La problématique des résonances acoustiques dans un tube corrugué sous écoulement a été étudiée conjointement sur le plan expérimental et numérique. Des analyses portant sur la structure de l’écoulement lors de l’apparition du sifflement sont réalisées. Elles visent à mieux comprendre la nature du phénomène et le couplage aéroacoustique en jeu.Des expériences en laboratoire sur trois géométries de veines corruguées de petites longueurs(1 à 2 m) ont été réalisées. Un écoulement d’air était appliqué pour des vitesses comprises entre10 et 25 m/s et une pression voisine de la pression atmosphérique faisant apparaître les résonancesacoustiques longitudinales. Des mesures par fil chaud, microphone et par technique laser (Particle ImageVelocimetry) ont permis de caractériser l’écoulement dans des conditions favorisant le sifflement. Sur ces différentes mesures, nous avons appliqué une technique de reconstitution spatio-temporelle, laLinear Staochastic Estimation (LSE). Des simulations numériques de type Lattice Boltzmann (2D, codePOWERFLOW, EXA) ont permis de prédire ce phénomène aéroacoustique avec une bonne détermination des modes préférentiels selon les conditions d’écoulement dans un tuyau corrugué court(1 à 2 m).Finalement, des essais à haute pression (P < 40 bars) conduits sur un riser industriel de 18 m ontcomplété cette étude. Dans ce cas, la résonance produite devenait transverse. Des traitements dessignaux tels que la transformation de Hilbert Huang ou par ondelettes de Gabor ont été appliqués mettant en évidence l’influence de la géométrie des corrugations sur le sifflement en temps, en fréquence et enamplitude.Dans les deux configurations, que ce soit en laboratoire ou en installation industrielle, les structures au sein de l’écoulement, dont la fréquence caractéristique était celle du sifflement, se déplaçaient à la vitesse de l’écoulement. Dans les deux cas, lorsque le tuyau corrugué se met à chanter, les mesures de vitesse et de pression dans l’écoulement montre une prédominance du pseudo-bruit sur le signal sonore. L’excitation observée sur les risers en condition de sifflement est celle d’un pseudo-bruit de niveau defluctuations très important sans distorsion non linéaire, et ce malgré un niveau de 170 dB. / The problem of acoustic resonances in a corrugated pipe under flow has been studied both experimentally and numerically. Analyzes concerning the flow structure during the whistling phenomenon are performed. They aim to better understand the nature of the phenomenon and the aeroacoustic coupling involved.Laboratory experiments were carried out on three geometries of corrugated veins of short lengths(1 to 2 m). An air flow was applied for speeds between 10 and 25 m/s and a pressure close toatmospheric pressure showing the longitudinal acoustic resonances. Measurements by hotwires,microphone and laser technique (Particle Image Velocimetry) allowed to characterize the flow under conditions favoring whistling. On these different measures, we applied a spatio-temporal reconstructiontechnique, the Linear Staochastic Estimation (LSE). Numerical simulations of Lattice Boltzmann method (2D, POWERFLOW code, EXA) have made possible the prediction of this aeroacousticphenomenon with a good determination of the preferential modes according to the flow conditions in ashort corrugated pipe (1 to 2 m).Finally, high pressure tests (P < 40 bars) conducted on an industrial riser of 18 m completed thisstudy. In this case, the resonance produced became transverse. Signal processing such as the HilbertHuang transformation or Gabor wavelet has been applied, highlighting the influence of the corrugation geometry on whistling in time, frequency and amplitude.In both configurations, whether in the laboratory or in an industrial facility, the structures within the flow, whose characteristic frequency was whistling, moved at the rate of flow. In both cases, when the corrugated pipe sings, velocity and pressure measurements in the flow show a predominance of the pseudo-noise on the sound signal. The excitation observed on the risers in the whistling condition is that of a pseudo-noise of very high level of fluctuations without non-linear distortion, and this despite a level of 170 dB.

