Introdução: O linfoma difuso de grandes células B é o mais freqüente grupo de linfoma não- Hodgkin, perfazendo quase 50% dos casos no serviço de hematologia do Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo e Instituto do Câncer do Estado de São Paulo. Possui heterogeneidade clínica e biológica traduzida em mais de vinte subtipos na Organização Mundial da Saúde. Sua terapêutica se baseia na associação do anticorpo monoclonal anti-CD20 e quimioterapia com antracíclico, esquema que resulta em 43,5% de sobrevida global em 10 anos. Determinantes de prognóstico clínico como o Índice Internacional de Prognóstico e o Índice Internacional de Prognóstico Revisado carecem de acurácia, pois até 20% dos pacientes de baixo risco falecerão da doença e 60% dos pacientes de alto risco estarão vivos em quatro anos. Essas discrepâncias podem, em parte, ser atribuídas a fatores genéticos. A assinatura gênica do linfoma difuso de grandes células B tipo centro germinativo apresenta sobrevida global superior ao tipo células B ativadas (76% versus 16%, p=0,01), contudo o perfil de expressão gênica por microarray ainda não está disponível na prática clínica. Entretanto, o escore preditivo de mortalidade para linfoma difuso de grandes células B baseado no valor prognóstico da expressão dos genes BCL2, BCL6, CCND2, FN1, LMO2 e SCYA3 por PCR em tempo real quantitativa mostrou-se independente do Índice Internacional de Prognóstico na era pré-rituximabe. Mas não foi significante em pacientes de alto risco clínico tratados com R-CHOP. Os genes BCL2, CCND2 e SCYA3 integram a assinatura de células B ativadas, BCL6 e LMO2 a do centro germinativo e FN1 a linfonodal. Objetivo: Avaliar o impacto da expressão absoluta dos genes BCL2, BCL6, CCND2, FN1, LMO2 e SCYA3 em população brasileira com linfoma difuso de grandes células B tratada com R-CHOP em relação à resposta global, sobrevida livre de doença, sobrevida livre de progressão e sobrevida global. Métodos: A expressão gênica foi analisada por PCR em tempo real quantitativa de RNA extraído de amostras parafinadas de 63 pacientes, porém foi avaliável em 42. Seus valores foram normatizados pelo gene endógeno ABL e transformados em escala logarítmica na base 2 para posterior correlação com variáveis clínicas e de desfecho. Resultados: Com mediana de seguimento de 29 meses, as sobrevidas global, livre de doença e livre de progressão foram, respectivamente, 82,8%, 97,14% e 87,53%, enquanto a resposta completa foi 82,5%. A expressão de LMO2>3logs e BCL6>3,5logs definiu um grupo de maior sobrevida global (91% versus 64,3%, p=0,040) e sobrevida livre de doença (95,5% versus 70,7%, p=0,03), independentemente do Índice Internacional de Prognóstico (p=0,010 e p=0,042) e com significativa hiperexpressão do SCYA3 (p=0,046). Não se observou associação entre escore preditivo de mortalidade baseado nos seis genes e prognóstico. Assim, foi criado novo escore genético prognóstico baseado no poder da expressão concomitante de LMO2 e CCND2, definindo-se grupos de baixo risco (<2,5) e alto risco (>=2,5) com distintas sobrevidas global (92,4% versus 57,1%, p=0,011) e livre de progressão (96,2% versus 66,7%, p=0,013), independentes do IPI. Conclusão: Em pacientes com linfoma difuso de grandes células B tratados com R-CHOP, a hiperexpressão de BCL6, LMO2 e SCYA3 correlacionou-se com melhor prognóstico. O novo escore genético prognóstico definido por LMO2 e CCND2 estratificou grupos de risco de prognósticos distintos independentes do Índice Internacional de Prognóstico / Introduction: Diffuse large B-cell lymphoma is the most common type of non-Hodgkin lymphoma; which accounts for almost 50% of the cases at the Hematology Department of Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo and Instituto do Câncer do Estado de São Paulo. Its clinical and biological heterogeneity results in more than twenty subtypes according to the World Health Organization classification. Its treatment is based on a combination of anti-CD20 monoclonal antibody and antracycline-based chemotherapy, with a 10-year overall survival of 43.5%. Clinical prognostic determinants such as the International Prognostic Index and the Revised International Prognostic Index lack accuracy, since up to 20% of low-risk patients will die from the disease and up to 60% of high-risk patients will be alive within four years. Such discrepancies can partially be attributed to genetic factors. Diffuse large B-cell lymphoma germinal