Thesis (M.S.)--Brigham Young University. Dept. of Mechanical Engineering, 2007. / Includes bibliographical references (p. 67-69).

Thesis (M. Eng.)--Carleton University, 1993. / Also available in electronic format on the Internet.

Thesis (Ph. D.)--University of Hawaii, 1997. / Includes bibliographical references (leaves 184-190).

Thesis (M.S.)--West Virginia University, 2005. / Title from document title page. Document formatted into pages; contains xiv, 86 p. : ill. (some col.). Includes abstract. Includes bibliographical references (p. 73-76).

Thesis (Ph. D.)--Ohio State University, 2006. / Title from first page of PDF file. Includes bibliographical references (p. 122-126).

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abstract: ABSTRACT A vortex tube is a device of a simple structure with no moving parts that can be used to separate a compressed gas into a hot stream and a cold stream. Many studies have been carried out to find the mechanisms of the energy separation in the vortex tube. Recent rapid development in computational fluid dynamics is providing a powerful tool to investigate the complex flow in the vortex tube. However various issues in these numerical simulations remain, such as choosing the most suitable turbulent model, as well as the lack of systematic comparative analysis. LES model for the vortex tube simulation is hardly used in the present literatures, and the influence of parameters on the performance of the vortex tube has scarcely been studied. This study is aimed to find the influence of various parameters on the performance of the vortex tube, the best geometric value of vortex tube and the realizable method to reach the required cold out flow rate 40 kg/s . First of all, setting up an original 3-D simulation vortex tube model. By comparing experiment results reported in the literature and our simulation results, a most suitable model for the simulation of the vortex tube is obtained. Secondly, we perform simulations to optimize parameters that can deliver a set of desired output, such as cold stream pressure, temperature and flow-rate. We also discuss the use of the cold air flow for petroleum engineering applications. / Dissertation/Thesis / M.S. Mechanical Engineering 2013

Les excitons semiconducteurs sont des quasi-particules bosoniques composées d’un électron et d’un trou appariés par attraction coulombienne. Ils peuvent subir une condensation de Bose-Einstein dont l’originalité réside dans le fait que les excitons participant au condensat se distribuent de façon cohérente entre quatre états de « spin » : les deux états de plus basse énergie qui sont « noirs » puisqu’ils ne sont pas couplés à la lumière, et les deux états « brillants », à plus haute énergie, permettant de voir les signatures quantiques via une émission cohérente de photons. La condensation des excitons doit donc conduire à une occupation macroscopique des états noirs quand la température est inférieure à 1 K, et a été expérimentalement démontrée en 2015 dans la thèse de M. Beian. Cette thèse montre, cette fois-ci, la participation des excitons brillants à la condensation de Bose-Einstein. En étudiant un gaz bi-dimensionnel d’excitons confinés dans un piège électrostatique, nous montrons, dans le régime dilué, qu’émerge un ordre à longue portée d’origine quantique, avec un accroissement de la cohérence temporelle de la photoluminescence émise par les excitons brillants, en dessous d’une température critique commune d’environ 1 K. La présence de vortex quantiques, signalés par des défauts de densité et par l’apparition de singularités de phase dans les figures d’interférences spatiales, apporte la preuve que 85% des excitons participent à la formation d’un superfluide à quatre composantes, avec une population macroscopique d’excitons noirs couplée de façon cohérente à une fraction d’excitons brillants condensés. / Semiconductor excitons are bosonic quasi-particles compound of an electron and a hole bound by Coulomb attraction. They can undergo Bose-Einstein condensation in a very original fashion: excitons are distributed among four "spin" states. The lowest energy states are "dark" because optically inactive while at a higher energy, two "bright" states are coupled to the photon field. Below sub-kelvin temperatures, condensation of excitons leads to a macroscopic population of the dark states, as demonstrated in M. Beian's thesis in 2015. This dark condensate is coherently coupled with a small fraction of bright excitons whose their weak photoluminescence emitted allows to probe signatures for quantum coherence. In this thesis, we show the contribution of bright excitons to the Bose-Einstein condensation. We study a 2D dilute gas of excitons confined in a electrostatic trap where we reveal, below a critical temperature of about 1 K, a quantum long-range order with an increased temporal coherence of the photoluminescence emitted by bright excitons. The appearance of quantised vortices, signalled by density defects and phase singularities in spatial interferences patterns, gives us the demonstration that 85% of the trapped excitons participate in the formation of a four-component superfluid where a macroscopic population of dark excitons is coherently coupled with a fraction of condensed bright excitons.