La cavitation est un enjeu majeur dans de nombreux systèmes hydrauliques à cause des chutes de performances, des vibrations et de l'endommagement qu'elle peut générer.Cette thèse est dédiée au phénomène d'érosion par cavitation et vise à proposer des outils pour quantifier le potentiel érosif d'un écoulement cavitant.La géométrie retenue est celle d'un hydrofoil symétrique basé sur un NACA0015 avec une partie plane entre 27% et 70% de la corde pour faciliter la mise en place de capteurs.L’étude se focalise sur une cavitation par poche oscillante se développant au bord d’attaque de l’hydrofoil.Les essais sont réalisés dans le tunnel hydrodynamique du LEGI, rénové en partie pour répondre aux nouveaux besoins de cette thèse.En parallèle, des calculs numériques sont menés avec le code de calcul 2D instationnaire cavitant IZ développé au LEGI.L'écoulement cavitant est analysé sur la base de vidéos rapides et de simulations numériques.Cette analyse permet de déterminer la dynamique de la poche, la longueur maximale de la poche et la fréquence de lâchers, ainsi que l'influence des paramètres hydrodynamiques (vitesse de l'écoulement, incidence du profil, nombre de cavitation) sur le comportement de la poche.De forts effets tridimensionnels observés expérimentalement rendent difficile la prévision de la dynamique de la poche avec le code bidimensionnel.Cependant, la longueur maximale de la poche et la fréquence de lâchers sont bien prévues numériquement.Une matrice de huit capteurs PVDF, de surfaces actives 2x2 mm$^2$, est fabriquée et collée sur l’hydrofoil entre 30% et 67% de la corde. Cette instrumentation permet de mesurer les pics de pression dus à l'implosion des structures de vapeur à une fréquence d'acquisition de 10~MHz sur huit voies en simultané.L’agressivité de l’écoulement cavitant est déterminée expérimentalement à partir de la distribution de la fréquence des pics de pression en fonction de leur amplitude.Numériquement, un paramètre d’agressivité est défini à partir d’un modèle développé précédemment au LEGI.Il permet d’estimer une agressivité instantanée et moyenne à la surface de l’hydrofoil.Des études locales sur l’agressivité instantanée et moyenne numériques permettent d’identifier l’origine des zones les plus agressives. Une comparaison qualitative entre expérience et numérique montre que le calcul numérique surestime l’agressivité au voisinage du bord d’attaque.Globalement, les résultats expérimentaux et numériques sont en bon accord pour une faible incidence et montrent que la zone de plus forte agressivité est localisée au niveau de la fermeture de poche et que la vitesse de l'écoulement a une forte influence sur le niveau d'agressivité. / Cavitation is a major issue in hydraulic machinery, due to its negative consequences: performance drop, vibrations increase and damage.This PhD is dedicated to cavitation erosion and aims to propose tools in order to quantify the erosive potential of a cavitating flow.Experiments were carried out on a symmetrical hydrofoil based on a NACA0015 with a flat area between 27% and 70% of the chord length for an easy instrumentation with pressure sensors.The study is focused on partial cavitation that detaches from the leading edge of the hydrofoil and periodically sheds vapor clouds.All experiments are conducted in the LEGI cavitation tunnel, partly renovated for the new purposes of this PhD.Meanwhile, numerical calculations are performed with the in-house 2D cavitating unsteady code IZ developed at LEGI.Flow analyses are based on high-speed videos and numerical simulations.These analyses give the cavity dynamics, the maximum cavity length and the shedding frequency.The influence of the hydrodynamic parameters (flow velocity, hydrofoil angle of attack, cavitation number) on the cavity behavior is studied.Strong 3D effects observed experimentally make it difficult to predict the cavity dynamics with the two-dimensional code. Nevertheless the maximum cavity length and the shedding frequency are well predicted numerically.A matrix of eight sensors, with an active area of 2x2~mm$^2$, was made and flush mounted on the hydrofoil between 30% and 67% of the chord length.These sensors allow measuring pressure peaks due to the collapse of vapor structures on the hydrofoil surface. Acquisitions are made simultaneously on the eight sensors at a sampling rate of 10 MHz.The flow aggressiveness is estimated experimentally from the peak frequency distribution as a function of the peak amplitude.Numerically an aggressiveness parameter is defined from a model developed previously at LEGI. This parameter allows estimating an instantaneous and mean aggressiveness at the surface of the hydrofoil.The origins of the most aggressive areas are identified from local studies.Comparison between experimental and numerical results shows that the numerical approach overestimates the aggressiveness close to the hydrofoil leading edge.Globally, the experimental and numerical results are in pretty good agreement for low incidence.The most aggressive area is localized at the cavity closure and the flow velocity has a huge influence on the aggressiveness level.