center gene signature shows superior overall survival compared to activated B-cell signature (76% versus 16%, p=0.01), however microarray gene expression profile is not yet available in clinical practice. Nonetheless, the Mortality Predictor Score for diffuse large B-cell lymphoma based on the prognostic value of BCL2, BCL6, CCND2, FN1, LMO2 and SCYA3 gene expression by quantitative real-time PCR has proved to be independent from the International Prognostic Index in the pre-rituximab era. But it was not significant in high clinical risk patients treated with R-CHOP. The genes BCL2, CCND2 and SCYA3 compose activated B-cell signature, whereas BCL6 and LMO2 compose the germinal center signature and FN1 the lymph-node signature. Objective: Evaluate the impact of BCL2, BCL6, CCND2, FN1, LMO2 and SCYA3 absolute gene expression in Brazilian population diagnosed with diffuse large B-cell lymphoma and treated with R-CHOP, with respect to overall response, disease free survival, progression free survival and overall survival. Methods: Gene expression was analyzed by quantitative real-time PCR of RNA extracted from paraffin-embedded samples of 63 patients, although evaluable in 42. Their values were normalized by endogenous gene ABL and log- transformed on a base 2 scale for subsequent correlation with clinical and outcome variables. Results: With a median follow-up of 29 months, overall survival, disease free survival and progression free survival accounted for 82.8%, 97.14% and 87.53% respectively, while complete response was 82.5%. The expression of LMO2>3logs and BCL6>3.5logs defined a group with higher overall survival (91% versus 64.3%, p=0.040) and progression free survival (95.5% versus 70.7%, p=0.03), independent of International Prognostic Index (p=0.010 and p=0.042) and with significant overexpression of SCYA3 (p=0.046). It was not identified any association between six gene Mortality Predictor Score and prognosis. As a result, we developed the New Genetic Prognostic Score based on the power of concomitant expression of LMO2 and CCND2, defining low-risk (<2.5) and high-risk (>=2.5) groups with distinct overall survival (92.4% versus 57.1%, p=0.011) and progression free survival (96.2% versus 66.7%, p=0.013), independent of International Prognostic Index. Conclusion: In patients with diffuse large B-cell lymphoma treated with R-CHOP, hyperexpression of BCL6, LMO2 and SCYA3 was correlated with a better prognosis. The New Genetic Prognostic Score, defined by LMO2 and CCND2, stratified risk groups with different prognosis, independent of International Prognostic Index

Afin de pouvoir simuler la formation des principaux polluants au sein de foyers aéronautiques réalistes, un modèle de réduction de la chimie détaillée (FPI), basé sur la construction de tables à partir de calculs de flammes de prémélange laminaires élémentaires, est adapté et couplé au code d’aérothermochimie CEDRE de l’ONERA. Après une brève validation de ce modèle via la simulation de flammes laminaires canoniques, les interactions chimie/turbulence sont modélisées sous l’hypothèse des flammelettes, en approchant les PDF des paramètres d’entrée des tables par des fonctions beta. Cette approche complète est appliquée à la simulation numérique de l’écoulement au sein d’une configuration plus appliquée : la chambre PRECCINSTA. Ce cas bien connu a permis notamment l’évaluation des capacités du modèle dans un contexte plus industriel par comparaison des résultats de calcul aux données expérimentales disponibles. Il a en particulier permis de tester l’approche FPI étendue à la modélisation de la combustion partiellement prémélangée. Par ailleurs, l’utilisation d’un modèle de chimie réduite s’avère particulièrement appropriée pour prédire l’émission de substances polluantes, par exemple CO. Cependant, lorsque l’on considère la formation de NO, FPI ne peut pas être utilisé directement du fait de la lente dynamique chimique de cette espèce.Pour pallier à cette limitation, deux approches permettant de modéliser la production de NO au sein d’écoulements complexes sont proposées, fondées sur l’utilisation des tables chimiques FPI. Les capacités de ces modèles sont finalement analysées à l’aide de calculs effectués sur la configuration PRECCINSTA. / In order to simulate major pollutant formation inside realistic aeronautical combustion chambers, a detailed chemistry reduction technique (FPI), based on the construction of databases