Le système respiratoire est très complexe de par sa structure fractale qui induit des physiques très différentes. Les bouchons liquides caractéristiques de certaines maladies comme la mucoviscidose, les bronchites chroniques ou l’asthme résultent de l’accumulation de mucus dans les voies pulmonaires. Comprendre les mécanismes à l’œuvre lors de l’écoulement de ces bouchons lors d’un cycle respiratoire est donc primordial pour améliorer notre compréhension et le traitement de ces pathologies. Nous présentons dans cette thèse une première étude théorique et expérimentale de la dynamique de ces bouchons liquides dans des tubes capillaires rigides soumis à des forçages unidirectionnels et cycliques. Nous avons développé au cours de ce travail un modèle simplifié permettant de reproduire quantitativement les dynamiques observées, de comprendre la physique sous-jacente et d’identifier les sources d’instabilités qui entraînent la rupture d’un pont liquide. Ce modèle nous a permis de déterminer les pressions critiques nécessaires à la réouverture des voies pulmonaires. Ensuite, nous nous sommes intéressés à la dynamique des ponts liquides dans des tubes rectangulaires. Nous avons identifié de nouveaux régimes qui n’apparaissent pas dans les géométries cylindriques, et en particulier un régime d’oscillation stable sous forçage en pression périodique. Enfin nous nous sommes intéressés à la dynamique cyclique de ponts liquides dans des réseaux synthétiques en arbres. Nos premiers résultats montrent que les ponts qui ne sont pas détruits lors du premier demi-cycle persistent très longtemps dans les voies et oscillent de manière cyclique dans une génération jusqu’à leur rupture. / Owing to the complexity of the respiratory system, the mechanism of breathing is not well understood, especially in pathological conditions when airways are obstructed by mucus. The presence of liquid plugs resulting from the accumulation of mucus in the bronchial tree is a characteristic of genetic diseases like cystic fibrosis or chronic diseases like asthma or chronic bronchitis. Thus, understanding the dynamics of these plugs during the breathing cycle is essential to improve our understanding of those diseases. In this thesis, we study experimentally and theoretically, the dynamics and rupture of liquidplugs under unidirectional and cyclic forcing in a rigid capillary tube. We develop a reduced dimension model, which quantitatively reproduces the observed dynamics, unveil the underlying physics and in particular the sources of the plug instability leading to its rupture. From this model, we are able to derive the critical pressure magnitude required to reopen obstructed pathways. Then we investigated the cyclic dynamics of liquid plugs in rectangular channels, a geometry of the utmost interest for microfluidic systems. In this case, we show that under cyclic pressure forcing, two regimes can be observed depending on the values of the capillary number: one leading to the rupture of the plug and one to stable cyclic oscillations.Finally, in the last part of this work, we study experimentally the cyclic forcing of liquid plugs in tree structures mimicking the geometry of intermediate generation of the lung. These preliminary results show that plugs not ruptured during the first half cycle persist in the airways for a long time and oscillate until their rupture.

In this thesis, we examine key geometric properties of a class of Carnot groups of Heisenberg type. After first computing the geodesics, we consider some partial differential equations in such groups and discuss viscosity solutions to these equations.

The eddy covariance (EC) technique was used to measure half hourly fluxes of energy and evaporation from 15 December 2007 to 30 November 2008 at the Scott Research Farm, located 7 km east of Hamilton. Many other supporting measurements of climate and soil variables were also made. The research addressed three objectives: 1. To examine the accuracy of the eddy covariance measurement technique. 2. Understand the surface partitioning of energy and water vapour on a diurnal to annual timescale. 3. Compare measurements of evaporation to methods of estimation. Average energy balance closure at Scott Farm was deficient by 24%, comparable to published studies of up to 30%. Three lysimeter studies were carried out to help verify eddy covariance data. These resulted in the conclusions that; 1) lysimeter pots needed to be deeper to allow for vegetation rooting depths to be encompassed adequately; 2) forcing energy balance closure was not supported by two of the studies (summer and winter); 3) latent heat flux (λE) gap filling of night time EC data during winter over estimated values by about 10 W m-2; and 4) the spring lysimeter study verified eddy covariance measurements including the closure forcing method. Some uncertainty still exists as to the accuracy of both lysimeter and EC methods of evaporation measurement because both methods still have potential biases, however for the purpose of this study, it would appear data are sufficiently accurate to have confidence in results. Energy and water vapour fluxes varied on both a diurnal and seasonal timescale. Diurnally, fluxes were small or negative at night and were highest during the day, usually at solar noon. Seasonally, spring and summer had the highest energy and evaporation fluxes and winter rates were small but tended to exceed available energy supply. Evaporation was constrained by soil moisture availability during summer and by energy availability during winter. Estimated annual evaporation at Scott Farm was 755 mm, 72% of precipitation. Two evaporation models were compared to eddy covariance evaporation (EEC) measurements; the FAO56 Penman-Monteith model (Eo) and the Priestley-Taylor model (EPT). Both models over estimated evaporation during dry conditions and slightly under estimated during winter. The α coefficient that is applied to EPT was not constant and a seasonally adjusted value would be most appropriate. A crop coefficient of 1.13 is needed for Eo measurements during moist conditions. Eo began over estimating evaporation when soil moisture contents dropped below ~44%. A water stress adjustment was applied to both models which improved evaporation estimates, however early onset of drying was not able to be adjusted for. The adjusted Eo model is the most accurate overall, when compared to EEC.

