[pt] Os sistemas ferroviários são grandes candidatos à aplicação de técnicas de otimização para o melhor aproveitamento dos seus recursos. Neste trabalho são apresentados dois modelos de programação inteira para problemas nesta área,o Problema de Planejamento de Atendimento -PPA- e o Problema de Fluxo de Vagões -PFV-. Ambos foram resolvidos de maneira ótima ou quase ótima em tempo razoável, tanto em termos acadêmicos como para sua utilização prática.São apresentados os problemas, as formulações dos modelos, as técnicas de préprocessamento utilizadas, assim como resultados computacionais de instâncias reais. / [en] Railroad systems are major candidates for the use of optimization techniques to obtain a more efficient use of resources. In this research we present two integer programming models for freight railroad problems, the Demand Fulfillment Problem and the Car Flow Problem. Both problems were solved to optimality or near-optimality in a reasonable time, either for academic or practical purposes. We present the descriptions of the problems, the mathematical formulations,the preprocessing techniques used, as well as computational results for real instances.

Dans la première partie, la thèse analyse l'effet de la législation relative à la protection de l'emploi sur les flux de travailleurs (embauches, licenciements, démissions, changements d'emploi) dans les pays de l'OCDE. Les résultats suggèrent qu'une régulation plus contraignante diminue le taux de réallocation au sein du même secteur et les transitions d'un emploi à un autre, en particulier vers des emplois permanents. En revanche, une régulation plus restrictive n'a pas d'effet significatif sur les séparations impliquant un changement de secteur ou une perte d'emploi. La possibilité de réintégration en cas de licenciement abusif semble être le déterminant le plus important.La deuxième partie contribue au débat sur le salaire minimum en Europe en apportant de nouvelles données sur les pays où les salaires sont fixés au niveau sectoriel en les comparant avec les pays où le salaire minimum est fixé au niveau national. Les résultats montrent que les systèmes avec des minima sectoriels sont associés à un salaire minimum relativement plus élevé que les systèmes dotés de salaire minimum national, mais cela va de pair avec davantage de travailleurs rémunérés en dessous des minima en vigueur.La troisième partie estime l'effet de la diversité sur la productivité et les salaires en Belgique et en France. Les résultats montrent que la diversité en termes d'années d'éducation est bénéfique pour la productivité et les salaires alors que la diversité d'âge est nuisible. Bien que la diversité de genre génère des gains importants dans les secteurs à forte intensité technologique, le résultat inverse est obtenu dans les industries plus traditionnelles ou dans les firmes non familiales. / In the first part it analyses the effect of employment protection legislation on worker flows, i.e. the rate of worker reallocation, in OECD countries. Findings suggest that the more restrictive the regulation, the smaller is the rate of within-industry job-to-job transitions, in particular towards permanent jobs. By contrast, it finds no significant effect as regards separations involving an industry change or leading to non-employment. The extent of reinstatement in the case of unfair dismissal appears to be the most important regulatory determinant.The second part revisits the debate on minimum wages in Europe bringing new evidence on systems without a statutory minimum wage and comparing them with countries with a statutory one. Results show that systems with bargained sectoral-level minima are associated with higher Kaitz indices than systems with statutory floors, but also with more individuals actually paid below prevailing minima. Higher collective bargaining coverage can to some extent reduce this trade-off between high wage floors and non-compliance or non-coverage. The third part brings some evidence on the effect of diversity on firm productivity and wages in Belgium and France. Findings show that educational diversity is beneficial for firm productivity and wages while age diversity is harmful. Gender diversity is found to generate significant gains in high-tech/knowledge-intensive sectors or in family firms, while a negative effect is found in more traditional industries or in non-family firms.

