Micro-reactors, enabling continuous processes at small scales, have been of growing interest due to their advantage over batch. These advantages include better scaling, as well as improved mass and heat transfer, though many new challenges arise due to the small scales involved such as non-negligible entrance effects and significant pressure drops. The flow in coils, rectangular channel serpentine plates, mix-and-reside plates, and complex liquid-liquid mixing plates was investigated and characterized using residence time distribution (RTD) tests. A pulse test was used to determine the RTD curve shape of these reactors at flowrates ranging from 20 to 100 g/min. A semi-empirical, multi-parameter model was used to describe the asymmetrical curves, while the axial dispersion model was used to describe the symmetrical ones. The Peclet number is given in function of the Reynolds number for the liquid-liquid plates that were found to be near-plug flow (Pe > 100). In a continuous mixing plate, the Pe ranged from 190 to 475 with Pe increasing as Re increased. The effect of straight channel sections in micro-reactors is also evaluated. Longer straight segments between micromixers resulted in the development of unidirectional flow and the occurrence of tailing in the RTD. Finally, the suitability of a liquid-liquid plate for a reactive liquid-solid system is evaluated. The plugging is determined visually and by measuring pressure increase; pressure started to increase after 5 minutes and the experiment had to be halted after 10 minutes due to plugging. Parallels between the particle size distribution and the residence time distribution curves are drawn. The particle size distribution of silver chloride at low flow rates is much wider than at high flowrates. The average particle size at high flowrates was also much lower (≈69nm) than at low flowrates (≈112nm).

Le potentiel de production d'hydroélectricité à l'aide de micro centrales hydroélectriques est sous-exploité en Europe. L'exploitation de petites chutes d'eau, à l'aide des vis d'Archimède, est un moyen de production d'énergie renouvelable récent et en voie de développement. Cette thèse étudie les performances hydrauliques de ce type de turbine. Une première partie du travail a porté sur la mise en place d'un dispositif expérimental, à échelle réduite, permettant de tester pour des conditions hydrauliques et des paramètres géométriques variés les performances hydrauliques d'une vis d'Archimède. Un modèle théorique semi-analytique permettant de déterminer les performances de la vis a été développé puis validé à l'aide des résultats expérimentaux. Les écoulements complexes au sein de cette turbine sont étudiés par le biais d'une modélisation numérique 3D instationnaire, validée expérimentalement. La compréhension de la structure de l'écoulement a alors permis de développer un nouveau modèle théorique permettant de déterminer avec plus de précision le débit de fuite qui est à l'origine d'une perte significative de rendement. Ces résultats permettent d'envisager l'implémentation d'un modèle de dimensionnement industriel. / The potential for hydropower generation using micro-hydro plants is still under exploited in Europe. The Archimede Screw Generators are a growing technology convenient for low-head hydraulic sites. This thesis studies the hydraulic performance of this turbine. The first part of thiswork presents an experimental device using a laboratory screw scale. This device allows to test screw performance for various hydraulic conditions and geometrical parameters. A theoretical model predicting the screw performance has then been developed and validated with experimental results.The complex flows occurring within the screw are studied thanks to 3D and unsteady numerical simulations. The numerical results are validated experimentally. The insights provided on the flow structure permit to develop a new leakage model. These leakages are a major source of efficiency loss. Eventually, all these results will allow the implementation of an industrial dimensioning model.

