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Le dimensionnement préliminaire d’un propulseur hybride passe par une phase d’essais à échelle réduite afin de caractériser entre autre la loi de régression du couple oxydant/combustible envisagé pour remplir les besoins de la mission en terme de performances, durée de fonctionnement, etc. Afin de limiter le recours à ces campagnes expérimentales onéreuses et génératrices de délais pour les industriels, il est nécessaire de développer des outils numériques fiables permettant de prévoir rapidement, sous différentes conditions de fonctionnement et géométries de chambre de combustion, la loi de régression d’un couple oxydant/combustible. L’objectif de cette thèse est de proposer une modélisation monodimensionnelle du mécanisme de régression des combustibles liquéfiables. Cette classe de combustibles offre des vitesses de régression trois à cinq fois plus élevées que celles rencontrées avec les combustibles généralement utilisés en propulsion hybride (PBHT par exemple). Ce modèle se base alors sur le transport de la phase gazeuse et du film liquide se développant sur le combustible solide, la vitesse de régression dépendant des transferts de masse et d’énergie entre ces trois phases. Afin de valider cette approche et l’architecture du code Hydres conçu pour la résolution de ce modèle et la prévision des performances propulsives d’un moteur hybride, des campagnes expérimentales ont été réalisées sur les bancs d’essais Hycarre et Hycom. Ces essais ont également permis de développer une technique de mesure permettant l’obtention de la vitesse de régression instantanée du combustible, conduisant à la restitution de la loi de régression instantanée du couple oxydant/combustible. / The preliminary design of a hybrid rocket engine requires lab-scale tests to characterize the regression law of the oxidizer/fuel pair intended to fulfil the mission needs in terms of performances, etc. To limit these costly and potentialy delaying experimental campaigns, it is necessary to develop reliable numerical tools to quickly predict the regression law of the oxidiser/fuel pair under different operating conditions and with different combustion chamber geometries. The objective of the thesis is to develop a one-dimensional model of the regression mechanism of liquefying fuels. These particular fuels offer regression rates three to five times higher than those found with classic polymers used in hybrid propulsion (eg. HTPB). The model is based on the transportof the gaseous flow and the liquid film which is developing along the solid fuel grain. The regression rate depends on mass and energy transfers between these three phases. To validate this approach and the Hydres numerical tool, specifically designed to solve this model and forecast the performances of a hybrid engine, experimental tests were performed with the Hycarre and Hycom facilities. These tests also allowed for the development of a technique to measure the instantaneous regression rate of the solid fuel, providing directly the instantaneous regression law of the oxidizer/fuel pair.

Le modèle bioénergétique de P.E. di PRAMPERO permet d'expliquer la performance dans les disciplines de locomotion (course à pied, cyclisme, natation, ...) à partir d'une puissance métabolique et d'un indice de la dépense d'énergie par unité de distance parcourue. Néanmoins, pour les épreuves de natation de haute intensité telles que le 100m crawl, le contexte environnemental rend l'estimation de la puissance métabolique d'origine aérobie techniquement difficile. L'objectif de cette thèse est alors de proposer une nouvelle approche des réponses aérobies d'un 100-m nage libre, réalisé dans des conditions les plus proches possible d'une compétition. Le travail expérimental a porté sur des nageurs entraînés. Dans un bassin de 25-m, la procédure propose que les nageurs réalisent une performance sur 100-m nage libre à allure de compétition et trois épreuves (25m, 50m, 75m) réitérant les mêmes allures intermédiaires que celles du 100-m. VO2 est mesuré avant et juste après chaque épreuve, pendant 1min, par rétro-extrapolation. Les valeurs de VO2 mesurées à la fin des épreuves de 25m, 50m, 75m et 100m permettent de reconstruire la cinétique de VO2 d'une épreuve de 100-m. Les résultats contrastent avec les estimations des cinétiques de VO2 publiées précédemment : VO2 augmente plus vite dans la première moitié de l'épreuve (à 50m, VO2 ≈ 94%VO2max), atteint 100 %VO2max au 75ème mètre de l'épreuve puis chute de 7% sur le dernier 25-m. Une estimation de la contribution relative du métabolisme aérobie montre également des valeurs plus importantes que celles publiées jusqu'à ce jour, du fait de l'atteinte précoce de VO2max en cours d'épreuve. / The bioenergetic model proposed by P.E. di PRAMPERO explains performance in most human locomotions (running, cycling, swimming, ...) using indexes of metabolic power and energy cost of locomotion. Nevertheless, for 100-m front crawl events, environmental conditions make the aerobic power measurement difficult. The main purpose of this thesis is therefore to propose a new procedure to estimate aerobic responses during a 100-m front crawl event, performed in competition conditions. Trained swimmers participated to this study. In a 25-m swimming pool, the procedure includes a 100-m front crawl performance in competition conditions, and then, three tests (25-m, 50-m, 75-m) following the pacing strategy of the 100-m event. VO2 is not measured during the tests, but before and just at the end of each test with a breath-by-breath method. Each post-test VO2 (after 25m, 50m, 75m and 100m) allows to reconstruct the VO2 kinetics of the 100-m performance. The results differ from previous studies in that VO2 increases faster in the first half of the race (at 50m, VO2 ± 94%VO2max), reaches VO2max at the 75th meter; then a decrease in VO2 corresponding to 7% of VO2max appears during the last 25m. The estimation of aerobic contribution shows higher values than those previously published, because VO2max is reached very early during the race.

