Les générateurs de vapeur sont d'imposants échangeurs de chaleur qui alimentent les turbines des centrales nucléaires à eau pressurisée. Au cours de leur exploitation, des dépôts d'oxydes s'y accumulent et obstruent progressivement des trous prévus pour le passage du fluide. Ce phénomène, appelé colmatage, pose des problèmes de sûreté. Une méthode de diagnostic est nécessaire pour optimiser la stratégie de maintenance permettant de s'en prémunir. La piste explorée dans cette thèse est l'analyse de la réponse dynamique des générateurs de vapeur lors de transitoire de puissance, à l'aide d'un modèle physique monodimensionnel. Deux améliorations ont été apportées au modèle existant au cours de la thèse : la prise en compte des débits perpendiculaires à l'axe du générateur de vapeur et la modélisation du déséquilibre cinématique entre la phase liquide et la phase vapeur. Ces éléments ont ajouté des degrés de liberté permettant de mieux reproduire le comportement réel des générateurs de vapeur. Une nouvelle méthodologie de calage et de validation a alors été proposée afin de garantir la robustesse du modèle.Le problème inverse initial était mal posé car plusieurs configurations spatiales de colmatage peuvent donner des réponses identiques. La magnitude relative de l'effet des dépôts suivant leur localisation a été évaluée par analyse de sensibilité avec la méthode de Sobol'. La dimension de la sortie fonctionnelle du modèle a au préalable été réduite par une analyse en composantes principales.Enfin, une méthode de réduction de dimension appelée régression inverse par tranches a été mise en œuvre pour déterminer dessous-espaces de projection optimaux pour le diagnostic. Une méthode de diagnostic plus robuste et mieux maitrisée que celle existante a pu être proposée grâce à cette nouvelle formulation. / Steam generators are massive heat exchangers feeding the turbines of pressurised water nuclear power plants. Internal parts of steam generators foul up with iron oxides which gradually close some holes aimed for the passing of the fluid. This phenomenon called clogging causes safety issues and means to assess it are needed to optimise the maintenance strategy. The approach investigated in this thesis is the analysis of steam generators dynamic behaviour during power transients with a monodimensional physical model. Two improvements to the model have been implemented. One was taking into account flows orthogonal to the modelling axis, the other was introducing a slip between phases accounting for velocity difference between liquid water and steam. These two elements increased the model's degrees of freedom and improved the adequacy of the simulati onto plant data. A new calibration and validation methodology has been proposed to assess the robustness of the model. The initial inverse problem was ill posed: different clogging spatial configurations can produce identical responses. The relative importance of clogging, depending on its localisation, has been estimated by sensitivity analysis with the Sobol' method. The dimension of the model functional output had been previously reduced by principal components analysis. Finally, the input dimension has been reduced by a technique called sliced inverse regression. Based on this new framework, a new diagnosis methodology, more robust and better understood than the existing one, has been proposed.