Dans un contexte de raréfaction des terrains constructibles, comment produire de nouveaux logements qui répondent à la fois aux contraintes environnementales (construire dans les enveloppes urbaines déjà bâties) et au désir des habitants de pouvoir acquérir une maison individuelle à un prix abordable ?La démarche « BIMBY », acronyme de Build In My Back Yard (ou « construire dans mon jardin ») prend le contrepied du concept « NIMBY » (Not In My Back Yard, « pas dans mon jardin ») et fait émerger une filière de renouvellement urbain au sein des tissus pavillonnaires existants. L’hypothèse de départ est que la densification de ces quartiers puisse être réalisée à l’initiative de leurs habitants, du moins ceux qui manifestent le besoin de faire évoluer leur logement et/ou leur terrain.Les projets de vie des ménages propriétaires d’une maison individuelle peuvent en effet être à l’origine de la création d’un nouveau logement sur une parcelle déjà bâtie et située au sein d’un tissu déjà urbanisé.Durant ces trois années de thèse, l’équipe d’architectes-urbanistes du laboratoire de recherche In Vivo – dont je fais partie – a reçu plus 1 800 ménages propriétaires d’une maison individuelle lors d’ateliers de concertation BIMBY. Plus de la moitié des participants à ces entretiens ont imaginé et fait dessiner à leur architecte-médiateur un projet de construction d’un nouveau logement dans leur jardin. Dans cette dynamique de concertation, l’habitant peut devenir un acteur déterminant de l’évolution de la ville, en accueillant un nouveau voisin dans son jardin.Cette recherche de thèse opérationnelle est menée en collaboration avec le bureau d’étude Villes Vivantes, et son laboratoire de recherche In Vivo. Elle cherche à appréhender l’impact des projets des habitants des tissus pavillonnaires, lorsque ceux-ci sont intégrés au processus participatif BIMBY. Pour cela, nous avons analysé les 1 800 entretiens qualitatifs effectués avec les propriétaires dans le cadre de démarches BIMBY impulsées par 25 collectivités françaises.Différents scénarios de vie peuvent être à l’origine d’un projet de construction d’un nouveau logement. La destination de celui-ci (pour un tiers, pour un proche ou pour les porteurs de projet eux-mêmes) conditionne l’évolution de la parcelle bâtie ainsi que du quartier et de la commune.C’est pourquoi cette recherche se concentre dans un second temps sur l’influence de la concertation individuelle avec un architecte-médiateur sur la forme des projets imaginés par les habitants. En leur donnant les informations et les outils nécessaires à une bonne compréhension des contraintes techniques, économiques, architecturales et des différentes stratégies patrimoniales possibles, l’architecte contribue à faire évoluer les projets des habitants. L’apport d’une expertise architecturale permet de faire émerger des projets souvent mieux intégrés à leur environnement, contribuant à une densification par micro-projets qui pourrait être mieux acceptée des riverains que les grands projets ou la densification « sauvage ».Pour autant, et ce sera la conclusion de notre étude, la poursuite dans le temps du conseil aux particuliers, et la mise en place d’une politique d’urbanisme intégrant pleinement les projets des habitants sont incontournables pour parvenir à mener un projet d’intensification pavillonnaire vertueux. L’analyse de l’état d’avancement des projets de 180 participants sur huit territoires, et de l’évolution des idées lorsque la concertation se poursuit révèle d’autres perspectives sur les enjeux de l’accompagnement des habitants vers la densification pavillonnaire. / In a context where building land is rare, how cities can produce new housing that answer both the environmental constraints (build in the already built urban envelopes) and the inhabitants desire to buy an affordable house?The "BIMBY" approach, meaning "Build In My Back Yard" and taking the opposing view to the "Not In My Back Yard" concept, creates an urban renewal process within suburban area. The initial hypothesis being that the densification of these districts can be the initiative of the residents needing an evolution of their house or plot.The owners’ projects, focusing on their house and their garden, could create a new home on an already built plot located in an already urbanised neighbourhood. For three years and a half, the Lab InVivo research group (in which I take part) has received more than 1 800 households, owners of a house, during concertation consultation BIMBY. More than half of these owners have drawn a project of a new house in their garden with or without division. In this conciliation dynamic, inhabitants become a decisive actor of the surburbs increasing in “welcoming a new neighbour in theirs garden”.This operational research is carried out in collaboration with the research department Villes Vivantes and the research laboratory In Vivo. It seeks to understand the impact of owners’ projects at large-scale individual housing estates through the participatory BIMBY process.Different stories are the starting point of a building project and their destination (for outsider, for close family, friend or for self-promoters) determines the plot development, district and the town.Therefore the second line of this research seeks to estimate the influence of individual consultation with a mediator architect on the evolution of the type and the architectural form of the projects drawn up by the inhabitants: by giving tools to the inhabitants to develop the best plan of property, the architect contributes to empower owners’ ideas and make them more appropriate. Then, this micro-projects densification could be more accepted by local residents.However, and this is the conclusion of our research, the pursuit of advice associated with an urban planning vision and zoning codes is essential to carry out an intensification project of suburb neighbourhood. The cross-analysis of the progress states 180 participants in eight French suburban areas and the development of the project ideas with the pursuit of the consultation gives us other perspectives on the accompanying stakes of the inhabitants in the direction of the suburbs soft densification.