Cette thèse monographique, consacrée à l'oeuvre filmique du cinéaste expérimental Stan Brakhage, constitue un apport en histoire et en esthétique du cinéma. Une recherche en archives a permis l'analyse de la filmographie complète du cinéaste composée de près de quatre cent films réalisés entre 1952 et 2003, et l'étude de ses archives non-film. Cette thèse propose une synthèse de ces analyses, dans une étude stylistique de l'oeuvre filmique du cinéaste.L'étude stylistique est fondée sur des analyses esthétiques, formelles et iconographiques.Un style naturaliste a pu être identifié et défini, avec en particulier les théories du naturalisme de Worringer dans Abstraction et Einfühlung, de Kris dans Le Style rustique, et de Zola avec la méthode expérimentale, réactualisées avec les théories du modernisme dont de Greenberg, et adaptées aux formes cinématographiques avec les théories d'Eisenstein et de Brakhage. Cette thèse stylistique prétend donner une synthèse d'ensemble monographique. / This monographic thesis, dedicated to the film work of the experimental film-maker Stan Brakhage, constitutes a contribution in film history and aesthetics. A research in archives allowed the analysis of the complete filmography of the film-maker composed of about four hundred films made between 1952 and 2003, and the study of its non-film archives. This thesis provides a synthesis of these analyses, in a stylistic study of the film work of the film-maker.Stylistic study is founded on aesthetic, formalist and iconographic analyses. A naturalist style could be identified and defined, with particularly the theories of the naturalism byWorringer in Abstraction and Einfühlung, by Kris on rustic style, and by Zola with experimentalmethod, updated with the theories of modernism including by Greenberg, and adapted to filmforms with the theories of Eisenstein and Brakhage. This stylistic thesis pretends to give anoverall monographic synthesis.

Les ondes de choc de cisaillement dans les solides quasi-incompressibles sont un type d'onde peu exploré car accessible à la mesure seulement depuis une douzaine d'années. Elles se distinguent des ondes de choc de compression par leur non-linéarité cubique au lieu de quadratique. Les faibles vitesses des ondes de cisaillement, de l'ordre du mètre par seconde, permettent notamment d'atteindre des régimes assez fortement non linéaires sur de faibles distances, et de contrebalancer l'absorption relativement importante dans ces milieux. A notre connaissance, ces ondes ont été étudiées presque exclusivement en ondes planes. Or, la focalisation est un phénomène fondamental dans la physique des ondes et ses applications. C'est cette focalisation que l'on s'est attaché à étudier spécifiquement ici, tant du point de vue théorique et numérique, qu'expérimental. L'objectif était de mettre en évidence la focalisation des ondes de choc de cisaillement. Ce travail est en particulier motivé par son application potentielle en biomécanique. On a ici fait l'hypothèse que les ondes de choc de cisaillement pourraient jouer un rôle dans la formation de certaines lésions cérébrales suite à un traumatisme crânien, la géométrie du crâne induisant leur focalisation. Ces considérations nous ont conduits à dimensionner les phénomènes étudiés en conséquence, en termes de fréquence, d'amplitude et de géométrie. La focalisation a ainsi été montrée dans le cas d'un gel simulant un tissu biologique. Les comparaisons avec le modèle théorique et numérique se sont avérées favorables. Pour approfondir l'analyse de l'hypothèse, il resterait à prouver que ces ondes de choc peuvent induire des lésions. / Shear shock waves in quasi-incompressible soft solids have been observed experimentally only twelve years ago. They differ from compression shock waves because their nonlinearity is cubic instead of quadratic. Velocities of shear waves are small, of the order of the meter per second, and thus induce a strong nonlinear behavior over small distances. This allows to counter-balance the quite strong absorption in such media. To our knowledge, these shear shock waves have been studied only for plane waves. However, focusing is a fundamental phenomenon in the wave physics and its applications. This is why our objective is to investigate the focusing of shear waves theoretically, numerically, and experimentally. This work was in particular motivated by a potential application in biomechanics. We have hypothesized that shear shock waves could play a role in the formation of some traumatic brain injuries, the geometry of the skull producing the focusing effect. These hypotheses have governed our studies for the choice of the different parameters such as the frequency, the amplitude and the geometry. The focusing has been demonstrated in a biological tissue-mimicking gel. Comparisons with the theoretical and numerical model have shown a good agreement. Further studies should concern the possible formation of lesions by shear shock waves.