Simuler les réservoirs souterrains permet d’optimiser la production d’hydrocarbures. Les réservoirs naturellement ou hydrauliquement fracturés détiennent une part importante des réserves et exhibent un degré élevé d’hétérogénéité : les fractures, difficiles à détecter, impactent fortement la production via des réseaux préférentiels d’écoulement. Une modélisation précise de ces forts contrastes permettrait d’optimiser l’exploitation des ressources tout en maîtrisant mieux les risques environnementaux. L’enjeu est de prédire les processus d’écoulement multi échelles par un modèle simplement paramétrable. Une stratégie de simulations, qui améliore la fiabilité et les temps de calculs est mise au point dans cette thèse. Elle permet de simuler numériquement ou analytiquement la complexité d’un réservoir fracturé à grande échelle. Ces techniques dont l’intérêt est démontré sur un réservoir de roche mère trouvent des applications en géothermie ou dans la gestion des ressources en eau. / Fluid flow simulation is used to optimize oil and gas production. Naturally or hydraulically fractured reservoirs hold a significant part of reserves, difficult to assess. Fractures may create preferential flow paths heavily impacting fluid flow. Accurate modeling of fractured media accounting for strong contrasts would allow operators to optimize resources exploitation while better controlling environmental risks. Integrating sparse available data, we aim at predicting fluid flow processes occurring in the earth’s subsurface accounting for multi-scale fractures with a simply parameterized model. Improving the computational time and results reliability, we propose a full integrated strategy suitable for fractured reservoir specificities by simulating the fractures complexity on large scales. The techniques developed in this thesis, whose interest is demonstrated in an unconventional field case study, can find other applications in geothermal engineering and water resources management

Philosophiae Doctor - PhD / In this thesis, we consider some nonlinear differential models that govern unsteady magneto-hydrodynamic convective flow and mass transfer of viscous, incompressible,electrically conducting fluid past a porous plate with/without heat sources. The study focusses on the effect of a combination of a number of physical parameters (e.g., chemical reaction, suction, radiation, soret effect,thermophoresis and radiation absorption) which play vital role in these models.Non dimensionalization of these models gives us sets of differential equations. Reliable solutions of such differential equations can-not be obtained by standard numerical techniques. We therefore resorted to the use of the singular perturbation approaches. To proceed, each of these model problems is discretized in time by using a suitable time-stepping method and then by using a fitted operator finite difference method in spatial direction. The combined methods are then analyzed for stability and convergence. Aiming to study the robustness of the proposed numerical schemes with respect to change in the values of the key parame- ters, we present extensive numerical simulations for each of these models. Finally, we confirm theoretical results through a set of specificc numerical experiments.

Le Currency Board est un régime de change dont la recherche de la stabilité et la crédibilité monétaire fonde la régulation non pas sur une action discrétionnaire de la Banque Centrale mais sur un mécanisme d’ajustement supposé être automatique : la dynamique de l’offre monétaire suit la dynamique des réserves en devises étrangères. Cette thèse s’intéresse à l’expérience djiboutienne pour étudier le fonctionnement d’un Currency Board. La République de Djibouti possède l’unique Currency Board existant sur le continent Africain depuis 1949. Sa longévité dans un contexte de libre circulation des capitaux offre une expérience unique et extrêmement riche d’enseignements. La résilience du secteur bancaire intégralement détenu par l’étranger, les facteurs institutionnels et géopolitiques et les pratiques monétaires informelles (hawala) expliquent cette longévité. Par exemple, sans les transferts hawalas, il n’existe pas une relation univoque à long terme entre la balance des paiements et la base monétaire. L’interaction du secteur formel et informel permet d’obtenir un équilibre macro-monétaire.Une étude statique de l’ajustement d’un modèle d’équilibre général calculable financier (MEGC) comprenant le secteur informel montre que les entrées supplémentaires en devises peuvent être à l’origine d’une accumulation illimitée de réserves en devises étrangères et conduisent à une modification de l’équilibre entre le secteur marchand et non marchand. / The Currency Board is an exchange system in which the search for stability and monetary credibility is not based on a discretionary regulation of the Central Bank but on an adjustment mechanism assumed to be automatic: the dynamics of money supply follow the dynamics of foreign exchange reserves. This thesis focuses on the Djibouti experiment to study the functioning of a Currency Board. The Republic of Djibouti has the only existing Currency Board on the African continent since 1949. His longevity in a context of free movement of capital offers a unique and extremely valuable lesson. The resilience of institutional and geopolitical factors fully owned by foreign banking, and informal monetary practices (hawala transfers) explain this longevity. For instance, without the hawala transfers, there is no unambiguous relationship between the long-term dynamics of the balance of payments and the monetary base. The interaction of formal and informal sector provides a macro-monetary balance and stability.A static study of the fit of a general equilibrium (CGE) including the informal sector shows that the additional entries in currencies can be the source of an unlimited accumulation of foreign reserves and lead to a change in the balance between tradable and non-tradable sector.

