Un réseau de transport d'énergie électrique doit être le plus robuste possible pour répondre aux besoins de la société. Les lignes aériennes de transport doivent donc faire face aux contraintes environnementales sans qu'il y ait de dommages structuraux. Les exigences esthétiques, comme avoir des lignes plus compactes près des grands centres de distribution, jumelées au rapprochement des conducteurs électriques face à une charge de vent remettent en question l'optimisation des critères de conception actuels. Les méthodes actuelles pour représenter le comportement dynamique des lignes électriques et déterminer les distances interphases à respecter sont basées sur des hypothèses simplificatrices ou sur des formules empiriques basées sur l'expérience des gestionnaires de réseau. L'objectif principal de ce projet de recherche est donc de développer une approche numérique pour étudier l'effet d'une charge de vent turbulent sur le rapprochement interphase de deux phases de conducteurs électriques afin de justifier les méthodes de calcul actuelles. L'étude se concentrera sur un nombre limité de portées avec des faisceaux de conducteurs simples et sans charge de glace. Un modèle par éléments finis de deux portées d'un conducteur simple a été développé à l'aide du logiciel Code-Aster. La génération de la charge de vent a été faite séparément à l'aide du logiciel WindGen. Le logiciel génère des signaux corrélés de vent turbulent en fonctions temporelles par la méthode de représentation spectrale. Les signaux sont ensuite convertis en charges de vent compatibles avec le solveur d'éléments finis. Les résultats du modèle numérique sont d'abord comparés avec une série d'essais dynamiques mesurant l'angle d'inclinaison des chaînes d'isolateur au vent effectués par Hydro-Québec sur une ligne expérimentale. Une fois la méthode de calcul validée, une étude paramétrique est effectuée pour étudier l'effet de divers paramètres sur le rapprochement interphase. L'effet de la longueur des portées, de la séparation interphase initiale, de la flèche des conducteurs, de la vitesse du vent, de l'intensité de turbulence du vent et de la corrélation spatiale des signaux de vent est évalué. Parallèlement, une campagne de mesure in situ pour enregistrer des vitesses de vent en plusieurs points dans l'espace a été effectuée pour étudier la corrélation spatiale. Les résultats de la campagne ont permis de justifier l'utilisation des valeurs de référence des coefficients de corrélation, ainsi que de fournir une plage de données à analyser lors de l'étude paramétrique. Les résultats du projet de recherche permettront aux concepteurs de réaliser que les dégagements requis pour la distance interphase des lignes de transport d'électricité sous un vent turbulent sont affectés par plusieurs paramètres qui ne sont pas nécessairement tous pris en compte dans les équations empiriques utilisées. Certaines sections de lignes de transport peuvent apporter un risque plus grand de court-circuit phase-phase entre les conducteurs. À long terme, de tels outils numériques peuvent aider l'analyse de ces cas spéciaux.

Le présent travail a pour objet, l'étude macro et microscopique des sprays diesel injectés à hautes pressions par le système d'injection Common-Rail à travers un injecteur mono trou de petit diamètre dans un environnement inerte isotherme, évitant l'évaporation du combustible à pression de gaz élevée. L'étude effectuée est une contribution aux recherches, menées sur les sprays diesel complètement atomisés dès la sortie de l'injecteur, et présente une base de données solide pouvant servir entre autres à la validation des codes de calcul de simulation (computational fluid dynamics: CFD). Deux techniques sont utilisées: D'une part, la technique d'ombroscopie qui permet l'étude macroscopique du spray diesel (pénétration, angle du cône et volume du spray), et d'autre part, la technique de l'anémométrie phase Doppler (PDPA) (mesures de la vitesse et du diamètre des gouttes), utilisée pour l'étude microscopique. La combinaison des deux techniques permet une quantification de la concentration du combustible. La corrélation des paramètres macroscopiques s'ajuste parfaitement aux mesures de la pénétration après le temps de transition sans la prise en compte de l'angle du cône du spray. Cette corrélation semi-empirique ressemble à l'expression obtenue par l'analyse dimensionnelle se basant sur une forme du débit massique rectangulaire. La pénétration durant la phase de transition est modélisée par une loi linéaire en fonction du temps. La prise en compte de l'angle du cône du spray dans la corrélation améliore l'ajustement. L'angle du cône du spray est dépendant de la masse volumique du gaz. La valeur de l'angle du cône est de 36° pour le cas d'une masse volumique du gaz égale à 30 kg/m3. Pour l'étude microscopique, le spray est divisé en trois parties; le bord d'attaque "BA", la partie centrale "PC" et le bord de fuite "BF". La durée d'injection dans ce cas est ramenée à 3ms au lieu de 1.5ms pour allonger la PC du spray. Les évolutions temporelles de la vitesse moyenne et de la rms de la vitesse longitudinale des gouttes montrent des pics. Les pics de la rms de la vitesse longitudinale dans le BA sont une indication de la forte dispersion, due aux phénomènes de