Cette monographie sur l’œuvre théâtrale de Charles Ludlam (1943-1987), dramaturge, comédien, metteur en scène et directeur de la Ridicoulous Theatrical Company (1967-1987) à new york, s’attache à mettre en valeur le fonctionnement poétique des pièces. A partir de l’étude de la réception, des archives et des commentaires de Ludlam, et surtout, des pièces elles-mêmes, il s’agit de réexaminer la validité des jugements critiques portés sur l’œuvre, qui n’a pas fait l’objet de réévaluation sérieuse depuis le contexte immédiat de la création des pièces. Prenant nos distances avec les classifications habituelles du dramaturge (théâtre gay, théâtre de divertissement, théâtre parodique), nous montrons que la compréhension de l’œuvre de Ludlam ne peut avoir lieu sans une confrontation à la tradition de la pensée du théâtre occidental. Ludlam entretient ainsi un rapport ambigu et ambivalent au milieu de l’avant-garde dans lequel il s’inscrit, qui explique en partie les contresens dont il a été victime. / This monograph on the theatrical works of Charles Ludlam (1943-1987), playwright, actor, director and founder of the Ridiculous Theatrical Company (1967-1987) in New York City, aimes at exploring the poetic underpinnings of the plays. Based on the study of the works’ reception, of Ludlam’s archive an down commentaries, and above all, of the plays per se, our purpose was ton reexamine the validity of the critical judgements on works which have note been seriously reconsidered since their original opening. Distancing ourselves from the usual labels attached to the playwright (gay theatre, entertainment, parody) we show that any real understanding of Ludlam ought to rely on an confrontation with the tradition of and reflection on western theatre practices. Ludlam thus enjoyed an ambiguous and ambibalent relationship with the avant-garde milieu of which he was part, which accounts in part for the misundersandings to which his work has fallen prey.

L’intégrité de surface a un rôle significatif sur la tenue en fatigue des composants usinés. Des spécifications particulières émergent de la part des fabricants et particulièrement de ceux de l’aéronautique. Les trous percés sont des zones critiques à partir desquelles des endommagements peuvent se produire. Néanmoins les contraintes résiduelles sont peu étudiées en perçage. Elles émanent de phénomènes multi-physiques issus de l’opération de perçage difficilement identifiables à cause du confinement du trou. Ce rapport présente les travaux expérimentaux et numériques mis en œuvre au cours de la thèse. Le projet s’est d’abord focalisé autour de l’identification des phénomènes physiques mis en jeu pendant l’opération de perçage pour différents modes de lubrification et sur l’analyse des contraintes résiduelles sur la surface du trou percé. Ce premier volet expérimental a posé les bases de compréhension nécessaires au développement des modèles numériques.Les développements numériques s’articulent autour de deux axes. Le premier consiste à représenter l’opération de perçage. L’état de l’art ainsi qu’une étude préalable ont permis d’identifier les difficultés liées à la modélisation numérique d’une opération de perçage pour des longueurs percées significatives. Le premier modèle développé répond à cette problématique et détermine les sollicitations induites par le perçage nécessaires au calcul des contraintes résiduelles. Le deuxième axe de développement numérique permet de prédire les contraintes résiduelles présentes dans une pièce percée à partir des chargements issus du premier modèle. / The surface integrity has a significant impact on the fatigue life of the machined parts. New requirements appear from manufacturers and especially from aeronautical industrialists. Drilling holes are critical and can damage the component. Nevertheless, residual stresses are not studied a lot in drilling processes. The residual stresses created are a result of multi-physical phenomena during drilling processes. It is difficult to identify them due to the confinement of the hole. In the current study, experimental tests are realized and numerical model of drilling surface integrity was developed. First, experimental works were performed in several lubrication conditions to understand physical phenomena which lead to residual stresses in the drilled workpiece. The numerical developments are set-up about two sections. The first numerical model represents the drilling operation. The state of the art and an initial study were shown that the actual numerical models are not able to simulate a drilling operation in an important drilling depth. So the first numerical model gives an estimation of loads induced by the drilling operation and necessary to compute residual stresses. Finally, the second numerical model simulates residual stresses in a drilled part taking in account loads provided.