Pour les constructeurs de moteurs d'avions comme Snecma, la disponibilité est un des enjeux clés de l'avenir. En effet, la limitation des retards et annulations de vols ainsi que la réduction de la fréquence et de la durée des opérations de maintenance pourraient entraîner des économies importantes. Pour accroître la disponibilité, l'outil le plus utilisé actuellement est le "prognostics and health management" (PHM). La première contribution de la thèse est de proposer des cadres terminologique et fonctionnel pour le développement du PHM adapté aux spécificités des moteurs d'avions. Par la suite, une approche intégrée basée sur le nouveau modèle en V3 est formalisée. La seconde contribution est un processus basé sur les modèles pour le développement de la partie embarquée chargée de l'extraction des indicateurs de santé. Elle est basée sur l'analyse de sensibilité, la régression par vecteurs supports et des nouveaux indicateurs de performances. Puisque ce processus est réalisé avant l'entrée en service, les données stochastiques sont obtenues par propagation d'incertitudes. Pour surmonter les temps de calcul liés aux évaluations du modèle, des métamodèles sont utilisés. Plus particulièrement, la troisième contribution de la thèse est une technique originale combinant régression par vecteurs supports et Krigeage. L'approche globale est finalement testée sur le système carburant d'un moteur d'avion. Les résultats sont prometteurs, tant au niveau industriel pour les précieuses informations qu'elle fournit sur la qualité du jeu d'indicateurs de santé qu'au niveau académique pour la précision apportée par la nouvelle approche du Krigeage-SVR. / For manufacturers of aircraft engines such as Snecma, the increase of systems availability is one of the key challenges of the future. Indeed, the limitation of delays and cancellations and the reduction of maintenance operations frequency and duration could lead to important costs savings. To improve availability, the most proven tool is currently prognostics and health management (PHM). The first contribution of this thesis work is to propose complete terminological and functional frameworks for the development of PHM adapted to the specific application on aircraft engines. Subsequently, an integrated development approach based on the original V3-model is formalized. The second contribution is an original model-based process for the development of the embedded extraction of health indicators, based on sensitivity analysis, support vector regression and original performance indicators for the validation. Since it is aimed at being performed before the entry into service, the stochastic data are issued from Monte-Carlo based uncertainties propagation. In order to overcome the prohibitive computation time of the model evaluations, surrogate models are used. More particularly, the third contribution of this thesis work is an original technique combining support vector regression with Kriging. The whole approach is finally tested on an aircraft engine fuel system. The results are promising, both at the industrial level with the release of valuable information about the quality of the health indicators set and at the academic level with the proven accuracy of the novel SVR-Kriging approach.

Les incendies sont complexes et mettent en jeu une multitude de phénomènes. Afin de les étudier, l’approche multiéchelle permet de séparer les processus.Parmi ceux-ci, la décomposition thermique des solides joue un rôle très important. Terme source, elle traduit la quantité, le débit et la nature des composés volatils émis. Sa description numérique est donc capitale. Les modèles utilisés aujourd’hui sont formés d’une loi de variation de la vitesse de forme « Arrhenius », couplée à une fonction de conversion de la masse pour chaque espèce étudiée et d’un mécanisme réactionnel organisant les réactions entre elles. Toutefois, ce modèle s’appuie sur les théories utilisées dans la phase gazeuse et de sérieux doutes peuvent être émis sur sa représentativité pour une application dans la phase condensée.Les travaux de thèse exposés dans ce rapport se focalisent sur le développement d’un modèle en partant des réactions et des processus les plus fondamentaux dans la phase condensée afin de permettre la simulation de la cinétique de décomposition des matériaux solides. Le second aspect concerne l’étude de ce modèle pour déterminer la méthode de résolution et d’optimisation la plus adéquate, le rôle de chacun des paramètres, les éventuels mécanismes de compensation et l’unicité de la solution.Finalement, l’ensemble de la démarche est appliquée à un matériau complexe, le bois. Les résultats obtenus, à partir d’une nouvelle démarche développée lors de ces travaux de thèse, montrent une amélioration significative du modèle aux aspects physiques et chimiques de la dégradation thermique des matériaux solides. / Fires are complex and a variety of phenomena are involved. In order to study them, the up-scaling approach separates all the processes.Among them, the solid thermal decomposition has an important role to play. Source term, it reflects the amount, rate and nature of volatile compounds emitted and its numerical description is essential. The models used currently are formed by a law of variable speed (the Arrhenius law) coupled with a conversion function of mass for each species and a kinetic mechanism organizing all reactions between them. However, this model is based on the theories used in the gas phase and serious doubts might be raised with regard to the representativeness for application in the condensed phase.The thesis works exposed in this report are focused on the model development departing from the reactions and the processes the more fundamental in the condensed phase in order to permit the simulation of the solid kinetic decomposition. The second aspect concerns the study of this model to determine the resolution and the optimization method the most appropriate, the role of each parameter, the possible compensation mechanisms and the uniqueness of the solution.Finally, the entire process is applied to a complex material, the wood. The results obtained from a new approach developed in this work, show a significant improvement of the model to the physical and chemical aspects of the thermal degradation of solid materials.