Ce travail de thèse est consacré à l’étude des écoulements thermogravitaires et thermocapillaires induits par chauffage laser dans des couches liquides. Le chauffage d’un système à deux liquides donne naissance à deux effets thermiques. Le premier est dû à la variation de la masse volumique avec la température et le second à la variation de la tension interfaciale avec la température. Nous avons dans un premier temps étudié ces deux contributions séparément. En confrontant expériences, théorie et simulations numériques nous avons démontré que la morphologie des écoulements thermogravitaires dépend de l’épaisseur de la couche liquide ainsi que de la largeur du champ de température. Ensuite nous nous sommes intéressés à l’étude théorique et numérique de l’effet thermocapillaire. Cette étude a révélé qu’il est possible d’étudier les écoulements à partir des déformations d’interface induites par ces mêmes écoulements. Nous avons montré qu’il existe deux régimes de déformations en fonction du rapport de hauteurs et du signe de la variation de la tension interfaciale avec la température. Enfin, nous nous sommes intéressés à la compétition entre ces deux mécanismes. L’analyse des déformations d’interface et la comparaison avec un modèle à une dimension a montré qu’en fonction du rapport de hauteurs des couches liquides nous avons une transition d’un régime d’écoulements thermocapillaires vers une régime d’écoulements thermogravitaires. De plus, nous avons montré expérimentalement et numériquement qu’il est possible d’induire une instabilité d’origine thermogravitaire conduisant à la formation d’un pont liquide. / This thesis work is dedicated to thermocapillary and thermogravitary flows induced bylaser-heating in liquid layers. The laser-heating of a two fluids system induces two thermaleffects. The first effect come from the variation of the density with temperature andthe second one is due to the variation of the interfacial tension with the temperature.In a first part, we study separately these two mechanism. With a comparison betweenexperiments, theory and numerical simulations we demonstrated that the morphology ofthe flows depends on the thickness of the layer and the width of the temperature field.Then, we studied numerically and theoretically the thermocapillary effect. That revealedit is possible to understand the flows from the interface deformations. We highligth theseare two deformation regimes depending the thickness ratio and the sign of the interfacialtension gradient. Finally, we studied the competition between the two mechanism and theexperiments revealed a transition between two flow regimes. The comparison of these resultsand a theoritical model showed there is a transition from a thermocapillary regime to athermogravitary regime. In addition, we showed the possibility to induce an instibility bythermogravitary effect which can lead to the formation of a liquid bridge.

A centrifugal compressor is a mechanical machine with purpose to convert kineticenergy from a rotating impeller wheel into the fluid medium by compressingit. One application involves supplying boost air pressure to downsized internalcombustion engines (ICE). This allows, for a given combustion chamber volume,more oxygen to the combustion process, which is key for an elevated energeticefficiency and reducing emissions. However, the centrifugal compressor is limitedat off-design operating conditions by the inception of flow instabilities causingrotating stall and/or surge. These instabilities appear at low flow rates andtypically leads to large vibrations and stress levels. Such instabilities affectthe operating life-time of the machine and are associated with significant noiselevels.The flow in centrifugal compressors is complex due to the presence of a widerange of temporal- and spatial-scales and flow instabilities. The success fromconverting basic technology into a working design depends on understandingthe flow instabilities at off-design operating conditions, which limit significantlythe performance of the compressor. Therefore, the thesis aims to elucidate theunderlying flow mechanisms leading to rotating stall and/or surge by means ofnumerical analysis. Such knowledge may allow improved centrifugal compressordesigns enabling them to operate more silent over a broader operating range.Centrifugal compressors may have complex shapes with a rotating partthat generate turbulent flow separation, shear-layers and wakes. These flowfeatures must be assessed if one wants to understand the interactions among theflow structures at different locations within the compressor. For high fidelityprediction of the complex flow field, the Large Eddy Simulation (LES) approachis employed, which enables capturing relevant flow-driven instabilities underoff-design conditions. The LES solution sensitivity to the grid resolution usedand to the time-step employed has been assessed. Available experimentaldata in terms of compressor performance parameters, time-averaged velocity,pressure data (time-averaged and spectra) were used for validation purposes.LES produces a substantial amount of temporal and spatial flow data. Thisnecessitates efficient post-processing and introduction of statistical averagingin order to extract useful information from the instantaneous chaotic data. Inthe thesis, flow mode decomposition techniques and statistical methods, suchas Fourier spectra analysis, Dynamic Mode Decomposition (DMD), ProperOrthogonal Decomposition (POD) and two-point correlations, respectively, areemployed. These methods allow quantifying large coherent flow structures atvfrequencies of interest. Among the main findings a dominant mode was foundassociated with surge, which is categorized as a filling and emptying processof the system as a whole. The computed LES data suggest that it is causedby substantial periodic oscillation of the impeller blade incidence flow angleleading to complete system flow reversal. The rotating stall flow mode occurringprior to surge and co-existing with it, was also captured. It shows rotating flowfeatures upstream of the impeller as well as in the diffuser. / <p>QC 20171117</p>