from elementary laminar premixed flame calculations, is adapted and coupled to the ONERA household CFD code : CEDRE. After a short validation of this model based on the numerical simulation of simplified laminar flames, the chemistry turbulence interactions are modeled under the laminar flamelet hypothesis, by assuming the shape of the FPI progress variable PDFs using beta functions. This comprehensive approach is then applied to the numerical simulation of the flow inside a realistic geometry :the PRECCINSTA combustion chamber. This well-known configuration has enabled the evaluation of the model’s abilities within an industrial framework using numerical/experimental results comparisons. It has especially allowed to test an extension of the model to partially premixed combution. Furthermore, the use of a tabulated chemistry model turns out to be particularly appropriate to predict pollutant species formation such as CO. However, when considering the formation of nitrogen oxides,FPI cannot be applied directly because of the slow dynamics of the chemical processes involved. Toovercome these limitations, two approaches allowing NO production modeling within complexe flowsare proposed, derived from the use of the tabulated data. The capacities of these models are finally analysed using computations performed on the PRECCINSTA chamber.

Ce travail de recherche propose un modèle numérique pour simuler les procédés par infusion de résine en utilisant la méthode des éléments finis. Ce modèle permet de représenter l'écoulement d'une résine liquide dans des préformes poreuses subissant de grandes déformations. Dans cette étude, une modélisation macroscopique est utilisée. Au niveau du procédé, une zone de résine liquide est déposée sur les préformes. Ces dernières étant considérées comme un milieu poreux. Les équations de Stokes et de Darcy sont utilisées pour modéliser l'écoulement de la résine respectivement dans le drainant et dans les préformes. L'originalité du modèle réside dans le fait qu'un seul maillage est utilisé pour les deux milieux. La discrétisation est réalisée avec des éléments mixtes : dans Stokes, des éléments P1+/P1 sont utilisés et dans Darcy, des éléments P1/P1 stabilisés avec une formulation multi-échelle sont employés. Des fonctions distances signées sont utilisées pour représenter l'interface entre Stokes-Darcy et pour représenter le front de résine. Concernant la déformation des préformes, une formulation Lagrangienne réactualisée est utilisée. Dans cette formulation Lagrangienne, le comportement des préformes humides est représenté à l'aide du modèle de Terzaghi dans lequel les préformes sèches ont un comportement élastique non-linéaire. La perméabilité est reliée à la porosité via la relation de Carman-Kozeny. Celle-ci est déterminée à partir de l'équation de conservation de la masse. Ce modèle a été implémenté dans ZéBuLoN. Plusieurs simulations numériques d'infusion de résine sont présentées à la fin de ce manuscrit. / This work proposes a numerical model to simulate the manufacturing processes by resin infusion using the finite element method. This model allows to represent the resin flow into porous preforms, which are themselves subject to large deformations. In this study, a macroscopic description is used. The preforms are considered as a porous medium. The Stokes and the Darcy equations are used respectively to describe the resin flow into the liquid zone and into the preforms.The originality of the model consists in using one single unstructured mesh. The discretization is ensured by using a mixed velocity-pressure formulation. Indeed, a P1/P1 formulation is employed throughout the entire discretized domain, stabilized in the Darcy region with a multi-scale formulation and in the Stokes subdomain with a hierarchical-based bubble, i.e. a P1+/P1 finite element. Signed distance functions are used both to represent the Stokes-Darcy interface and to capture the moving flow front. Concerning the deformations of the preforms, an updated Lagrangian scheme is used. In the Lagrangian formulation, the behavior of the wet preforms is represented by using the Terzaghi model in which the dry preforms have a non-linear elastic behavior. The permeability depends on the porosity through the Carman-Kozeny relationship. This model has been implemented in Zset. Several numerical simulations of manufacturing processes by resin infusion are presented at the end of this manuscript.

