<p>Knowledge of the turbulent fluxes at the sea surface is important for understanding the interaction between atmosphere and ocean. With better knowledge, improvements in the estimation of the heat exchange coefficients can be made and hence models are able to predict the weather and future climate with higher accuracy.</p><p>The exchange coefficients of latent and sensible heat during stable stratification vary in the literature. Therefore it is necessary to investigate the processes influencing the air-sea exchange of water vapour and heat in order to estimate these values. With measurements from a tower and a directional waverider buoy at the site Östergarnsholm in the Baltic Sea, data used in this study have been sampled from the years 2005-2007. This site represents open-ocean conditions during most situations when the wind comes from the south-east sector. The neutral exchange coefficients, CEN and CHN, have been calculated along with the non-dimensional profile functions for temperature and wind to study the dependence of stability and other parameters of relevance.</p><p>It was found that CEN increased slightly with wind speed and reached a mean value of approximately 1.45×10-3. The highest values of CEN were observed during near neutral conditions and low wave ages. CHN attained a mean value of approximately 0.77×10-3 and did not show any relation to wind speed or to wave age. No significant dependence with wind or wave direction could be shown for either CEN or CHN in the sector 80-220°. The stability correction, performed to reduce the dependence on stratification for CEN and CHN, was well performed for stabilities higher than 0.15. The stability is represented by a relationship between the height and the Obukhov-length (z/L).</p><p>Validity of the non-dimensional profile functions for temperature and wind showed that, for smaller stabilities, these functions gave higher values than the corresponding functions recommended by Högström (1996). The profile funtions for temperature was shown to have a larger scatter while the profile functions for wind was less scattered and deviated more from the functions given by Högström</p> / <p>Kunskap om turbulenta flöden i det marina gränsskiktet är viktigt för att förstå växelverkan mellan atmosfär och hav. Med bättre kunskap kan förbättringar i bestämningen av utbyteskoefficienterna för latent och sensibelt värme erhållas. Det medför att modeller kan prognostisera väder och framtida klimat med högre noggrannhet.</p><p>Utbyteskoefficienterna för latent och sensibelt värme har för stabil skiktning olika värden i litteraturen. Detta gör det nödvändigt att undersöka de processer som påverkar utbytet av vattenånga och värme mellan luft och hav för att kunna bestämma dessa värden. Data som har använts i den här studien insamlades mellan år 2005 och 2007 från en boj och ett torn vid mätplatsen Östergarnsholm i Baltiska havet. För det flesta situationer, när vinden blåser från syd-ost, representerar mätplatsen ett förhållande likvärdigt det över öppet hav. De neutrala utbyteskoefficienterna, CEN och CHN, och de dimensionslösa profilfunktionera för temperatur och vind, och , har beräknats för att studera beroendet av stabilitet samt andra relevanta parametrar.</p><p>Beräkningarna visade att CEN ökade något med vindhastighet och hamnade på ett medelvärde av ungefär 1.45×10-3. De högsta värdena på CEN observerades vid nära neutrala förhållanden och låga vågåldrar. CHN uppmättes till att ha ett medelvärde på ungefär 0.77×10-3 och uppvisade inget beroende med vindhastighet eller vågålder. Inget märkbart beroende med vind- eller vågriktning kunde visas för CEN eller CHN i sektorn 80-220°. Stabilitetskorrektionen, utförd för att reducera beroendet av atmosfärens skiktning för CEN och CHN, var bra för stabiliteter högre än 0.15. Stabiliteten representeras av förhållandet mellan höjden och Obukhov-längden (z/L).</p><p>Utvärdering av de dimensionslösa funktionerna för temperatur och vind visade att dessa funktioner, för små stabiliteter, gav högre värden än motsvarande funktioner som rekommenderas av Högström (1996). Värdena på profilfunktionerna för temperatur hade större spridning än värdena på profilfunktionerna för vind och avvek mer från funktionerna givna av Högström.</p>

Knowledge of the turbulent fluxes at the sea surface is important for understanding the interaction between atmosphere and ocean. With better knowledge, improvements in the estimation of the heat exchange coefficients can be made and hence models are able to predict the weather and future climate with higher accuracy. The exchange coefficients of latent and sensible heat during stable stratification vary in the literature. Therefore it is necessary to investigate the processes influencing the air-sea exchange of water vapour and heat in order to estimate these values. With measurements from a tower and a directional waverider buoy at the site Östergarnsholm in the Baltic Sea, data used in this study have been sampled from the years 2005-2007. This site represents open-ocean conditions during most situations when the wind comes from the south-east sector. The neutral exchange coefficients, CEN and CHN, have been calculated along with the non-dimensional profile functions for temperature and wind to study the dependence of stability and other