La combustion assistée par plasma a reçu une attention croissante dans les deux communautés de plasma et de combustion. Les décharges Nanoseconde Répétitive Pulsée (NRP) sont des techniques prometteuse et efficaces pour initier et contrôler les processus de la combustion en particulier quand les systèmes d’allumage conventionnels sont inefficaces ou trop coûteux en énergie. Néanmoins, les phénomènes rencontrés dans la combustion assistée par plasma sont encore mal connus. Les études numériques présentées dans la littérature sont limitées à des simulations 1-D et 2-D dans des conditions au repos. La complexité du problème augmente dans les configurations pratiques où le phénomène d’allumage est contrôlé par le mouvement du fluide ainsi que le mélange autour de la zone de décharge. La simulation numérique directe (DNS) est un outil de recherche puissant pour la compréhension des interactions plasma/combustion/écoulement. Toutefois, le coût de calcul de la combustion turbulente avec un nombre de Reynolds élevé et la cinétique chimique détaillée couplée avec le plasma hors-équilibre est prohibitif. Cette thèse présente un nouveau modèle de couplageplasma-combustion pour introduire les effets des décharges de plasma hors-équilibre dans le système d’équations qui décrit le phénomène de la combustion. Le modèle est construit en analysant les chemins par lesquels l’énergie électrique est transférée au gaz. Ce modèle de décharges NRP permet des simulations multidimensionalesDNS de la combustion et l’allumage assistés par plasma. Les phénomènes physiques complexes de l’allumage assisté par décharges multiples de plasma dans des mélanges au repos et en régime d’écoulement turbulent sont analysés dans cette thèse. / Plasma-assisted combustion has received increasing attention in both plasma and combustion communities. Nanosecond Repetitively Pulsed (NRP) discharges are a promising and efficient technique to initiate and control combustion processes particularly when conventional ignition systems are rather ineffective or too energy costly. Even though a promising technique, the phenomena occurring in NRP discharges-assisted combustion are still poorly understood. The numerical studies presented in the literature are limited to 1-D and 2-D simulations in quiescent conditions. The problem complexity increases in practical configurations as ignition phenomena are also controlled by the flow and mixing field characteristics in and around the discharge channel. Direct Numerical Simulations (DNS) is a powerful research tool to understand these plasma/combustion/flow interactions. However, the computational cost of fully coupled detailed non-equilibrium plasma and combustion chemistry, and high Reynolds number simulations is prohibitive. This thesis presents a model to describe the effects of non-equilibrium plasma discharges in the set of equations governing the combustion phenomena. Based on the results reported in the literature, the model is constructed by analyzing the channels through which the electric energy is deposited. The two main channels by which the electrons produced during the discharge impact the reactive mixture are considered: 1) the excitation and the subsequent relaxation of the electronic states of nitrogen molecules, which leads to an ultrafast increase of the gas temperature and dissociation of species; and 2) the excitation and relaxation of vibrational states of nitrogen molecules which causes a much slower gas heating. This high level model of NRP discharges allows DNS studies of plasma-assisted combustion / ignition in high turbulent Reynolds number. The complex physics underlying plasma-assisted ignition by multiple discharges in both quiescent and turbulent flow conditions are discussed in the present thesis.

Cette thèse est centrée sur le couplage entre les phénomènes d’écoulement, d’ablation et de rayonnement au voisinage du point d’arrêt de véhicules d’entrée atmosphérique pourvus d’un système de protection thermique de type carbonephénolique. La recherche est divisée en trois parties : 1) le développement de méthodes numériques et d’outils pour la simulation d’écoulements hypersoniques hors équilibre autour de corps émoussés, 2) la mise en oeuvre d’un nouveau modèle de transport du rayonnement hors équilibre dans ces écoulements, y compris dans les couches limites contaminées par les produits d’ablation, et 3) l’application de ces outils à des conditions réelles de vol.Les effets du couplage entre l’ablation et le rayonnement sont étudiés pour les rentrées terrestres. Il est démontré que les produits d’ablation dans la couche limite peuvent augmenter le blocage radiatif à la surface du véhicule. Pour les conditions de flux maximum d’Apollo 4, les effets de couplage entre le rayonnement et l’ablation réduisent le flux conductif de 35%. L’accord avec les données radiométriques est excellent, ce qui valide partiellement la méthode de couplage et la base de données radiatives. L’importance d’une modélisation précise du soufflage du carbone dans la couche limite est également établie. / This thesis focuses on the coupling between flow, ablation, and radiation phenomena encountered in the stagnation region of atmospheric entry vehicles with carbon-phenolic thermal protection systems. The research is divided into three parts : 1) development of numerical methods and tools for the simulation of hypersonic, non equilibrium flows over blunt bodies, 2) implementation of a new radiation transport model for calculating nonequilibrium radiative heat transfer in atmospheric entry flows, including ablation contominated boundary layers, and 3) application of these tools to study real flight conditions.The effects of coupled ablation and radiation are studied for Earth entries. It’s shown that ablation products in the boundary layer can increase the radiation blockage to the surface of the vehicle. An analysis of the Apollo 4 peak heating condition shows coupled radiation and ablation effects reduce the conducted heat flux by as much as 35% for a fixed wall temperature of 2500 K. Comparison with the radiometer data shows excellent agreement, partially validating the coupling methodology and radiation database. The importance of accurately modeling the amount of carbon blown into the boundary layer is demonstrated by contrasting the results of other researchers.