L’application de cette thèse est le contrôle actif de la combustion dans les brûleurs industriels à combustible liquide. Il s’agit d’explorer les possibilités de contrôle d’un spray par des jets gazeux auxiliaires. Deux familles d’actionneurs utilisant ce procédé ont été testées sur un atomiseur coaxial assisté par air. Le premier dispositif est appelé (Dev). Composé d’un unique jet actionneur, il vise à dévier le spray. La seconde configuration, appelée (Sw), est équipée de 4 jets auxiliaires tangents au spray afin de lui conférer un effet de swirl et d’en augmenter le taux d’expansion. Les mesures de granulométrie par PDA et les visualisations du spray par strioscopie démontrent un effet important du contrôle sur l’atomisation et la forme du spray. On observe en outre une déviation pouvant atteindre 30°avec l’actionneur (Dev) et une augmentation du taux d’expansion de 80% dans le cas (Sw). Des simulations du banc expérimental ont de plus été menées avec le code AVBP. L’écoulement de gaz est calculé par simulation aux grandes échelles (SGE ou LES en Anglais). L’approche lagrangienne est utilisée pour simuler la phase dispersée. Une attention particulière a été portée aux conditions d’injection du gaz et des gouttes dans le calcul. Ceci a abouti au développement d’une nouvelle condition limite caractéristique non réfléchissante (VFCBC) destinée à l’injection d’écoulements turbulents en LES compressible. Les résultats de LES présentent un bon accord avec les mesures expérimentales. Les effets du contrôle sur la dynamique des gouttes et sur la topologie du spray (forme, déviation, expansion) sont correctement décrits. / The present work focuses on active control of two-phase combustion in industrial burners. The generic method explored in this thesis consists in controlling the injected fuel spray with transverse air jets. Two families of these jet actuators are tested on a coaxial airblast atomizer. The first system (Dev) is used to modify the trajectory of the spray, while the second one (Sw) introduces swirl into the spray to modify its spreading rate and mixing with the surrounding air. Experimental characterisations of the controlled flow with Schlieren visualisations and Phase Doppler Anemometry (PDA) show that actuators induce important effect on the spray. The deviation angle reaches 30° for the actuator (Dev) and the expansion rate increases of 80 % in the swirl case (Sw). Simulations of the experiment are then performed with the CFD code AVBP. The gas flow is computed with Large Eddy Simulation (LES). A Lagrangian formulation is used to simulate droplets trajectories. A particular attention is given to the injection of the gas flow and the droplets in the calculations. Therefore, a new non-reflecting characteristic boundary condition (VFCBC) has been derived to inject turbulent flows in compressible LES. A good agreement is observed between simulation and experiment. Control effects on the spray topology ( features, deviation, spread rate) and on the droplets velocities and diameters are correctly described by the Lagrangian LES.

La distillation est un procédé industriel de séparation de phases qui fait typiquement intervenir un écoulement diphasique caractérisé par un film liquide laminaire ou faiblement turbulent s'écoulant par gravité et cisaillé à contre-courant par un courant gazeux turbulent. Afin de comprendre la dynamique de ce genre d'écoulements, nous avons développé un modèle numérique de simulation d'écoulements diphasiques prenant en compte la présence éventuelle des structures turbulentes. Ce modèle s'appuie sur un couplage entre les méthodologies Volume of Fluid sans étape de reconstruction pour le suivi d'interface et la simulation des grandes échelles pour le traitement de la turbulence. Les contraintes de sous-maille sont évaluées par une approche dynamique mixte, ce qui permet au modèle de s'adapter aux caractéristiques locales de la turbulence et de fonctionner même dans des zones laminaires. Le modèle développé est ensuite testé en simulant différentes configuration d'écoulements de films liquides cisaillés ou non par un courant gazeux. / Distillation is an industrial process of phase separation which involves a two-phase flow characterized by a laminar or weakly turbulent gravity- riven liquid film sheared by a countercurrent turbulent gas stream. To understand the dynamics of such flows, we developed a numerical technique aimed at computing incompressible turbulent two-phase flows. A large eddy simulation (LES) approach based on a dynamic mixed model is used to compute turbulence while the two-phase nature of the flow is described through a Volume of Fluid (VOF) approach with no interface reconstruction step. The use of a dynamic mixed approach for modelling the subgrid stresses allows the developed model to self-adapt to local characteristics of turbulence, so that it also works in laminar flows. The whole methodology is then applied to the computation of different configurations of liquid films sheared or not by a gas stream.