parameters of relevance. It was found that CEN increased slightly with wind speed and reached a mean value of approximately 1.45×10-3. The highest values of CEN were observed during near neutral conditions and low wave ages. CHN attained a mean value of approximately 0.77×10-3 and did not show any relation to wind speed or to wave age. No significant dependence with wind or wave direction could be shown for either CEN or CHN in the sector 80-220°. The stability correction, performed to reduce the dependence on stratification for CEN and CHN, was well performed for stabilities higher than 0.15. The stability is represented by a relationship between the height and the Obukhov-length (z/L). Validity of the non-dimensional profile functions for temperature and wind showed that, for smaller stabilities, these functions gave higher values than the corresponding functions recommended by Högström (1996). The profile funtions for temperature was shown to have a larger scatter while the profile functions for wind was less scattered and deviated more from the functions given by Högström / Kunskap om turbulenta flöden i det marina gränsskiktet är viktigt för att förstå växelverkan mellan atmosfär och hav. Med bättre kunskap kan förbättringar i bestämningen av utbyteskoefficienterna för latent och sensibelt värme erhållas. Det medför att modeller kan prognostisera väder och framtida klimat med högre noggrannhet. Utbyteskoefficienterna för latent och sensibelt värme har för stabil skiktning olika värden i litteraturen. Detta gör det nödvändigt att undersöka de processer som påverkar utbytet av vattenånga och värme mellan luft och hav för att kunna bestämma dessa värden. Data som har använts i den här studien insamlades mellan år 2005 och 2007 från en boj och ett torn vid mätplatsen Östergarnsholm i Baltiska havet. För det flesta situationer, när vinden blåser från syd-ost, representerar mätplatsen ett förhållande likvärdigt det över öppet hav. De neutrala utbyteskoefficienterna, CEN och CHN, och de dimensionslösa profilfunktionera för temperatur och vind, och , har beräknats för att studera beroendet av stabilitet samt andra relevanta parametrar. Beräkningarna visade att CEN ökade något med vindhastighet och hamnade på ett medelvärde av ungefär 1.45×10-3. De högsta värdena på CEN observerades vid nära neutrala förhållanden och låga vågåldrar. CHN uppmättes till att ha ett medelvärde på ungefär 0.77×10-3 och uppvisade inget beroende med vindhastighet eller vågålder. Inget märkbart beroende med vind- eller vågriktning kunde visas för CEN eller CHN i sektorn 80-220°. Stabilitetskorrektionen, utförd för att reducera beroendet av atmosfärens skiktning för CEN och CHN, var bra för stabiliteter högre än 0.15. Stabiliteten representeras av förhållandet mellan höjden och Obukhov-längden (z/L). Utvärdering av de dimensionslösa funktionerna för temperatur och vind visade att dessa funktioner, för små stabiliteter, gav högre värden än motsvarande funktioner som rekommenderas av Högström (1996). Värdena på profilfunktionerna för temperatur hade större spridning än värdena på profilfunktionerna för vind och avvek mer från funktionerna givna av Högström.

Les préoccupations environnementales actuelles visent à réduire les consommations énergétiques. Dans une démarche d’amélioration des bâtiments existants, l'étude du comportement thermique d’une paroi n'est pas aisée du fait de la méconnaissance de ses propriétés thermophysiques réelles. Ces paramètres sont pourtant prépondérants pour la phase d'optimisation économique des opérations de réhabilitation ou pour vérifier ses performances in situ. Il apparaît donc important de pouvoir caractériser les parois de bâtiment en place. Notre travail vise à développer une méthode de caractérisation thermique d’une paroi adaptée aux applications in situ basée sur une approche active. Le principe d'identification consiste à solliciter thermiquement une face d’accès en imposant un flux de chaleur sous forme d’un créneau et à étudier la réponse en température enregistrée par thermographie infrarouge sur l’autre face. A partir de signaux de flux et de températures mesurés aux limites de la paroi, les propriétés thermophysiques de la paroi seront estimées par méthode inverse. Nous nous sommes dans un premier temps intéressés aux parois homogènes. Le schéma d’inversion est construit autour d’un modèle numérique décrivant la réponse de la paroi suivant la méthode des différences finies en 1D. L’identification de la conductivité thermique et de la chaleur volumique de la paroi est réalisée en optimisant le groupement de paramètres qui permet de minimiser l’écart entre la température normalisée mesurée et la température normalisée simulée. Le coefficient d’échange surfacique global est également identifié à partir du même essai. Dans ce travail, la méthode a été appliquée à une paroi homogène en carreaux de plâtre mise en place au laboratoire. Elle a une épaisseur de 6.5 cm. Cette technique a été utilisée pour les parois multicouches de bâtiments. Les résultats issus de cette procédure d’inversion ont été comparés à des valeurs de référence obtenues à partir d’une procédure classique (NF EN 12664-méthode fluxmétrique). Une bonne concordance des résultats est obtenue. Une autre partie représente les essais in situ. / Current environmental concerns