L'expérience DTS (Derviche Tourneur Sodium) permet d'étudier le régime magnétostrophique attendu dans les noyaux planétaires, où les forces de Coriolis et de Lorentz sont en équilibre. Elle consiste en la rotation différentielle de deux sphères concentriques dont l'espace inter-sphère contient du sodium liquide. De plus, un champ magnétique dipolaire est imposé avec une graine aimantée. Cet écoulement magnétohydrodynamique de Couette sphérique est analysé grâce à des mesures de vitesse (Doppler ultrasonore), de potentiel électrique et de champ magnétique induit.<br />Les profils de vitesse angulaire mettent en évidence différentes régions dans le fluide : une zone de super-rotation près de la graine, un plateau, et une décroissance lente à la sphère externe. Ceci est bien expliqué par un modèle basé sur l'état de Taylor modifié où la turbulence dans les couches d'Ekman est prise en compte. Quant à la turbulence dans le volume, elle est faible, et les fluctuations observées sont associées à des ondes.<br />La dispersion des mesures pour un forçage donné pourrait être due à des variations de couplage électrique entre le sodium liquide et la graine en cuivre. L'utilisation de la différence de potentiels électriques, comme équivalent de la vitesse du fluide, amène la découverte d'un régime particulier quand les sphères sont contra-rotatives. Les fortes amplitudes du champ magnétique induit nous laissent penser que cette situation pourrait être favorable à l'obtention d'un effet dynamo.<br />Les récentes expériences ont montré un bon couplage électrique, et des mesures innovantes de champ induit, tout le long d'un méridien et à l'intérieur de la sphère, apportent de nouvelles contraintes.

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Au cours de cette thèse, nous avons effectué une étude de l'instabilité de Saffman-Taylor dans les fluides complexes. En particulier, nous avons mené une étude systématique de la relation entre les propriétés rhéologiques de fluides non-newtoniens et la formation de motif, en cellule de Hele-Shaw. Pour cela, nous avons utilisé des fluides modèles ne possédant chacun essentiellement qu'une seule propriété non-newtonienne. Une étude rhéologique a montré que la propriété non-newtonienne dominante d'une solution du polymère rigide Xanthane est la viscosité rhéofluidifiante, qu'une solution du polymère flexible PEO montre des effets élastiques, notamment une contrainte normale élevée, et qu'un gel de polymères possède un seuil d'écoulement. Pour des fluides classiques, la largeur des doigts de Saffman-Taylor est déterminée par le rapport entre les forces visqueuses et les forces capillaires. Dans le cas d'un fluide rhéofluidifiant, les forces visqueuses sont modifiées ce qui entraîne un amincissement des doigts par rapport aux résultats classiques. La modification des contraintes visqueuses par un seuil d'écoulement mène à des structures très ramifiées avec une largeur caractéristique de doigts, fonction de ce seuil. Pour un fluide élastique, la contrainte normale exerce une pression supplémentaire sur le doigt qui s'ajoute aux forces capillaires et qui entraîne un élargissement des doigts. Nous pensons que la connaissance des effets sur l'instabilité des Saffman-Taylor de chacune de ces propriétés, considérée séparément, constitue une base pour l'étude de l'instabilité dans des fluides plus complexes. Les propriétés non-newtoniennes étudiées ici sont parmi les propriétés non-newtoniennes les plus courantes, ce qui devrait permettre de mieux comprendre l'instabilité dans des fluides présentant simultanément plusieurs de ces propriétés non-newtoniennes.