Turbulences et changements institutionnels au sein de la Société internationale : une perspective historique Cette recherche puise ses origines du constat que la présente société internationale apparaît plus que jamais mal outillée et en perte de légitimité pour gérer les nouveaux déséquilibres qui ébranlent sa sécurité. Nous voulons vérifier si les présentes difficultés à gérer l’ordre interétatique sont des signes précurseurs d’une période de turbulences systémiques qui ébranleraient ses fondations. Nous avançons comme principale hypothèse de recherche qu’une perte de légitimité dans les mécanismes d’ordre d’une société westphalienne engendre une période plus ou moins longue de turbulences systémiques, provoquant un retour à l’antihégémonie caractérisée par l’établissement d’un nouvel ordre sociétal. Pour vérifier cette hypothèse, nous nous associons au cadre théorique de l’École anglaise qui analyse les relations interétatiques en qualifiant le caractère de l’ordre qui les gouverne. Ses adeptes y parviennent en étudiant les forces qui engendrent le maintien d’un environnement international antihégémonique, ainsi que la nature des réciprocités interétatiques qui s’en dégage. Ainsi, en observant les diverses institutions créées pour gérer l’ordre, ils sont en mesure de mieux comprendre l’évolution, la diffusion et la pérennisation de l’établissement d’une société des États. Cette approche nous a permis de construire un modèle explicatif pour notre dynamique sociétale. Par la suite, afin de répondre à notre questionnement initial, nous proposons d’analyser le statut de diverses sociétés internationales lors d’époques caractérisées par une période systémique de grands chaos, suivie du retour d’un régime sociétal. Nous cherchons à établir si des analogies peuvent être faites sur leur processus de transformation pour, par la suite, vérifier si elles peuvent s’appliquer à la nature du changement qui s’opère dans la présente société internationale. L’analyse historique comparative s’avère un instrument tout désigné pour ce type de recherche. Les époques sélectionnées pour notre recherche couvrent la Guerre de Trente Ans, les Guerres napoléoniennes et la Première Guerre mondiale. La nature antihégémonique d’une société des États, en plus de maintenir un environnement anarchique, crée un climat de rivalités qui entraîne un processus de transformations dans la dynamique de l’ordre. Ce facteur de changement fut introduit sous le concept de progrès sociétal, lequel engendre une désuétude institutionnelle dans les mécanismes de l’ordre sociétal, pouvant entraîner une période de turbulences systémiques. Ainsi, pour mieux observer ce phénomène, nous avons adopté les institutions comme outils d’analyse. Elles nous permettent d’être plus critiques des phénomènes observés, tout en nous autorisant à les comparer entre elles, en raison de leur longévité. Nos recherches révèlent la pérennité d’une dynamique de transformation au sein des sociétés westphaliennes, dont la nature entraîne des déséquilibres sociétaux qui varient selon son intensité. Nous observons aussi que, malgré l’égalité légale que confère la souveraineté aux États, les Grandes puissances sont les principaux artisans d’un système international. Leur aptitude à l’unilatéralisme fut souvent associée à l’émergence de turbulences systémiques. Nos recherches montrent que l’interdépendance et la coopération interétatique sont aussi alimentées par la diffusion et le partage d’une économie libérale. C’est aussi cette même interdépendance qui, progressivement, rend la guerre entre Grandes puissances désuète. Plus l’interdépendance et le multilatéralisme s’intensifient dans un environnement sociétal, plus le progrès sociétal a tendance à se manifester sous les aspects d’une transformation systémique progressive (non violente) plutôt que révolutionnaire (période de turbulences systémiques). La présente société internationale est sous l’influence du progrès sociétal depuis son avènement. Sa stabilité est directement liée à la capacité de ses mécanismes d’ordre à contrer les déséquilibres que le progrès engendre, ainsi qu’à l’aptitude de ses Grandes puissances à limiter leur propension à l’unilatéralisme. Donc, ces mécanismes doivent pouvoir intégrer le progrès pour maintenir leur légitimité et éviter d’engendrer une période de turbulences systémiques. / Turbulence and institutional changes within the international Society: an historical perspective Our inquiry has its origins in the acknowledgement that the current international society appears, more than ever, deficient and lacking legitimacy in its management of emerging threats which affect its security. This dissertation aims to verify whether the present difficulties to manage the interstate order are precursors of a period of systemic turbulences. We propose as our principal research hypothesis that a loss of legitimacy within the law and order mechanisms of a Westphalian society will generate a rather long period of systemic turbulences, creating a return to an antihegemonic system