La première partie concerne les interactions acoustique-vorticité dans les écoulements cisaillés linéaires incompressibles, qui peuvent être décomposés en la somme d’une partie hyperbolique et d’une partie rotation solide. L’écoulement de Couette en est un exemple. En utilisant la démarche non-modale , les équations d’évolution de perturbations compressibles se réduisent à une EDO de dimension trois en temps, qui dépend d’un paramètre adimensionné ε représentant le rapport entre le taux de cisaillement de l’écoulement et la fréquence des perturbations. Pour ε faible, la méthode WKB permet d’exhiber naturellement trois modes (deux modes acoustiques et un mode de vorticité) et permet de mettre en évidence des couplages entre ces modes. Ces couplages sont exponentiellement faible en 1/ε, et ne peuvent être pris en compte par une méthode asymptotique. Ils semblent être liés à la partie hyperbolique de l’écoulement. La seconde partie traite de la réflexion d'une onde par une surface de géométrie complexe. Une transformation conforme permet de transformer une frontière complexe en une frontière plane, mais fait apparaître des coefficients non constants dans les équations en volume. Celles-ci sont résolues au moyen de la méthode de la matrice d’impédance multimodale qui ramène le problème à une équation de Riccati pour la matrice d’impédance. Une méthode pour trouver des géométries admettant des modes piégés est proposée. Puis la méthode de résolution est appliquée à la modélisation de la couche limite visqueuse d’un fluide oscillant au contact d’une surface complexe périodique. Une solution perturbative est proposée. La présence de zones de recirculation est étudiée. / The first part is a study of the interactions between acoustic and vorticity perturbations in linear incompressible shear flows, which can decomposed as a sum of a hyperbolic part and of a rigid rotation part. The plane Couette flow is an example of such flows. By using the non-modal approach, the equations governing the evolution of compressible perturbations reduce to an ODE of dimension three in time, which depends on a dimensionless parameter ε representing the ratio between the shear rate of the flow and the frequency of the perturbations. For small ε values, the WKB method allows us to exhibit naturally three modes (two acoustic modes and one vorticity mode) and to highlight couplings between these modes. These couplings are exponentially small in 1/ε, and cannot be taken into account by an asymptotic method. They seem to be linked to the hyperbolic part of the flow.The second part deals with the reflection of a wave by a geometrically complex surface. A conformal mapping allows us to transform a complex boundary into a plane boundary, but makes appear varying coefficients in the bulk equations. These equations are then solved with the multimodal impedance matrix method, which reduce the problem to a Riccati equation for the impedance matrix. A method to find geometries allowing for the existence of trapped modes is proposed. Then the solving method is applied to the modeling of the viscous boundary layer of a fluid oscillating near a periodical rough surface. A perturbative solution is proposed. The presence of recirculation areas is studied.