Depuis les premiers travaux d'Einstein en 1906, le comportement des suspensions granulaires macroscopiques a fait l'objet de nombreuses études notamment en rhéologie. Cependant, la question des mécanismes susceptibles d'intervenir aux interfaces de ces suspensions reste ouverte et peu abordée. C'est précisément l'objet de cette thèse.<br /> Nous proposons de sonder les propriétés d'une interface grains/fluide en injectant un fluide dans une suspension granulaire isodense dont nous contrôlons la fraction de grains. Cette suspension est confinée dans une cellule de Hele-Shaw et nous pouvons injecter soit de l'air soit du fluide interstitiel pur.<br /> Pour les fractions de grains inférieures à 50%, l'injection d'air s'apparente à la digitation de Saffman-Taylor. Nous montrons que le mode de sélection des largeurs relatives et la stabilité des doigts sont modifiés par la présence des grains et que ces modifications ne peuvent se réduire à la simple considération d'un fluide effectif.<br /> Pour les fractions plus importantes, des phénomènes de blocage liés au réseau des contacts entre grains apparaissent et nous nous trouvons dans le cas d'un milieu poreux réorganisable. L'écoulement de fluide peut alors se faire de deux façons : soit au travers de la structure granulaire restée fixe, soit en mobilisant en partie cette structure.<br /> Dans le cas de l'injection d'air, des réarrangements localisés permettent d'obtenir des structures dont la taille dépasse celle des pores mais reste fine. Dans le cas de l'injection de fluide interstitiel pur, une mobilisation plus globale est observée qui mène à une décompaction homogène du milieu et à des structures de digitation plus larges.

<p>Sapa Profiler AB är ett företag inom den svenska metallindustrin och tillhör koncernen Sapa Group som finns över stora delar av världen. Bolaget är en del av koncernens kärnverksamhet Profiler som specialiserat sig på framställning av strängpressade profiler i aluminium.</p><p>Inom det strategiska affärssegmentet Automotive förses transportindustrin med komponenter till olika typer av fordon. Under de senaste åren har kundernas serviceanspråk ökat vilket bland annat yttrar sig i krav på kortare leveranstider och högre frekvens på inleveranserna. I dagsläget avhjälps högre servicekrav genom att ett lager lokaliseras i kundens närhet. Strategin leder i förlängningen till en decentraliserad lagerstruktur som kan vara svår att styra och kontrollera. Sapa Profiler AB behöver därför se över sitt sätt att distribuera varor till de europeiska kunderna. Studien tar sin utgångspunkt i en kartläggning av de 20 viktigaste kundernas krav och har som mål att rekommendera en framtida distributionsstruktur som kan bemöta den nya kravbilden till en låg totalkostnad.</p><p>Den rekommenderade lösningen utnyttjar två centrala lagerpunkter placerade i Nässjö och belgiska Ghlin som tillsammans tillgodoser huvuddelen av de nord- och centraleuropeiska kunderna. Dessutom används fem lokala lagerpunkter som är nödvändiga för att täcka in vissa kunders särskilt höga krav. Jämfört med en decentraliserad struktur kan företaget utnyttja stordriftsfördelar som ger betydande besparingar inom lagerhållning, administration, kommunikation och IT. Transportkostnaderna kan samtidigt hållas på en rimlig nivå.</p><p>Båda centrallagren är strategiskt placerade och ger företaget goda förutsättningar att knyta andra kunder till distributionsstrukturen. Lösningen är också kompatibel med företagets strategiska mål och kan anpassas till hur kundernas kravbild utvecklas i realiteten. Den ger företaget bättre möjligheter att utveckla serviceerbjudandet till kund för en ökad framtida konkurrensförmåga.</p>

<p>Hur skulle en välfärdsmodell som använder sig av arbetslöshetsgapet i förlustfunktionen istället för BNP-gapet påverka Riksbankens reaktionsfunktion?</p><p>Detta undersöks i den här uppsatsen. För det skattas en Okuns lag för Sverige, vilken sedan används för att sätta in arbetslöshetsgapet i förlustfunktionen. Variansen på löneprischockerna och efterfrågechockerna i makromodellen varieras för att se hur koefficienten framför BNP-gapet i den antagna Taylor-regeln förändras medan koefficienten framför inflationsavvikelsen hålls konstant.</p><p>Resultatet av dessa simuleringar visar på att efterfrågechocker ökar koefficienten mer än vad lönesprischocker gör. Vid normal varians kommer dock Riksbanken att reagera mer på inflationsavvikelser än vad de kommer att göra på BNP-gapet.</p>