorsque ceux-ci mettent en jeu des interactions entre les écoulements de sub-surface (milieux poreux) et les eaux de surface (milieux ouverts) : plages naturelles et artificielles; digues portuaires; barrages en terre; berges de fleuves; estuaires. Le forçage tidal des écoulements souterrains est représenté et modélisé ici, tant expérimentalement que numériquement, par une oscillation quasi-statique du niveau d'eau dans un réservoir externe ouvert, connecté au domaine poreux. On s'intéresse plus particulièrement aux écoulements verticaux forcés par une pression oscillatoire imposée au bas d'une colonne de sol. Sur le plan expérimental, ce type de forçage est obtenu par une machine à marée équipée d'un arbre rotatif. Au total, on utilise dans ce travail trois types d'approches (expérimentale, numérique, analytique), l'objectif étant d'étudier le mouvement vertical de la surface "libre" et l'écoulement non saturé sus-jacent, de façon à prendre en compte aussi bien les pertes de charge dans la zone saturée que les gradients de pression capillaire dans la zone non saturée. […] / In this thesis, we study hydrodynamic oscillations in porous bodies (unsaturated or partially saturated), due to tidal oscillations of water levels in adjacent open water bodies. The focus is on beach hydrodynamics, but potential applications concern, more generally, time varying and oscillating water levels in coupled systems involving subsurface / open water interactions (natural and artificial beaches, harbor dykes, earth dams, river banks, estuaries). The tidal forcing of groundwater is represented and modeled (both experimentally and numerically) by quasi-static oscillations of water levels in an open water reservoir connected to the porous medium. Specifically, we focus on vertical water movements forced by an oscillating pressure imposed at the bottom of a soil column. Experimentally, a rotating tide machine is used to achieve this forcing. Overall, we use three types of methods (experimental, numerical, analytical) to study the vertical motion of the groundwater table and the unsaturated flow above it, taking into account the vertical head drop in the saturated zone as well as capillary pressure gradients in the unsaturated zone. Laboratory experiments are conducted on vertical sand columns, with a tide machine to force water table oscillations, and with porous cup tensiometers to measure both positive pressures and suctions along the column (among other measurement methods). Numerical simulations of oscillatory water flow are implemented with the BIGFLOW 3D code (implicit finite volumes, with conjugate gradients for the matrix solver and modified Picard iterations for the nonlinear problem). In addition, an automatic calibration based on a genetic optimization algorithm is implemented for a given tidal frequency, to obtain the hydrodynamic parameters of the experimental soil. Calibrated simulations are then compared to experimental results for other non calibrated frequencies. Finally, a family of quasi-analytical multi-front solutions is developed for the tidal oscillation problem, as an extension of the Green-Ampt piston flow approximation, leading to nonlinear, non-autonomous systems of Ordinary Differential Equations with initial conditions (dynamical systems). The multi-front solutions are tested by comparing them with a refined finite volume solution of the Richards equation. Multi-front solutions are at least 100 times faster, and the match is quite good even for a loamy soil with strong capillary effects (the number of fronts required is small, no more than N≈ to 20 at most). A large set of multi-front simulations is then produced in order to analyze water table and flux fluctuations for a broad range of forcing frequencies. The results, analyzed in terms of means and amplitudes of hydrodynamic variables, indicate the existence, for each soil, of a characteristic frequency separating low frequency / high frequency flow regimes in the porous system.

Ce manuscrit décrit analytiquement et numériquement les instabilités d'un fluide magnétique dans une cellule de Hele-Shaw. On considère l'interface entre un fluide magnétique et un autre fluide non magnétique, miscible ou non, soumise à un champ magnétique homogène normal à la cellule ou à l'interface. Le champ démagnétisant est inhomogène à cette interface et génère un mouvement convectif des fluides. Dans la première partie, nous avons utilisé une analyse linéaire de stabilité entre deux liquides miscibles pour une distribution donnée de concentration à l'interface. Les résultats s'appliquent aussi à la stabilité d'un réseau de concentration induit par une expérience de Rayleigh forcé. Nous avons démontré que l'équation de Brinkman décrit mieux la dissipation visqueuse dans une cellule de Hele-Shaw que celle de Darcy. Nous avons trouvé que la viscosité (et non la diffusion massique) donnait à l'écoulement une échelle de longueur de l'ordre de l'épaisseur de la cellule dans le cas des forçages élevés. Dans la seconde partie de notre étude, nous avons modélisé la dynamique non linéaire de l'interface avec une tension superficielle par la méthode des intégrales de frontière. Nous avons décrit la modification des doigts de Saffman–Taylor par les forces magnétostatiques. Nous avons obtenu des structures dendritiques proches de celles observées expérimentalement et analysé quelques aspects de la formation des motifs.