rattrapage de gouttes freinées par les rapides ou d'atomisation secondaire. Le pic de vitesse s'explique par un apport d'énergie de l'air entraîné par les vortex frontaux aux gouttes les plus petites. La décroissance de la vitesse longitudinale sur l'axe dans la PC du spray ressemble à celle des jets gazeux. Cependant, la décroissance de la rms de la vitesse longitudinale est plus rapide que celle des jets gazeux libres. La coalescence est effective dans toutes les parties du spray pour les pressions d'injection faibles très près de l'injecteur. Par contre, pour les pressions de l'injection élevées, la coalescence dans le BA ne se manifeste que loin de l'injecteur. La vitesse longitudinale et la concentration des gouttes ont des profils radiaux homothétiques et le coefficient de Schmidt effective est <1. Cependant, près de l'axe du spray, les vitesses sont parfois trop élevées. La distribution radiale de l'intensité de turbulence est homothétique, mais elle est similaire à celle d'un jet gazeux libre dans la zone r/r0,5<1 et élevée audelà. L'intensité de turbulence dans le BA est plus élevée que dans la PC et le BF; et elle prend des valeurs de l'ordre de 40-60%. Les pdfs de vitesse sont asymétriques (Su>0 ou Su<0) et étroites (Fu>3) ou élargies (Fu<3) dans le BA, mais elles deviennent Gaussiennes dans le reste. Cependant, les pdfs du diamètre des gouttes sont aplatis (Fd>3) et quasi-symétriques (Sd≈0) dans toutes les parties du spray. L'origine virtuelle du spray au début de l'injection est variable et se stabilise après dans l'intervalle 11-15 mm. Dans cette zone, le spray est dense et les mesures par le système PDA sont impossibles. L'angle dynamique du cône du spray est d'environ 32°. L'origine virtuelle et l'angle du cône sont indépendants de la pression d'injection.

Cette thèse présente les traductions des trois traités de navigation écrits en latin (et restés à ce jour inédits) par Giovanni Poleni, professeur de mathématiques, physique, astronomie, philosophie mécanique expérimentale, navigation et construction navale à l’université de Padoue : La meilleure manière de mesurer sur mer le chemin d’un vaisseau, indépendamment des observations astronomiques (1733), Dissertations latines sur les ancres portant sur La figure optimale selon laquelle les ancres peuvent être formées, De la technique la plus performante pour forger les ancres, La manière d’éprouver la force des ancres, soit leur résistance (1737), le troisième traité concerne l’amélioration de l’usage du cabestan : De Ergatae Navalis praestabiliore, facilioreque Usu, Dissertatio (1741). Ces trois traités furent primés par l’Académie Royale des Sciences de Paris (prix Rouillé de Meslay). Un corpus traduit de la correspondance latine de Poleni avec les savants européens, la traduction des programmes latins de ses cours de navigation ainsi qu’une enquête in situ à Venise, Vérone ou à Padoue furent nécessaires pour contextualiser les traités. La reconstitution grandeur nature de deux machines de navigation de Poleni : le cabestan et la machine pour mesurer la force du vent, réalisée par des étudiants de BTS Développement Réalisation Bois et des élèves de CAP Serrurerie Métallerie furent testées en mer. Le premier volume propose une biographie de Giovanni Poleni, les « appels à projets » de l’Académie Royale des Sciences de Paris (1733-1741), les traductions commentées des trois traités de Poleni ainsi que la reconstitution de ses machines. Le second tome regroupe les fac-similés des manuscrits ou des imprimés originaux de l’universitaire padouan. / This doctoral thesis presents the translation of the three shipping essays written in latin (and never translated until now) by Giovanni Poleni, professor of mathematics, physics, astronomy, mechanical and experimental philosophy, shipping and shipbuilding in the University of Padua: La meilleure manière de mesurer sur mer le chemin d’un vaisseau, indépendamment des observations astronomiques (1733), Dissertations latines sur les ancres about La figure optimale selon laquelle les ancres peuvent être formées, De la technique la plus performante pour forger les ancres, La manière d’éprouver la force des ancres, soit leur résistance (1737), the third essay relates how to improve the use of the ship's capstan: De Ergatae Navalis praestabiliore, facilioreque Usu, Dissertatio (1741).These three essays were rewarded by the Royal Academy of Sciences in Paris (prize Rouillé de Meslay). A translated corpus of the Poleni's latin correspondence with the others European scholars, the translation of the latin programmes of his shipping courses and an on-site survey in Venice, Verona and Padua were required in order to contextualize the essays. The full-scale reconstruction of Poleni’s shipping machines: the capstan and the machine to measure the wind force, made by the students of BTS Development Achievement Wood and the pupils of CAP Metal Forming and Ironwork were tested in sea. The first volume provides a biography of Giovanni Poleni, the “Calls forProjects” of the Royal Academy of Sciences in Paris (1733-1741), the translations commented of the Poleni’s three shipping essays and the reconstruction of his shipping machines. The second one collects the manuscripts or original printouts' facsimile written by the Paduan academic.