La thèse, composée de trois parties, est consacrée à des problèmes physiques différents reliés à la Théorie Conforme des Champs (CFT) bidimensionnelle. La première partie s'intéresse aux propriétés de transport hors d'équilibre à travers une jonction de fils quantiques. Trois modèles y sont étudiés. Le premier décrit les fils par un champs bosonique libre compactifié vu comme la bosonisation du liquide de Luttinger d'électrons. La jonction des fils est modélisée par une condition limite assurant la diffusion non triviale des charges entre les fils. Associant la quantification canonique et l'intégrale fonctionnelle, on calcule exactement les fonctions de corrélation des courants dans l'état d'équilibre du modèle, mais aussi dans un état stationnaire hors d'équilibre, ainsi que la statistique complète de comptage pour les transferts de charge et d'énergie entre les fils maintenus en températures et potentiels différents. Les deux autres modèles d'une jonction de fils quantiques sont basés sur la théorie de Wess-Zumino-Witten (WZW). Dans le premier, la jonction est décrite par une "brane cyclique" et dans le deuxième, par une "brane coset". Les résultats dans le premier cas sont aussi complets que pour le champ libre, mais les charges y sont entièrement transmises d'un fils au suivant. Dans le deuxième cas, la diffusion des charges n'est pas triviale, mais le modèle se révèle difficile à résoudre. La deuxième partie de la thèse étudie les anomalies globales de jauge dans les modèles "coset" de CFT réalisés comme la théorie WZW jaugée. La classifications (presque) complète de telles anomalies, lesquelles rendent certains modèles coset inconsistants, est présentée. Elle emploie la classification des sous-algèbres des algèbres de Lie simples due à Dynkin. Finalement, la troisième partie de la thèse décrit la construction géométrique d'indice des familles d'opérateurs unitaires obtenues des projecteurs sur les bandes de valence d'un isolant topologique bidimensionnel invariant par renversement du temps. L'indice construit est relié d'un côté à la racine carrée de l'amplitude de Wess-Zumino d'une telle famille, et, de l'autre, il reproduit l'invariant de Kane-Mele de l'isolant. La dernière identification exige un argument complexe qui exploite une nouvelle anomalie de jauge pour les modèles WZW à bord. Les trois parties de la thèse emploient des outils géométriques de CFT assez semblables, permettant d'obtenir toute une série des résultats originaux. Cette unité de méthode, ainsi que le thème des anomalies, constituent le trait d'union entre les différents composants du manuscrit. / The thesis, consisting of three parts, is focusing on different physical problems that are related to two dimensional Conformal Field Theory (CFT).The first part deals with nonequilibrium transport properties across a junction of quantum wires. Three models are studied. The first one describes the wires by a free compactified bosonic field, seen as the bosonization of the Luttinger liquid of electrons. The junction of the wires is modeled by a boundary condition that ensures nontrivial scattering of the charges between the wires. Combining canonical quantization and functional integral, we compute exactly the current correlation functions in equilibrium, but also in a nonequilibrium stationary state, as well as the full counting statistics of charge and energy between the wires set at different temperatures and potentials. The two other models of quantum wire junction are based on Wess-Zumino-Witten theory (WZW). In the first one, the junction is described by a “cyclic brane” and in the second, by a “coset brane”. The results in the first case are as complete as for the free field, but the charges are fully transmitted from one wire to the next one. In the second case, the scattering is nontrivial, but the model turns out to be difficult to solve.The second part of the thesis studies the global gauge anomalies in “coset” models of CFT, realized as gauged WZW theories. The (almost) complete classification of such anomalies, that lead to some inconsistent coset models, is presented. It is based on Dynkin classification of subalgebras of simple Lie algebras.Finally, the third part of the thesis describes the geometric construction of index from unitary operator families obtained from valence band projectors of a two-dimensional time-reversal invariant topological insulator. The index is related on one hand to the square root of the Wess-Zumino amplitude of such a family, and, on the other hand, it reproduces the Kane-Mele invariant of the insulator. The last identification requires a nontrivial argument that uses a new gauge anomaly of WZW models with boundary.The three parts of the thesis use similar geometrical tool of CFT, that permits to obtain several original results. The unity in the method, as well as the topic of anomalies, builds a bridge between the different components of the manuscript.

