Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Les travaux présentés concernent l'étude d'écoulements hydrodynamiques en situations complexes : écoulements instables, en régime d'advection chaotique ou encore multiphasique. Les phénomènes de transport et de transfert associés à ces écoulements sont étudiés (couplages instabilité-changement de phase, diffusif-réactif). Les applications sont nombreuses et se trouvent dans le domaine du génie des procédés.<br />Les méthodes d'investigations sont essentiellement expérimentales, quelques développements numériques sont aussi présentés.<br />Le premier thème a trait à l'étude du comportement oscillatoire d'un jet fluide, plan, qui débouche dans une cavité contenant un obstacle. L'instabilité globale de l'écoulement conduit à son oscillation auto-entretenue. La dynamique du jet présente alors une fréquence caractéristique bien précise, dépendant principalement de paramètres géométriques, qui a permis d'envisager son utilisation comme débitmètre.<br />Le second thème abordé concerne l'étude de dispersions de particules flottantes en écoulement. Les deux projets présentés s'inscrivent dans le cadre plus général de l'étude de nouveaux fluides frigoporteurs diphasiques développés au LaTEP (les coulis de glace). Le premier projet se rapporte à une configuration académique : l'ascension d'une sphère de glace en colonne liquide. Les couplages dynamique (instabilités de sillage, trajectoires) et thermique (changement de phase) sont complexes, le régime d'écoulement évoluant à chaque instant. Le second projet de ce thème se rapporte à l'hydrodynamique d'une dispersion solide-liquide modèle en conduite cylindrique horizontale. Différents régimes d'écoulement non homogène ont été mis en évidence à partir de l'évolution spatio-temporelle du champ de vitesse, en fonction de la fraction solide de la phase dispersée. <br />Le troisième thème concerne l'étude du mélange obtenu en régime d'advection chaotique pour un écoulement laminaire. Plusieurs volets ont été développés autour de l'écoulement de Dean alterné tridimensionnel existant au sein de conduites courbes. Expérimentalement, il a été prouvé, par comparaison à un écoulement se développant dans un serpentin hélicoïdal, que les écoulements chaotiques sont plus efficaces en terme de mélange diffusif et réactif, donc jusqu'à une échelle moléculaire. Numériquement, une méthode originale basée sur la transformation de maillages anisotropes associés aux déplacements de scalaires advectés par l'écoulement a été mise au point. Elle permet l'évaluation, la comparaison et l'optimisation du mélange au sein d'écoulements 2D périodiques en temps ou 3D spatialement périodiques. Les efficacités d'écoulements régulier, partiellement chaotique et globalement chaotique sont analysées à partir de différents critères pour quantifier le mélange diffusif et réactif.<br />Aujourd'hui, de nouvelles applications du mélange chaotique sont considérées. Plus particulièrement, la production d'émulsions pétrolières à partir d'huiles lourdes très visqueuses est étudiée.

Diss. : Philosophische Fakultät : Freiburg, Schweiz : 1981. - Bibliogr. p. 196-203. -

Th--Phys. théor.--Toulouse 3, 1979. N°: 895.

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Ce travail, basé sur l'utilisation des déséquilibres radioactifs des isotopes du thorium (Th), a été réalisé dans le but de quantifier les flux de particules et les échanges entre la phase dissoute et particulaire dans trois bassins océaniques distincts. En mer de Barents, région peu profonde, les mesures de flux de 234Th dans la colonne d'eau ont montré qu'en été les pièges à particules avaient une bonne efficacité de collecte. Pour estimer les flux de Carbone Organique Particulaire (POC) exportés, on utilise un rapport POC/234Th. Ce dernier est 10 fois plus faible dans les grosses particules piégées que dans les particules en suspension. Ceci est sans doute dû à une reminéralisation préférentielle du POC sur le 234Th et à une prépondérance de pelotes fécales dans les pièges. Ces résultats montrent l'importance des grosses particules dans le flux vertical de matière. Cela suggère que les valeurs d'export de carbone basé sur la composition des particules en suspension dans les autres régions de l'Arctique ont été sans doute surestimées. Dans le secteur Indien de l'océan Austral, les estimations des flux de POC exportés sont maximum dans la région du Front Polaire (PFZ). Les profils de 230Th dans la colonne d'eau montrent un renouvellement rapide des eaux de fond (1-15 ans) dû à l'écoulement de l'eau Nord-Atlantique Profonde (NADW) et de l'eau Antarctique de Fond (AABW) dans la zone d'étude. Les processus dynamiques concernant les particules marines en surface ont pu être quantifiés grâce au couplage 230Th-234Th. Ces estimations suggèrent que les grosses particules filtrées ont une vitesse de chute plus faible dans la zone au nord du front des Aiguilles (AF). En outre, on a pu constater que les processus de désorption et de désagrégation étaient rapides conséquence, sans doute, de la présence de matière détritique importante et/ou d'activité bactérienne intense limitant ainsi l'export de matière organique vers le fond. Dans le cadre des travaux menés en mer Méditerranée Occidentale, l'utilisation des isotopes 230Th et 232Th dans les expériences d'incubations in vitro de grosses particules marines nous ont permis de montrer que le processus d'agrégation des grosses particules filtrées doit être pris en compte dans les modèles concernant la dynamique des particules. D'autre part, les résultats suggèrent que les flux d'éléments réfractaires sont dominés par la dissolution des particules continentales provenant des marges. Pour quantifier les apports des particules lithogènes en Méditerranée Occidentale, il convient donc de prendre en compte le transport advectif.

Revision of the author's Thesis (Ph. D.)--University of Stellenbosch, 1988. / Opp. t.p.: "Münchener Universitätsschriften. Philosophische Fakultät Altertumskunde und Kulturwissenschaften." Includes bibliographical references.

Habilitationsschrift--Philosophische Fakultät--Wien. / Bibliogr. p. XIII-XVII. Index.

Th. 3e cycle--Phys. nucl.--Grenoble 1, 1981. N°: 17.

Th. doct.-ing.--Toulouse, I.N.P., 1977. N°: 7.