Sarcoptes scabiei est un acarien ectoparasite obligatoire. Sa présence dans la couche cornée de l’épiderme est à l’origine d’une gale dite sarcoptique. Cette ectoparasitose a été décrite chez 104 espèces de mammifères représentant 27 familles distinctes. Les traitements actuels de la gale sarcoptique ne sont pas toujours satisfaisants et il n’existe pas de produits qui permettent d’éliminer S. scabiei dans l’environnement. Par ailleurs, la diversité génétique de S. scabiei n’est pas clairement définie et l’unicité de l’espèce fait toujours l’objet de controverses.L’objectif de cette thèse a été d’évaluer l’efficacité d’acaricides vis-à-vis de S. scabiei en utilisant un modèle animal ou par le biais de tests in vitro. La diversité génétique d’isolats d’origine animale a également été étudiée. La première partie du travail de thèse a concerné un essai thérapeutique L’efficacité d’une administration orale unique d’afoxolaner, une molécule du groupe des isoaxazolines, a été évaluée sur des porcs expérimentalement infestés. Le critère principal d’évaluation a été la réduction du nombre de sarcoptes mis en évidence dans les raclages cutanés. Huit jours après le traitement, aucun sarcopte n’a été détecté sur les 4 porcs ayant reçu l’afoxolaner alors que des sarcoptes étaient toujours présents sur les 3 porcs ayant reçu de l’ivermectine. Tous les porcs traités étaient guéris à la fin de l’essai (J35) alors que les animaux non traités sont demeurés infestés. Les autres critères d’évaluation étaient l’évolution du score clinique et de prurit. Les lésions cutanées ont rapidement régressé dans le groupe traité par l’afoxolaner alors qu’elles étaient encore présentes à J14 dans le groupe traité avec l’ivermectine. La deuxième partie du travail de thèse a porté sur l’évaluation in vitro de différentes molécules ou produits acaricides. Plusieurs concentrations d’une solution d’ivermectin ou de moxidectine ainsi 11 huiles essentielles ont été testées. Après 24h de contact avec l’ivermectine et la moxidectine, la dose létale 50% étaient de 150,2±31,4 µg/mL et 608,3±88,0 µg/mL, respectivement. Une concentration inférieure à 1 ng/mL (pour l’ivermectine) ou à 10 ng/mL (pour la moxidectine) n’a aucune activité acaricide. Pour les huiles essentielles, des tests par fumigation et par immersion ont été réalisés. Parmi Lavandula augustifolia, Melaleuca altenifolia, Pelargonium asperum, Eucalyptus radiate, Leptospermum scoparium, Cryptomeria japonica, Citrus aurantium ssp amara et 3 l’huile essentielle identifiée (BOB4, BOB5, BOB9) testés par immersion, l’huile essentielle identifiée BOB4 s’est révélée la plus efficace (une solution à 1% tue tous les acariens en 20 min). Parmi les 10 huiles essentielles énumérées avant, plus Juniperus oxycedrus testés par immersion, l’huile essentielle de Melaleuca altenifolia s’est révélée la plus efficace (tous les acariens sont morts en 4 min). Pour le contrôle de S. scabiei dans l’environnement, différents biocides ou répulsifs ont été examinés. La durée moyenne de survie a été calculée pour les produits comportant de la perméthrine, de l’esdépallethrine et de la bioresmethrine, de la bifenthrine, de la cyperméthrine et de l’imiprothrine, de la cyfluthrine, de la tétramethrine et de la sumithrine, du DEET, de l’icaridine et le produit IR3535. La deuxième partie du travail de thèse a porté sur la diversité génétique d’isolats de S. scabiei provenant d’animaux. Une partie du gène cox1 a été amplifiée. L’analyse des séquences ainsi obtenues semble montrer que les sarcoptes circulant chez le Chien sont issus de population de sarcoptes d’origine humaine. / Sarcoptes scabiei is an ectoparasite responsible for the emerging/re-emerging disease called scabies in humans or mange in animals. It was reported in 104 species across 27 families of domestic and wild animals. Current treatments for scabies/mange are limited and there are no efficient products for the environment control of S. scabiei. Moreover, the taxonomic status of S. scabiei is still under controversy and the question remains that whether it represents a single species or several taxa.The objectives of the thesis were to assess the susceptibility to acaricides and analyse the genetic diversity of S. scabiei from animals. In the first part of the thesis, an animal model was used to evaluate the efficacy of afoxolaner, a new acaricide from the isoaxazoline family. The primary outcome of efficacy was based on the reduction in the number of live mites counted in skin scrapings following treatment. At day 8, four afoxolaner-treated pigs (out of four) were mite-free, while mites were still found in three (out of three) ivermectin-treated pigs. All treated pigs were cured at the end of the study (day 35) and all pigs in the control group remained infected. Secondary outcomes included measures on the reduction of skin lesions and pruritus. The clinical lesions of scabies infection were allowed to disappear completely for all the pigs in the afoxolaner group but not in the