are intended to reduce energy consumption. In a process of improving existing buildings, the study of the thermal behavior of a wall is not easy because of the ignorance of its real thermophysical properties. These parameters are yet to dominate the economic optimization phase of the rehabilitation or to check its performance in situ. It therefore appears important to characterize the walls of existing building. Our work aims to develop a method of thermal characterization of a wall suitable for in situ applications based on an active approach. The principle of identification is to apply a heat-face access by imposing a heat flux in the form of a pulse and to study the temperature response recorded by infrared thermography on the other side. From signal flow and temperature measured at the limits of the wall, the thermophysical properties of the wall will be estimated by inverse method. We are at present interested in homogeneous walls. The inversion scheme is built around a digital model describing the response of the wall following the finite difference method in 1D. The identification of the thermal conductivity and heat volume of the wall is achieved by optimizing the group of parameters which minimizes the normalized difference between the temperature measured and the temperature standard simulated. The overall Global exchange coefficient is also identified from the same test. In this work, the method was applied to a homogeneous wall tile plaster introduction to the laboratory. It has a thickness of 6.5 cm. This technique was used for multilayer walls of buildings. The results of this inversion procedure were compared with reference values obtained from a standard procedure (DIN EN 12664-flow meter methods). A good agreement is obtained. Another part is the in situ tests.

[pt] A pasta de gelo é uma mistura de água e um aditivo, com finas partículas de gelo, apresentando uma alta densidade de energia térmica. O principal motivo de sua utilização deve-se à combinação do aproveitamento do calor latente na mudança de fase com capacidade de ser bombeado. O presente trabalho trata do estudo experimental sobre a transfe rência de calor e queda de pressão, com mudança de fase, utilizando uma mistura de propileno glicol - água com 13,8% de concentração em peso, num trocador de calor de placas com arranjo em U para 16 placas. Realizaram-se testes de troca de calor com escoamento em paralelo e contra-corrente, para duas condições de fração mássica de gelo e números de Reynolds para a pasta de gelo entre 150 e 425, com diferentes condições de carga térmica. Dos testes foram observados aumentos de até 25% no coeficiente global de troca calor, ao se incrementar a vazão e, conseqüentemente, o número de Reynolds da pasta de gelo. Com o aumento da fração de gelo melhora-se a capacidade de resfriamento, diminuindo o número de Nusselt da pasta de gelo. O coeficiente global de troca, porém, começa a diminuir. Na literatura esta relação ainda não está bem definida. Alguns autores relatam ganhos, perdas ou indiferença no coeficiente global. Resultados do coeficiente global e do número de Nusselt, nos modos paralelo e contra-corrente, não apresentaram grande diferença. A capacidade de resfriamento em contra-corrente foi maior, apresentando valores de efetividade cerca 10% acima dos resultados observados no modo paralelo. Os fatores de atrito encontrados variaram entre 0,030 a 0,085, o que concorda com os resultados apresentados por outros pesquisadores. Como era de se esperar, o fator de atrito diminui com o aumento da vazão mássica e de maneira inversa com o aumento da fração de gelo. / [en] Ice slurry is an aqueous solution from which ice crystals are formed. These crystals possess high energy density, in the form of latent heat. Furthermore, the fact of being a slurry makes it an excellent energy carrier, for it can be easily pumped. The present work presents an experimental procedure to assess the heat transfer and the pressure loss, with phase change, using a mixture of propyleneglycol and water, 13.8% weight, in a U-plate heat exchanger with 16 plates. Tests were carried out for both parallel and counter-flow configurations of the heat exchanger, for two different mass fractions of ice and with Reynolds numbers between 150 and 425 for the slurry. Different thermal loads were considered. The experiments showed increases of up to 25% in the overall heat transfer coeficiente when the slurry flow is increased, with consequent increase in the Reynolds number. By increasing the ice fraction the cooling capacity is improved, reducing the Nusselt number. In the literature, this relationship is not clearly defined, as some authors show gains in the heat exchange coefficient, losses, and some others did not observe any influence on this parameter. Regarding the heat Exchange configuration, i.e., parallel or counter-flow, neither the heat exchange coefficient, nor the Nusselt number suffered major influence. The effectiveness is up to 10% higher for the counter-flow configuration in comparison with the parallel configuration. The figures found for the friction coefficient, between 0,030 and 0,085, are in good agreement with the literature. As expected, the friction coefficient decreases when the mass flow is increased, and increases when the ice fraction is increased.