Ces travaux de recherche portent sur la problématique de la mise en pratique de l'analyse de cycle de vie (ACV). La question principale est : comment faire une ACV plus rapide et plus facilement accessible pour la conception des produits ? Nous nous concentrons sur deux problématiques qui prolongent l'inventaire de Cycle de Vie (ICV) : • recherche des données manquantes : Comment ranger les données manquantes selon leur importance? Comment traiter l'intersection des aspects qualitatifs et les aspects quantitatifs des données manquantes? • Modélisation du cycle de vie : Comment réutiliser le cycle de vie existant pour un nouveau produit? Comment développer un modèle de référence? Pour la recherche des solutions nous avons utilisé l'approche "Case study" selon Robert Yin. Nos contributions font résultat de trois études de cas, dont la plus importante est l'ACV du High Impact Polypropylene (HIPP) recyclé. Nous avons publié les résultats de celle-ci dans la revue scientifique Journal of Cleaner Production. Suite aux études de cas nous proposons deux approches d'amélioration d'efficacité en ICV : nous proposons l'analyse de sensibilité préalable pour classifier les données manquantes selon leur impact sur les résultats d'ACV. L'approche combine les aspects quantitatifs avec les aspects quantitatifs en protégeant le respect des objectives d'étude. Nous appelons cette protection "LCA Poka-Yoké". La modélisation du cycle de vie peut être assistée grace à la méthode basée sur l'algorithme de King. Pour la continuation de la recherche nous proposons huit perspectives, dont six font l'objet d'intégration des nouvelles approches d'amélioration dans les concepts d'ACV basés sur la norme ISO 14025 ou dans le projet de la Commission Européenne PEF. / This work addresses the different issues that put a brake to using Lifecycle assessment (LCA) in product design by answering the main question of the research: How to make Lifecycle assessment faster and easier accessible for manufactured product design? In the LCA methodology we have identified two issues to deal with and their consecutive scientific locks : • Research of missing data : How to organize missing data? How to respect quantitative and qualitative dimensions? • Modeling of the lifecycle scenario : How to translate methodological choices into the lifecycle scenario model? How to transform the reference scenario into a new one? We have dealt with these issues using the scientific approach Case study according toRobert Yin. Our contributions are based on three case studies, between which the most important is study of High Impact Polypropylene recycling in the automotive industry. We have published it in the Journal of Cleaner Production. As result of our research we present two methods to improve efficiency of the LifecycleInventory Analysis (LCI) : To organize the missing data: Preliminary sensitivity analysis with LCA Poka-Yoke ; To help with scenario modeling: Method of workflows factorization, based on Reverse engineering. For further research we propose eight perspectives, mostly based on integration of our methods into Product Category Rules (PCR)-based platforms like EPD International or the European PEF.

This thesis deals with the evaluation of economic risk at a construction point of view of the contractor. The thesis described distribution of risks,identification and risk assessment.The practical part describes and evaluates financial risks specific construction contracts and proposes measures to offset risks.

The biggest producer of potato starch in Czech republic is thinking about using the factory for producing pea starch. There are two reasons, at first quotas for producing potato starch, European Union determines these quotas. Secondly, it's very difficult (financially as well as agronomically) to plant potatoes. The capacity of the factory will be fulfilled and the dependence on one raw material will be reduced, these are the advantages of producing new kind of starch. The aim of this thesis, it's to make the business plan and to consider the reality of this plan.

This thesis is focused on the methods and tools which are helpful in decision-making under uncertainty and risk. The methods of decision-making for discrete and continuous values of risk factors are used in the thesis. In case of discrete values of risk factors and decision-making under risk, the thesis uses the rule of expected values, the rule of expected value and variance and also calculates the value of perfect information. In case of decision-making under uncertainty, the thesis is focused on the rule of maximin and maximax, Laplace's rule, Hurwitz's rule and Savage's rule. The following part of the thesis is devoted to decision-making with continuous values of risk factors. It utilizes the Monte Carlo simulation method and the sensitivity analysis with the help of Lumina Analytica software. The last part of the thesis is aimed at utilization of decision trees in case of multistage decision-making. It uses the Treeplan software which works as a plugin in MS office Excel. All the mentioned methods are practically applied to a concrete case of analysing and ex post evaluating the business plans of a company, which is based at Jindřichův Hradec market.