ivermectin group at 14 days after the treatment. An increase of the pruritus was observed right after treatment, followed by a decrease of the pruritus score in both treated groups. The second part of the thesis was to evaluate the scabicidal effect of molecules or products using an in vitro test. A gradient of concentrations of ivermectin and moxidectin as well as 11 essential oils have been evaluated in vitro against S. scabiei. After 24h of exposure to ivermectin and moxidectin, the median lethal concentrations were 150.2±31.4 µg/mL and 608.3±88.0 µg/mL, respectively. Doses of ivermectin under 1 ng/mL and moxidectin under 10 ng/mL showed no scabicidal effect. Fumigation and contact bioassays were used for the assessment of essential oils efficacy. Among Lavandula augustifolia, Melaleuca altenifolia, Pelargonium asperum, Eucalyptus radiate, Leptospermum scoparium, Cryptomeria japonica, Citrus aurantium ssp amara and 3 other unknown oils (BOB4, BOB5, BOB9) tested with the contact bioassay, the essential oil identified as BOB4 demonstrated the best scabicidal effect (1% solution killed all the mites in 20 min). Among the 10 essential oils listed before plus Juniperus oxycedrus with the fumigation bioassay, the oil Melaleuca altenifolia demonstrated the best scabicidal effect (all the mites died in only 4 min). For environmental control of S. scabiei, the efficacy of biocides or repellents was assessed. The median survival time was calculated for permethrin (4% and 0.6%), esdepallethrin and bioresmethrin, bifenthrin, cypermethrin and imiprothrin, cyfluthrin, tetramethrin and sumithrin, DEET (25% and 50%), icaridin and IR3535. The third part of the thesis included the study of the genetic diversity of populations of S. scabiei from animals. A part of cox1 was used for phylogenetic analyses. The results showed that Sarcoptes mites from dogs seem to derive from humans.

Cette thèse a pour objet l'étude expérimentale de la dynamique d'une bulle de vapeur créée en conditions d'ébullition nucléée dans un milieu sous-refroidi. La section d'essai est chauffée localement par focalisation d'un faisceau laser : les flux thermiques considérés varient entre 1e4 et 1.5e6 W/m2 et la température de l'eau varie entre 100 et 88°C.Trois régimes d'ébullition ont été observés. En conditions de saturation ou de faible sous-refroidissement et avec un faible flux thermique on observe un régime d'ébullition nucléée développée. Pour des sous-refroidissements supérieurs et des flux thermiques pas très élevés on observe un régime d'équilibre entre la masse de liquide évaporée à la base de la bulle et la quantité de vapeur condensée sur sa surface supérieure. Le troisième régime observé correspond à des flux thermiques élevés : sa caractéristique principale est la formation d'une poche de vapeur sur la surface chauffée qui reste attachée à la surface après la phase détachement de la bulle.La phase de condensation commence après le détachement de la bulle. Le rayon de détachement des bulles varie entre 1 et 2.5 mm. La mesure des propriétés des bulles a permis de les caractériser en termes de nombres adimensionnels. L'acquisition d'images à haute fréquence a permis d'observer la propagation d'ondes capillaires à la surface des bulles. Deux effets principaux de la propagation d'ondes capillaires sur la vitesse de condensation de la bulle ont été observés : l'augmentation de la surface d'échange entre les phases liquide et vapeur et la diminution de la vitesse de translation de la bulle, qui serait soumise à une trainée supérieure à cause de sa déformation. / The object of this thesis is an experimental study of vapor bubble dynamics in sub-cooled nucleate boiling. The test section is locally heated by focusing a laser beam: heat fluxes from 1e4 to 1.5e6 W/m2 and water temperature between 100 and 88°C have been considered. Three boiling regimes have been observed. Under saturated conditions and with low heat fluxes a developed nucleate boiling regime has been observed. Under higher sub-cooling and still with low heat fluxes an equilibrium regime has been observed in which the liquid flowrate evaporating at the bubble base is compensated by the vapor condensing flowrate at bubble top. A third regime have been observed at high heat fluxes for all water conditions: it is characterized by the formation of a large dry spot on the heated surface that keeps the nucleation site dry after bubble detachment. The condensation phase starts after bubble detachment. Bubble equivalent radius at detachment varies between 1 and 2.5 mm. Bubble properties have been measured and non-dimensional groups have been used to characterize bubble dynamics. Capillary waves have been observed on the bubble surface thanks to high-speed images acquisition. Two main phenomena have been proposed to explain capillary waves effects on bubble condensation: increasing of the phases interface area and decreasing of vapor bubble translation velocity, because of the increased drag force on the deformed bubble.