characterized by the establishment of a new a new system of societal law and order. To test this hypothesis, we have joined the theoretical framework of the English School which observes the interstate relations by assessing the character of the order that governs them. Its followers succeed in studying the forces that create the maintenance of an antihegemonic international environment, and the nature of the interstate reciprocities that emerge from it. Then, by observing the institutions created to manage the law and order, they are in a position to better understand the evolution, the diffusion and the perpetuation of a society of States. This approach allows us to construct an explanatory model of our societal dynamic. In order to answer our initial query, we propose to analyse the status of various international societies from different epochs, each one containing a period of systemic turbulences followed by the return of societal regime. We intend to establish if any analogies can be drawn between their transformative processes, and thus determine whether these processes can be applied to the transformations taking place within the current international society. An historical comparative analysis proves to be an appropriate tool for our type of research. The periods selected for this research are the Thirty Years' War, the Napoleonic Wars, and the First World War including the ‘inter-war’ period. The antihegemonic nature of a society of States, in addition to maintaining an anarchic environment, creates a climate of rivalries which generate transformation within the law and order dynamic. This transformative factor was introduced under the concept of societal progress, which generates, within the societal law and order mechanisms, institutional obsolescence that can create a period of systemic turbulences. To observe this phenomenon, we have adopted institutions as analytical tools. Institutions will allow us to be more critical, and will facilitate comparisons between them, considering their longevity. Our findings indicate the existence of a lasting dynamic of transformation within Westphalian societies, generating levels of societal turbulences, which vary according to their intensity. We also observed that despite the legal equality that sovereignty provides in a society of States, the Great powers remain the principal architects of their society. Their innate aptitude toward unilateralism was often associated with the emergence of systemic turbulence. Our research shows that interstate interdependence and cooperation were also fuelled by the expansion of a liberal economy. In a societal environment, as interdependence and multilateralism intensify, the propensity for societal progress is more inclined to take the aspect of a progressive type of systemic transformation than of a period of violent revolutionary systemic turbulence. Our international society of States has always been under the influence of societal progress since its inception. Stability of its future is tied to its ability to counter external threats and that of the Great powers’ capacity to limit their propensity to unilateralism. Law and order mechanisms must then be able to integrate societal progress to allow the maintenance of legitimacy and the avoidance of a revolutionary systemic transformation period.

Le sujet principal de ce mémoire est l'étude de la distribution asymptotique de la fonction f_m qui compte le nombre de diviseurs premiers distincts parmi les nombres premiers $p_1,...,p_m$. Au premier chapitre, nous présentons les sept résultats qui seront démontrés au chapitre 4. Parmi ceux-ci figurent l'analogue du théorème d'Erdos-Kac et un résultat sur les grandes déviations. Au second chapitre, nous définissons les espaces de probabilités qui serviront à calculer les probabilités asymptotiques des événements considérés, et éventuellement à calculer les densités qui leur correspondent. Le troisième chapitre est la partie centrale du mémoire. On y définit la promenade aléatoire qui, une fois normalisée, convergera vers le mouvement brownien. De là, découleront les résultats qui formeront la base des démonstrations de ceux chapitre 1. / The main topic of this masters thesis is the study of the asymptotic distribution of the fonction f_m which counts the number of distinct prime divisors among the first $m$ prime numbers, i.e. $p_1,...,p_m$. The first chapter provides the seven main results which will later on be proved in chapter 4. Among these we find the analogue of the Erdos-Kac central limit theorem and a result on large deviations. In the following chapter, we define several probability spaces on which we will calculate asymptotic probabilities of specific events. These will become necessary for calculating their corresponding densities. The third chapter is the main part of this masters thesis. In it, we introduce a random walk which, when suitably normalized, will converge to the Brownian motion. We will then obtain results which will form the basis of the proofs of those of chapiter 1.