TOTAL a choisi la voie du stockage géologique de CO2 en Béarn pour les fumées issues du pilote d’oxycombustion qui sont injectées dans un réservoir déplété de gaz naturel. Cependant, la mise en œuvre de cette technologie nécessite une connaissance des processus physiques, physico-chimiques et des interactions entre les phases depuis le captage jusqu’au stockage, d’autant plus que le CO2 injecté n’est pas pur. Il peut contenir par exemple quelques pourcents d’oxygène. Nous étudions plus précisément l’impact de l’injection d’un mélange de gaz (CO2 + O2) sur les roches de réservoir et de couverture en présence de saumure. A cette fin, un pilote expérimental a été développé et instrumenté pour acquérir des données thermodynamiques (solubilités et masses volumiques) et cinétiques de dégradation des roches indispensables aux modélisations et simulations thermodynamiques et réactives du système triphasique (gaz-saumure-roches) dans les conditions de stockage (T < 150°C et P < 200 bar). / TOTAL has chosen the path of geological storage of CO2 in Béarn flue gases from driver oxycombustion which are injected into a depleted natural gas reservoir. However, the implementation of this technology requires knowledge of physical processes and physico-chemical interactions between the phases from capture to storage, especially as the injected CO2 flow is not pure. It may contain a few percent of oxygen. The impact of the injection of a gas mixture (CO2 + O2) on reservoir rock and in the presence of coverage of brine is studied. An experimental pilot was developed and instrumented to acquire thermodynamic data (solubility and density) and kinetics of degradation of solids essential for modeling and simulations of thermodynamic and reactive three-phase system (gas-brine-rock) in storage conditions (T <150°C and P <200 bar).

Cette recherche répond à la question suivante : comment évolue dans le temps la couverture médiatique d’un objet lorsque cet objet est lui-même en évolution ? Elle est fondée sur les travaux de E. Veron, S. de Cheveigné, I. Babou et J. Le Marec qui ont montré que la posture des médias surdétermine le traitement des nouvelles. Or, ces travaux ponctuels avaient porté sur des périodes courtes ouvrant ainsi la possibilité d’une interrogation sur les variations de la posture dans le temps long. L’étude de la couverture journalistique de la Chine postmaoïste entre 1975 et 1992 par Le Monde diplomatique a permis d’analyser les variations de la posture du journal en fonction de l’évolution de la conjoncture en Chine. Nous avons montré que la couverture médiatique à long terme du Monde diplomatique se caractérise par des phases d’interprétation stables entrecoupées d’évolutions rapides, voire de ruptures, que nous avons qualifiées d’équilibres médiatiques ponctués. C’est au cours de ces phases stables que se manifeste ce que nous avons appelé l’effet de prégnance médiatique, c’est-à-dire la reproduction de la posture d’un article à l’autre quant à une classe d’évènements donnés, réels ou potentiels. Cette recherche a aussi montré que cette posture est maintenue même face à des circonstances qui la démentent ou la contredisent carrément. Ce qui nous a conduit à envisager que la posture évoluait lorsque la transformation de la conjoncture en Chine coïncidait avec une modification des attentes du lectorat, et que c’était l’effet combiné de ces deux classes de facteurs qui incitait le journal à ajuster sa posture. Ainsi, cette recherche a montré que Le Monde diplomatique a adopté trois postures entre 1975 et 1992 : 1) une lecture promaoïste entre 1975 et 1978 lorsque les idéaux de Mai 68 sont toujours portés par l’intelligentsia française, idéaux auxquels adhère ouvertement le journal depuis sa refondation en 1973 ; 2) une lecture proéconomique, favorable au virage à l’économie de marché en Chine entre 1981 et 1987, lorsque le consensus néolibéral se substitue à celui de Mai 68 ; et 3) une lecture antiautoritaire qui oppose la société chinoise au Parti communiste entre 1987 et 1992, au moment où le consensus néolibéral s’affirme par un discours centré sur l’individu. Ces trois périodes sont ponctuées par deux moments de transition : le premier entre 1978 et 1980, qui se caractérise par un flottement des attentes en recomposition du lectorat, et un second, plus court, en 1987, qui cristallise l’affirmation de l’individu. Cette recherche a aussi montré que la posture du journal se condensait dans le cadre interprétatif mobilisé par un collaborateur principal (pour un objet donné, comme, par exemple, la situation chinoise), lequel, parce qu’il en était l’agent, actualisait l’effet de prégnance médiatique. C’est pourquoi l’ajustement de la posture du journal s’effectue par le remplacement du collaborateur principal. Cet ajustement est facilité pour Le Monde diplomatique par son mode d’organisation adopté dès sa refondation, lequel repose sur des réseaux de collaborateurs externes sans liens formels avec le journal plutôt que sur des journalistes salariés / This research answers the following question: how does long-term media coverage change when its object is itself in flux? This research is based upon the works of E. Veron, S. de Cheveigné, I. Babou and J. Le Marec which showed that the media coverage of any news story is overdetermined by the media posture. However, these one-off studies focused on short periods, thus leaving open