La Réaction Sulfatique Interne (RSI) est une pathologie endogène qui peut toucher les matériaux cimentaires ayant été exposés à des températures supérieures à environ 65°C. Elle est causée par une formation tardive de l'ettringite dans le matériau durci, induisant le développement de pressions de cristallisation et de gonflements importants. Au jeune âge, l'élévation de température peut être due soit à l'exothermie de l'hydratation du ciment, en particulier au cœur des pièces massives, soit à la préfabrication où un échauffement est appliqué au matériau au jeune âge pour accélérer la prise et permettre un décoffrage plus rapide. L'élévation de température sur un béton durci (incendie, stockage de déchets radioactifs, structures stratégiques) représente un autre cas potentiel de développement des expansions induites par la RSI. Lors du développement de cette réaction, on observe la formation de fissures et une dégradation des performances mécaniques nuisant à la capacité portante et aux fonctionnalités en service des structures touchées par cette pathologie. L'objectif de cette recherche est de préciser et quantifier la relation entre l'histoire thermique subie (au jeune âge ou sur béton mature) et la courbe caractérisant le gonflement libre en fonction du temps (potentiel et cinétique de gonflement) afin de compléter les recommandations de prévention (basées le plus souvent sur la limitation de l'élévation de température) et de réparation des structures atteintes de cette pathologie et d'améliorer la prévision de l'état d'une structure endommagée dans le cadre d'un diagnostic. Pour les outils de calcul, tel le module RGIB du code CESAR, qui permettent de recalculer les structures atteintes de cette pathologie, la présente recherche a pour but de valider, améliorer ou élaborer la loi de couplage donnant l'expansion induite par la RSI en fonction de l'histoire thermique, au jeune âge ou lors d'échauffements tardifs. Le programme expérimental s'est focalisé sur la compréhension de l'effet de l'histoire thermique (température et durée d'échauffement) au jeune âge sur le développement des expansions, en étoffant la base de données permettant de valider les modèles de prédiction proposés dans la littérature. Il a également étudié l'effet de différents traitements thermiques tardifs où peu de données sont disponibles dans la littérature. Ces effets ont été étudiés sur des corps d'épreuve en béton potentiellement sujets à la formation différée d'ettringite : des traitements thermiques à plusieurs températures (61, 66, 71, 81, 86°C) et pendant des durées de cure de 1 à 28 jours ont été appliqués. Le suivi massique et dimensionnel des corps d'épreuve a permis d'identifier l'existence d'un effet de pessimum vis-à-vis de la durée de cure. Les caractéristiques des expansions ont été quantifiées et comparées aux histoires thermiques afin d'établir le couplage entre histoire thermique et gonflement. La pertinence du concept « d'énergie utile », associé à l'intégrale de la température en fonction du temps au-dessus d'une valeur seuil correspondant à la déstabilisation de l'ettringite, a été démontrée par la mise en évidence de courbes maîtresses. Une interprétation cohérente des résultats d'expansions (cinétiques et magnitudes) et des effets de la RSI sur les propriétés mécaniques en fonction des différentes histoires thermiques a été proposée, en lien avec une loi de prédiction des expansions / Delayed Ettringite Formation (DEF) is an internal swelling reaction that can affect concretes heated at a temperature higher than about 65°C. This phenomenon is related to a late formation of a normal hydrate (ettringite) of cement inducing crystallization pressure and significant expansions. This late formation of ettringite may affect concretes exposed to high temperatures at early age; it may be the case of precast elements, and massive concrete parts heated due to cement hydration (combination of the exothermic hydration and the low heat transfer conditions). Late in service exposure to high temperatures (fire, radioactive waste depositories and parts of structures of power plant) correspond to another situation that can induce expansion generated by DEF. In most cases, DEF leads to concrete swelling, cracking, decrease of the mechanical properties of the affected materials and thus potential problems in terms of serviceability and bearing capacity of the affected structures. The objectives of this study are to quantify and predict the relation between thermal history and swelling characteristics (magnitude and kinetics) in order to propose recommendations for prevention of DEF (A critical condition for the development of this reaction consists in the temperature increase at early age. Thus, temperature limitation is recommended as one of the most efficient ways to avoid DEF expansions), and for assessment and repair of structures affected by this pathology. For numerical tools, such as