Dans la première partie de cette thèse de doctorat une méthodologie est présentée qui permet de prédire les niveaux de suies produits dans des flammes laminaires monodimensionnelles, ou un modèle semi-empirique de suies est utilisé en combinaison avec une chimie complexe et un solveur radiatif détaillé. La méthodologie est appliquée au calcul de suies dans une série de flammes de diffusion à contre-courant d'éthylène/air. Plusieurs modèles d'oxydation de suies sont testés et les constantes du modèle sont ajustées afin de retrouver un meilleur accord avec les expériences. L'effet des pertes thermiques radiatives sur la formation de suies et la structure des flammes est évalué. Finalement, la performance du modèle de suies est évalué sur des flammes prémélangées monodimensionnelles, ou une expression alternative du terme de croissance de surface est proposée pour reproduire les résultats expérimentaux. Dans la deuxième partie de cette thèse, des outils de Simulation aux Grandes Échelles (SGE) et d'analyse acoustique sont appliqués à la prédiction des oscillations de cycle limite (OCL) d'une instabilité thermo-acoustique qui apparaît dans un brûleur académique partiellement prémélangé de méthane/air à pression atmosphérique. La SGE prédit bien l'apparition et le développement des OCL est un bon accord est trouvé entre simulations et expériences en termes d'amplitude et fréquence des OCL. La simulation permet de révéler certains aspects clés responsables du comportement instable de la flamme. Ensuite, une analyse préliminaire de la quantification des incertitudes est fait, ou l'effet des paramètres tels que l'impédance des entrées, le degré de raffinement du maillage ou les pertes thermiques sur les caractéristiques des OCL est évalué. Aussi, la SGE prédit bien la dépendance de la stabilité de la flamme du point d'opération et de la géométrie du brûleur / In the first part of the present PhD. thesis a methodology is presented that allows to predict the soot produced in one-dimensional academic flames, where a semi-empirical soot model is used in combination with a complex chemistry and a detailed radiation solver. The methodology is applied to the computation of soot in a set of ethylene/air counterflow diffusion flames. Several oxidation models are tested and the constants of the model were adjusted to retrieve the experimental results. Also, the effect of radiative losses on soot formation and the flame structure is evaluated. Finally, the performance of the soot model is evaluated on 1D premixed flames, where an alternative expression for the surface growth term is proposed to better reproduce the experimental findings. In the second part of the thesis, Large-Eddy Simulation (LES) and acoustic analysis tools are applied to the prediction of limit cycle oscillations (LCO) of a thermo-acoustic instability appearing in a partially premixed methane/air academic burner operating at atmospheric pressure. The LES captures well the appearance and development of the LCO and a good agreement is found between simulations and experiments in terms of amplitude and frequency of the LCO. Some light is shed on the mechanisms leading to the existence of such instability. Then, a preliminar uncertainty quantification (UQ) analysis is performed, where the effect on the features of the LCO of several computational parameters such as the inlets impedances, mesh refinement or heat losses is assessed. Also, the LES captures well the flame stability behaviour dependence on the operating point and the burner geometry

Cette thèse est consacrée à la simulation d'écoulements turbulents, incompressibles ou à faible nombre de Mach pour des applications touchant à la sûreté nucléaire. En particulier, nous nous concentrons sur le développement et l'analyse mathématique de schémas numériques performants pour la méthode dite de Simulation des Grandes Echelles. Ces schémas sont basés sur des méthodes à pas fractionnaires de type correction de pression et des éléments finis non conformes de bas degré. Deux arguments semblent essentiels à la construction de tels schémas: le contrôle de l'énergie cinétique et la précision pour des écoulements à convection dominante. Concernant la discrétisation en temps, nous proposons un schéma de type Crank-Nicolson et nous montrons qu'il satisfait un contrôle de l'énergie cinétique. Ce schéma présente de plus l'avantage d'être peu dissipatif numériquement (résidu