Lorsqu'un verre libère trop rapidement le gaz qu'il contient, la disparition des arômes véhiculés par la bulle est soudaine et irrémédiable. Ainsi, la connaissance des mécanismes physiques à l'origine de la libération du CO2 dans un verre de champagne doit permettre de mener à une forme de verre propice à un épanouissement des arômes et à une effervescence durable. La contribution des processus convectifs de brassage du vin sur la désorption du CO2 demeure assez mal connue. Pour approfondir notre compréhension de ces aspects, nous analysons les processus de libération du dioxyde de carbone au cours d'une dégustation. La démarche adoptée dans cette thèse consiste à étudier les mécanismes de transferts de masse (nucléation, diffusion, évaporation) entre les phases liquide et gazeuse. Par le biais de méthodes expérimentales (tomographie laser, PIV, thermographie IR) et numérique (code CFD), nous réalisons le suivi de l'évolution instationnaire de l'écoulement diphasique dans un verre de champagne. Nous mettons en évidence un écoulement complexe, composé de multiples instabilités hydrodynamiques. Les résultats montrent également que la libération du CO2 dépend intimement de la forme du verre et de la température de service du vin. En mettant en évidence le rôle de la forme du verre sur la libération du CO2, ces travaux ont permis d'améliorer la connaissance des paramètres qui affectent ou favorisent l'effervescence au cours d'une dégustation. Ces conclusions devront être confirmées par un panel de dégustation pour montrer que la libération des arômes est étroitement liée à la forme du verre qui reçoit le vin. / When a glass releases too quickly his dissolved gas, the loss of the aromas carried by the bubbles is sudden and irreversible. So, the knowledge of the physical mechanisms at the origin of CO2 release in a glass of champagne should lead to a glass shape conducive to aromas development and at a sustainable effervescence.The contribution of mechanisms of admixture of the wine on the CO2 desorption in a glass of champagne remains still unknown. To deepen our understanding of these aspects, we analyze the carbon dioxide release processes in tasting conditions. The approach adopted in this thesis consists in studying the mass transfer mechanisms (nucleation, diffusion, evaporation) between the liquid and gaseous phase. By experimental (laser tomography, PIV, IR thermography) and numerical ways (CFD), we follow the unsteady evolution of the two phase flow in a champagne glass. We highlight a complex flow, composed of multiple hydrodynamic instabilities. The results show also that the CO2 release strongly depends on the glass shape and on the wine temperature.By highlighting the glass shape on the carbon dioxide release, these works allowed to improve the parameters knowledge which affect or favor the effervescence process in tasting conditions. These conclusions must be confirmed by a tasting panel to show that the aromas release is closely related to the glass shape.

Le bassin méditerranéen est une zone touristique très développée, néanmoins, le taux dutourisme international varie d'un pays à l'autre. Cette recherche a donc pour but de situer letourisme algérien par rapport aux autres pays du Maghreb (Tunisie et Maroc) afin decomprendre le blocage de sa relance. Une analyse des différentes phases d’évolution dutourisme dans les trois pays a permis d’étudier les flux touristiques, la place du tourisme dansl’économie et les investissements touristiques. La wilaya de Skikda est l’objet de cette étudegrâce aux zones d’expansion touristiques considérées comme modèles pour le développementdu tourisme. Trois zones d’expansion touristiques (ZET) et une station balnéaires ont faitl’étude de cette recherche. Les projets d’aménagement de ces ZET s'inscrivent dans lavolonté d'un développement respectueux des principes de développement durable dutourisme, assurant la préservation de l'environnement, des ressources naturelles et dupatrimoine culturel. L’exploitation des résultats des enquêtes et des entretiens auprès desprofessionnels du tourisme, des collectivités locales et des touristes ont permis de bien situerles différents blocages. Le problème de gouvernance et la centralisation des décisions a eupour effet de retarder encore la relance du tourisme en Algérie. / The Mediterranean basin is a highly developed tourist area, however, the international tourismvaries from one country to another. This research aims to locate the Algerian tourismcompared to other Maghreb countries (Tunisia and Morocco) to understand the blocking ofhis recovery. An analysis of the different phases of development of tourism in the threecountries was used to study the flow of tourists, the place of tourism in the economy andtourism investments. The Skikda is the object of this study through the expansion of touristareas considered as models for the development of tourism. Three zones of tourist expansion(ZET) and a seaside resort made the study of this research. The development of these projectsare part of the ZET will of a respectful development of sustainable tourism developmentprinciples, ensuring the preservation of the environment, natural resources and culturalheritage. The exploitation of the results of surveys and interviews with tourism professionals,local authorities and tourists helped situate the various blocks. The governance issue andcentralization of decisions had the effect of further delaying the revival of tourism in Algeria.