In recent years, the society is more interested in the use of renewable source of energy, which is related to the establishment of biogas power plants. The aim of this thesis is to evaluate the economic benefits of investing in a particular project of biogas power plant where social impacts will not be the main indicator. In the methodological part is defined methodology (static and dynamic methods of investment decision making, sensitivity analysis). Followed by the introduction of the investor and the project. In the analytical part is evaluated the project from an economic point of view and ways of sales compared with use of biogas feed-in tariffs and green bonuses. The thesis also includes assessment of the impacts of investment from the economic, social and environmental point of view.

Le travail de la thèse a consisté en l'élaboration d'une méthodologie pour permettre des comparaisons robustes des modèles ACV bâtiments. Cette thèse a permis :-Le développement d'une méthodologie d'évaluation des incertitudes dans l'ACV du bâtiment ;-La construction et l'enrichissement d'une base de données capitalisant les incertitudes à l'échelle matériau et produit et utilisable en support à l'évaluation des bâtiments ;-Le développement d'une méthodologie d'analyse de contribution et de sensibilité, qui a été mise en application au travers de la modélisation de 16 projets de maisons individuelles et 16 projets d'immeubles collectifs, ce qui a permis d'identifier les paramètres clés qui influencent les plus les résultats de l'évaluation ainsi que la robustesse de l'étude.-Le développement d'une méthodologie permettant des comparaisons robustes des projets basée sur la méthodologie d'analyse de contribution et de sensibilité.-L'identification des optimums environnementaux des dimensions des structures porteuses des immeubles collectifs. Cette étude a permis également d'identifier l'évolution des impacts environnementaux en fonction des paramètres de dimensionnement des structures. Pour les dimensions optimales, les comparaisons – basées sur la méthodologie de comparaison précédemment développée – des impacts environnementaux de deux structures en béton armé ont été effectuées.Les méthodologies mises en place sont utilisables :-Elles peuvent être utiles aux développeurs de logiciels d'ACV pour améliorer les fonctionnalités d'aide aux comparaisons des projets (au CSTB ce travail sera implémenté dans le logiciel ELODIE).Les résultats obtenus sont utilisables :-Par les architectes, ingénieurs du génie civil, thermiciens, statisticiens, ingénieurs de l'ACV, en leur permettant d'identifier les contributeurs les plus impactant et ceux dont l'influence sur les résultats est la plus incertaines / The work of this thesis focused on the improvement of the reliability of environmental assessments of buildings by a better control of the origin and amplitude of uncertainties. This thesis has permitted:-The development of a methodology for evaluating the uncertainties in the LCA of building;-The construction and enrichment of a database capitalizing uncertainties in material and product scale used in support of the assessment of building's uncertainties;-Development of a contribution and sensitivity analysis, which allowed the identification of key parameters influencing on the LCA results and in the robustness of study;-The development of a methodology for robust comparisons of projects based on contribution analysis and sensitivity analysis.-Identification of optimal environmental dimensions of reinforcing concrete structures. This study also identified the evolution of environmental impacts on function of building's dimensions. The methodologies used are suitable to developers of LCA software to enhance the functionality of using comparisons of projects (this work can be implemented in the ELODIE software).The results can be used by architects, civil engineers, thermal engineers, statisticians, environment and life cycle Engineers, enabling the identification of the most impacting contributors and those influencing most the outcome's uncertainties

京都大学 / 0048 / 新制・課程博士 / 博士(工学) / 甲第22059号 / 工博第4640号 / 新制||工||1724(附属図書館) / 京都大学大学院工学研究科都市環境工学専攻 / (主査)教授 田中 宏明, 教授 清水 芳久, 教授 藤井 滋穂 / 学位規則第4条第1項該当 / Doctor of Philosophy (Engineering) / Kyoto University / DFAM