But de l'étude: Nos connaissances anatomiques sur le rachis lombaire reposent sur des dissections cadavériques rares, comprenant peu de sujets, très agés. La précision du scanner fait référence pour la morphologie articulaire. Une base de données scannographique (Lombonice 2005) a été crée puis 400 patients ont été mesurés. L'objectif est d'élaborer un Atlas biométrique de référence. Nous chercherons également à décrire la forme afin de concevoir une prothèse anatomique. Enfin, nous espérons dégager un dimorphisme sexuel et ainsi prédire l'âge ou le sexe d'un sujet en se basant ses articulations lombaires. Patients et méthodes : Nous avons mesuré 217 hommes et 183 femmes d'âge moyen 59 ans. Les coupes natives font 1,25 mm d'épaisseur (de L1 à S1). Nous crérons chaque plan de coupe puis nous positionnons des points de repères sur ces plans. Les coordonnées de ces points nous permettront de calculer des distances, des angles et le rayon des cercles mécaniques. Nous comparons ensuite les mesures obtenues avec l'âge, le côté, le sexe ou le niveau étudié. Résultats : De L1 à S1, les articulaires se rapprochent du mur postérieur mais s'éloignent l'une de l'autre. L'angle d'étrave postérieure augmente vers la caudalité. Le rayon des cercles mécaniques droit et gauche ne sont symétriques que dans 50% des cas et se confondent dans moins de 10 % des cas. Les mesures réalisées ne permettent pas de déterminer le sexe ou l'âge du sujet. Les mesures centrées sur le corps vertébral semblent plus discriminantes. Conclusion: La forme en 3D des articulaires postérieures est plus complexe qu'un fragment de sphère. / Aim of the study: Our anatomical knowledge about lumbar spine is based on few cadaveric dissections with very few specimens of very old. The CT scan is very informative concerning about bony facets morphology. We have first created a database of lumbar CT called « Lombonice 2005 » and then we have made differents measureson 400 subjects. The aim of this study is to obtain a biometric atlas. Then, we wanted to create a new anatomic lumbar facet prosthesis. At least, we would like to determine the age or the sex of a sunject only with anatomic measures. Patients and methods : We have measured 217 men and 183 women of 59 years old on average. The native slices was 1,25 mm thick and goes from L1 to S1. We have created each cutting plan and we have placed many landmarks on them. The coordonates of these landmarks let us calculate differents distances, angles or mechanical circle radius which describe well the shape of the facets. We have compared then the measures obtained and the age, sex, side or level studied. Results : From L1 to S1, on transversal plan, the facets are getting closer to posterior wall but are getting away from each other. The posterior angle like a boat's bow increase from L1 to S1. The mechanical circle radius of each sides are symmetrical just in 50% of cases and unique in less than 10 % of cases. All the measures even in 3 dimensions does'nt let us determine the sex or the age of subjects. Measures on vertebral body seems to be more discriminant. Conclusion: We found that 3D shape of lumbar facets is more complicated than a spere fragment as expected. The side asymmetry makes it difficult to reproduce an anatomical facet's prosthesis.