Cette thèse traite de l'application de l'holographie numérique dans l'axe à l'étude d'une dynamique tourbillonnaire dans un champ de houle. Lors du passage de la houle au dessus d'une structure immergée, des tourbillons se forment à ses extrémités. Ces tourbillons ont un impact fort sur la dynamique proche des structures et peuvent engendrer des problèmes d'affouillement ou de vieillissement prématuré. On s'intéresse donc à la dynamique tridimensionnelle de ces tourbillons qui sont rapidement l'objet de déformations menant à leur éclatement. Pour étudier ce mécanisme, le problème est modélisé par une géométrie simple, une plaque soumise à une houle monochromatique. Les expériences sont menées dans un canal à houle de 10 m de long et 30 cm de large. Pour mesurer la dynamique 3D on utilise une technique innovante, l'holographie numérique qui permet une mesure 3D3C au moyen d'une diode laser et d'une seule caméra. Ses principales limitations résident dans la dimension de la section du volume de mesure, qui est de l'ordre de la surface du capteur CCD, ainsi que du nombre de particules présentes dans le champ. Toutefois, l'holographie permet une résolution de l'ordre de la taille d'un pixel dans le plan du capteur CCD et de 3 à 5 fois le diamètre de la particule suivie dans la direction orthogonale au capteur. Ces mesures permettent de suivre individuellement plusieurs centaines de particules dans le champ et d'en mesurer les vitesses. Enfin des mesures complémentaires en stéréo-piv confirment les résultats obtenues par holographie et permettent l'étude du confinement du tourbillon sous l'action combinée de la surface libre et de la plaque. / This thesis deals with the use of digital in-line holography to the study of a vortex dynamics under water waves. As waves propagate above an immersed structure, vortices are formed at its edges. Those vortices have a strong impact on the flow dynamics in the vicinity of structures and can cause scouring or damages. Thus we are interested in the three-dimensional dynamics of those vortices which are quickly distorted, leading to their breakup. To study this dynamics, the physical problem is modelled by a basic geometry, a thin plate is set under monochromatic waves. Experiments are conduct within a wave flume of dimensions 10 m long and 30 cm width. To measure the 3D flow the use of an innovative technique, the digital holography which allow a 3D3C measure with only one camera and a laser diode. Its main limitations are the size of the cross-section of the sample volume and the number of particles allowed in it. However, digital holography can localize particles with a pixel sized resolution within the plans parallel to the CCD sensor and a depth resolution in the order of 3 to 5 times the particles diameter. Those measurements enable to follow the path of each particle inside the sample volume. Finally, acquisition by stereo particle image velocimetry confirms the velocities measured by holography and are used to study the interaction between the vortex and the combined action of free surface and the plate.

M.Sc. / The content of this dissertation is directed at a clearer understanding of pulsar behaviour. Pulsars are neutron stars in relatively early stages of their evolution. The intervals between observed arrival times of pulsar beams have been observed to suddenly decrease implying an increase in the star’s angular velocity Ω. This phenomenon is called a glitch. The first observed glitch occurred in the Vela pulsar (PSR 0833 -45) in 1969. The largest observed glitch also occurred in the Vela pulsar and exhibited a relative spin-up, Ω∕Ω~10−6 [1]. These relative pulsar spin-ups generally fall within the range 10−9 to 10−6 [2]. Pulsar glitches occur as a result of the processes in the interior of a neutron star [3]. Thus, a rigorous study of neutron star interiors is justified. Neutron star interiors are composed of hadronic matter: mostly neutrons, with a few per cent of protons (and, of course, non-hadronic electrons to conserve electric charge). The density of a neutron star interior increases with increasing depth as illustrated in 1.1.