RGIB module of the CESAR-LCPC F.E. software, which allow to re-assess the structures affected by this phenomenon, this research aims to validate, or improve, or develop a coupling law giving the expansion induced by DEF depending on a thermal history at early age or on mature concrete. The investigations carried out were focused on the effect of temperature and curing duration of early age heat treatments on the risk of developing expansion. They also included effect of late heat treatments which correspond to scarce data in the literature. The experiments were performed on concrete specimens, using a sulfate, aluminate and alkali-rich cement, aiming to quantify the expansion magnitudes and kinetics due to different thermal histories and to identify the existence of an eventual pessimum effect with respect to the thermal energy, as mentioned in the literature. A number of heat treatments at 61, 66, 71, 81 and 86°C were applied for durations from 1 to 28 days. Monitoring of the specimens dimensions allowed identifying a pessimum effect with respect to the thermal curing duration. The swelling characteristics (magnitude and kinetics) have been quantified, using a mathematical relation, and compared to thermal histories applied to determine a link between thermal history and swelling. The relevance of the concept of ‘effective thermal energy' associated with the integral of the temperature as a function of time beyond a threshold value corresponding to the destabilization of ettringite was demonstrated by the identification of master curves. A consistent interpretation of the results of expansions (kinetics and magnitudes) and effects on the mechanical properties according to different thermal histories, has been proposed in connection with the law for predicting expansions

Le xénon est utilisé par la plupart des systèmes de propulsion électrique à grilles. Cependant sa rareté, son coût de production important ainsi que son usage dans de nombreuses applications industrielles font apparaître la nécessité de trouver une alternative à ce propergol. Il est apparu que l'iode était un candidat potentiel pour cela, étant beaucoup moins cher à produire et beaucoup moins rare. Il se présente sous forme de cristaux violacés dans les conditions standards de pression et de température et possède une pression de vaporisation peu élevée ainsi qu'un potentiel d'ionisation plus bas que celui du xénon. Un modèle global d'un plasma d'iode dans un propulseur électrique à grilles a donc été développé afin d'étudier le comportement et les performances d'un tel dispositif. Ces résultats de l'iode sont comparés à ceux du même dispositif obtenus par l'utilisation du xénon, les conditions d'opération étant bien évidemment similaires. Le modèle prédit une efficacité globale du propulseur 15% plus grande pour l'iode. Les résultats du modèle global en iode sont également comparés avec des résultats expérimentaux obtenus dans un propulseur électrique à grilles, sous des conditions d'opération et paramètres d'entrée similaires. Un band d'essai expérimental entièrement dédié à l'étude de l'iode comme nouveau propergol pour la propulsion à grilles a en effet été assemblé avec toutes les précautions nécessaires, l'iode étant un élément corrosif et chimiquement actif avec certains matériaux. Le banc d'essai en iode fut également utilisé pour effectuer la preuve de concept en iode du propulseur PEGASES. / Most state-of-the-art electric space propulsion systems such as gridded and Hall thrusters use xenon as the propellant gas. However, xenon is rare, expensive to produce and used in a number of competing industrial applications. Alternatives to xenon are currently being investigated, and iodine has emerged as a potential candidate. Its lower cost, larger availability, its solid state at standard temperature and pressure, its low vapour pressure and its low ionization potential makes it an attractive option. A global model of iodine plasma inside an ion gridded thruster has therefore been developed to study behaviour and performances of this propellant. We compared the iodine results with ones obtained in xenon under otherwise similar conditions. The model predicts a thruster efficiency 15% higher for iodine compared to xenon. Results of the iodine global model were compared with experimental data obtained under similar operating conditions and input parameters in a gridded ion thruster. An experimental test bench dedicated to iodine plasma study, inside a classic ion gridded thruster and PEGASES thruster, has been assembled with all precautions needed. Iodine is a corrosive gas and chemically active with certain metals and the right choice of materials is therefore important. The positive ion and electron densities obtained by the model and in experiments appeared to show close values, indicating that the iodine chemistry and reaction set used in the global model seem relevant to a first order approximation.