d'ordre deux en temps). Concernant le défaut de précision de la discrétisation par l'élément fini de Rannacher-Turek, nous envisageons deux approches. La première consiste à construire un schéma pénalisé contraignant les degrés de liberté tangents aux faces des cellules à s'écrire comme combinaison linéaire des degrés de liberté normaux alentour. La deuxième approche repose sur l'enrichissement de l'espace discret d'approximation pour la pression. Enfin, différents tests numériques sont présentés en dimensions deux et trois et pour des maillages généraux, afin d'illustrer les capacités des schémas étudiés et de confronter les résultats théoriques et expérimentaux. / This thesis is devoted to the simulation of incompressible or low Mach turbulent flows, for nuclear safety applications. In particular, we focus on the development and analysis of performing numerical schemes for the Large Eddy Simulation technique. These schemes are based on fractional step methods of pressure correction type and on nonconforming low degree finite elements. Two requirements seems essential to build such schemes, namely a control of kinetic energy and the accuracy for convection dominated flows. Concerning the time marching algorithm, we propose a Crank-Nicolson like scheme for which we prove a kinetic energy control. This scheme has the advantage to be numerically low dissipative (numerical dissipation residual is second order in time). Concerning the low accracy of the Rannacher-Turek discretization, two approaches are investigated in this work. The first one consists in building a penalized scheme constraining the velocity degrees of freedom tangent to the faces to be written as a linear combination of the normal ones. The second approach relies on the enrichment of the pressure approximation discrete space. Finally, various numerical tests are presented in both two and three dimensions and for general meshes, to illustrate the capacity of the schemes and compare theoretical and experimental results.

De nombreuses applications industrielles mettent en jeu des écoulements gaz-particules, comme les turbines aéronautiques et les réacteurs a lit fluidisé de l'industrie chimique. La prédiction des propriétés de la phase dispersée, est essentielle à l'amélioration et la conception des dispositifs conformément aux nouvelles normes européennes des émissions polluantes. L'objectif de cette these est de développer le formalisme Euler- Lagrange dans un solveur parallèle et non-structuré pour la simulation aux grandes échelles pour ce type d'écoulements. Ce travail est motivé par l'augmentation rapide de la puissance de calcul des machines massivement parallèles qui ouvre une nouvelle voie pour des simulations qui étaient prohibitives il y a une décennie. Une attention particulière a été portée aux structures de données afin de conserver une certaine simplicité et la portabilité du code sur des differentes! architectures. Les développements sont validés pour deux configurations : un cas académique de turbulence homogène isotrope décroissante et un calcul polydisperse d'un jet turbulent recirculant chargé en particules. L'équilibrage de charges de particules est mis en évidence comme une solution prometteuse pour les simulations diphasiques Lagrangiennes afin d'améliorer les performances des calculs lorsque le déséquilibrage est trop important. / Particle-laden flows occur in industrial applications ranging from droplets in gas turbines tofluidized bed in chemical industry. Prediction of the dispersed phase properties such as concentration and dynamics are crucial for the design of more efficient devices that meet the new pollutant regulations of the European community. The objective of this thesis is to develop an Euler-Lagrange formulation on a parallel and unstructured solver for large- eddy simulation. This work is motivated by the rapid increase in computing power which opens a new way for simulations that were prohibitive one decade ago. Special attention is taken to keep data structure simplicity and code portability. Developments are validated in two configurations : an academic test of a decaying homogeneous isotropic turbulence and a polydisperse two-phase flow of a confined bluff body. The use of load-balancing capabilities is highlighted as a promising solut! ion in Lagrangian two-phase flow simulations to improve performance when strong imbalance of the dispersed phase is present