Pulse tube cryocoolers (PTC) are a class of rugged and high-endurance refrigeration systems that operate without moving parts at their low temperature ends, and are capable of reaching temperatures down to and below 123 K. PTCs are particularly suitable for applications in space, guiding systems, cryosurgery, medicine preservation, superconducting electronics, magnetic resonance imaging, weather observation, and liquefaction of gases. Applications of these cryocoolers span across many industries including defense, aerospace, biomedical, energy, and high tech. Among the challenges facing the PTC research community is the improvement of system efficiency, which is a direct function of the regenerator component performance. A PTC implements the theory of oscillatory compression and expansion of the gas within a closed volume to achieve desired refrigeration. An important deficiency with respect to the state of art models dealing with PTCs is the limited understanding of the hydrodynamic and thermal transport parameters associated with periodic flow of a cryogenic fluid in micro-porous structures. In view of the above, the goals of this investigation include: 1) experimentally measuring and correlating the steady and periodic flow Darcy permeability and Forchheimer’s inertial hydrodynamic parameters for available rare-Earth ErPr regenerator filler; 2) employing a CFD-assisted methodology for the unambiguous quantification of the Darcy permeability and Forchheimer’s inertial hydrodynamic parameters, based on experimentally measured steady and periodic flow pressure drops in porous structures representing recently developed regenerator fillers; and 3) performing a direct numerical pore-level investigation for steady and periodic flows in a generic porous medium in order to elucidate the flow and transport processes, and quantify the solid-fluid hydrodynamic and heat transfer parameters. These hydrodynamic resistances parameters were found to be significantly different for steady and oscillatory flows.

L'objectif de cette thèse est l'analyse d'erreur a posteriori et la proposition de stratégies d'adaptivité basées sur des critères d'arrêt et de raffinement local de maillage. Nous traitons une classe d'équations paraboliques dégénér ées multidimensionnelles modélisant des problèmes importants pour l'industrie. Au chapitre 1 nous considérons le problème de Stefan instationaire a deux phases qui modélise un processus de changement de phase régi par la loi de Fourier. Nous régularisons la relation entre l'enthalpie et la température et nous discrétisons le problème par la méthode d'Euler implicite en temps et un schéma numérique conforme en espace tel que les élément finis conformes, ou les volumes finis centrés aux sommets du maillage. Nous démontrons une borne supérieure de la norme duale du résidu, de l'erreur sur l'enthalpie dans L2(0; T;H-1) et de l'erreur sur la température dans L2(0; T;L2), par des estimateurs d'erreur entièrement calculables. Ces estimateurs comprennent : un estimateur associé à l'erreur de régularisation, un estimateur associé à l'erreur d'une méthode de linéarisation (par exemple, la méthode de Newton), un estimateur associé à l'erreur en temps et un estimateur associé à l'erreur du schéma en espace. Par conséquent, ces estimateurs permettent de formuler un algorithme adaptatif de résolution où les erreurs associées peuvent être équilibrées. Nous proposons également une stratégie de raffinement local de maillages. En fin, nous prouvons l'efficacité de nos estimations d'erreur a posteriori. Un test numérique illustre l'efficacité de nos estimateurs et la performance de l'algorithme adaptatif. En particulier, des indices d'efficacité proches de la valeur optimale de 1 sont obtenus. Au chapitre 2 nous développons des estimations d'erreur a posteriori pour l'écoulement de Darcy polyphasique et isothermique, décrit par un système couplé d'équations aux dérivées partielles non linéaires et d'équations algébriques non linéaires. Ce système est discrétisé en espace par une méthode de volume finis centrés par maille et la méthode d'Euler implicite en temps. Nous etablissons une borne supérieure d'une norme duale du résidu augmentée d'un terme qui tiens compte de la non-conformité des volumes finis par des estimateurs d'erreur a posteriori entièrement calculables. Dans ce chapitre, nous nous concentrons sur la formulation d'un critère d'arrêt de l'algorithme de linéarisation du problème discrète (tel que la méthode de Newton) avec un critère d'arrêt du solveur algébrique de résolution du système linéarité (par exemple la méthode GMRes), de sort que les contributions des estimateurs d'erreur correspondant n'affectent plus la somme globale des estimateurs d'erreur de manière significative. Nous appliquons notre analyse sur des exemples réalistes d'ingénierie de réservoir pour confirmer qu'en général notre ajustement des critères d'arrêt apporte une économie significative (jusqu'au un ordre de magnitude en termes du nombre total des itérations du solveur algébrique), déjà sur des maillages fixes, et ceci sans perte notable de précision. Au chapitre 3 nous complétons le modèle décrit au chapitre 2 en considérant une condition non-isothermique pour l'écoulement a fin de traiter le modèle général d'écoulement polyphasique thermique dans les milieux poreux. Pour ce problème, nous développons des estimateurs d'erreur analogues a ceux du chapitre 2 pour lesquels nous établissons une borne supérieure d'erreur entièrement calculable, pour une norme duale du résidu complétée par un terme d'évaluation de la non-conformité. Nous montrons ensuite comment estimer séparément chaque composante d'erreur, ce qui nous permet d'ajuster les critères d'arrêt et d'équilibrer les contributions des différents estimateurs d'erreur : erreur d'approximation en temps, erreur d'approximation en espace, erreur de linéarisation et erreur du solveur algébrique. Ce chapitre se termine par une application des estimateurs au modèle d'huile morte. La preuve de l'efficacité de notre estimation a postiriori est egalement fournie. Finalement, au chapitre 4 nous considérons les procédés de récupération assistée d'huile. Plus précisément, nous étudions une technique de récupération thermique d'huile de type huile morte par injection de vapeur destinée a augmenter la mobilité des hydrocarbures. Dans ce chapitre, nous appliquons l'analyse a posteriori des chapitres 2 et 3, nous proposons une formule de quadrature pour simplifier l'évaluation des estimateurs, nous proposons un algorithme adaptatif de raffinement de maillages en espace et en temps basé sur les estimateurs et nous illustrons pas des essais numériques sur des exemples réalistes la performance de cette stratégie de raffinement. Notamment, des gains significatifs sont réalisés en terme du nombre de mailles nécessaires pour la simulation sur des exemples en dimension trois.