the possibility to study the variations of the media posture over a long period. The study of the media coverage of Post-Maoist China between 1975 and 1992 by Le Monde diplomatique allowed us to analyze the variations of its media posture in relation to the changes occurring in China. We have shown that long-term media coverage by Le Monde diplomatique followed a succession of phases of stable interpretation punctuated by rapid evolutions, if not breaks, which we called Punctuated media equilibriums. It is during these stable phases that the reproduction of the media posture from one article to the next in regard to a given class of events, real or potential, manifests itself, which we referred to as the Media pregance effect. This research also showed that the media posture is maintained even in the face of events contradicting it. This finding led us to consider whether the media posture evolved when changes in China happened in parallel to a transformation in the readership’s expectations, and we uncovered that it was the combined effects of these two groups of variables that prompted the newspaper to adjust its media posture. Thus, this research showed that Le Monde diplomatique adopted three distinct media postures between 1975 and 1992: 1) a pro-Maoist standpoint between 1975 and 1978 when the ideals of May 68 were still those of the French intelligentsia, ideals to which the newspaper openly subscribed to after its 1973 restructuring; 2) a pro-economic standpoint favorable to the shift to a market economy in China between 1981 and 1987, when the neoliberal consensus was displacing the ideals of May 68; and, 3) an anti-authoritarian standpoint that opposed Chinese society to the Communist Party between 1987 and 1992, when the neoliberal consensus asserted itself through a discourse centered on the empowerment of the individual. These three phases are punctuated by two transitional moments: the first between 1978 and 1980 characterized by the uncertain expectations of a readership in flux, and a second, shorter, in 1987, when expectations crystallized around the empowerment of the individual. This research also revealed that the media posture of the newspaper was expressed in the interpretation framework adopted by its main collaborator (on a given topic, such as Chinese politics), whom, because he was its agent, actualized the Media pregnance effect. Thus, the adjustment of the newspaper’s media posture is acted through the replacement of its main collaborator. This adjustment is made easier by the mode of organization of Le Monde diplomatique since its restructuring, which relies on networks of external collaborators with no formal ties to the newspaper rather than on staff journalists

Tout entier empreint de la question de la relation entre volontarisme et justice contractuelle, le droit des contrats a forgé son édifice sur le principe d’équilibre. La tentative de conciliation trouve ses limites : les notions d’économie du contrat ou de contrats relationnels ont fait leur apparition. Certaines notions prennent plus d’importance telles les obligations essentielles, la protection de la partie faible ou encore la bonne foi. Pour intéressantes qu’elles soient, en ce qu’elles proposent une conception plus poussée de l’équilibre, ces approches sont-elles satisfaisantes ? L’analyse des mutations jurisprudentielles et législatives conduit sans cesse à remettre l’ouvrage sur le métier. Ces évolutions ne seraient-elles que de surface ? Ne traduisent-elles pas la nécessité de revisiter plus profondément le droit des obligations ? La question est posée : qu’est-ce qu’un contrat ? Pragmatiquement et sans dogmatisme, il s’agit d’une relation donnant-donnant. Sous cet angle, la relation contractuelle appelle l’équivalence et non l’équilibre. Ainsi, l’équilibre ne serait que l’abstraction de l’équivalence, conçue comme une donnée concrète. L’objet de l’étude consiste à interroger la place de l’équivalence dans le droit des contrats. Plus, il s’agit de savoir comment de postulée, elle peut se transfigurer en notion opérationnelle. / As far as the question of the relationship between voluntarism and contractual justice is concerned, contract law has built its structure on the principle of balance. Attempts at conciliation has its limits: the notions of economy of contracts and relational contracts have appeared. Some notions take on more importance such as essential obligations, protection of the weaker party or even good faith. However interesting they are, in that they propose a more in depth notion of balance, are these approaches satisfactory ? The analysis of jurisprudential and legislative changes constantly leads to re-workings being done. Are these developments only superficial? Do they not convey the need to re-examine in more detail the law of obligations? The question is asked: what is a contract? Pragmatically and without dogmatism, it is a two-way relationship. From this perspective, the contractual relationship calls for equivalence and not balance. In this way, balance would only be an abstract of equivalence, conceived as a concrete fact. The object of this study is to ask the place of equivalence in contract law. Furthermore, it is to know how it can be transformed from the hypothetical to an operational notion.

La transition vitreuse se caractérise par un ralentissement dramatique de la dynamique, soit lorsqu'on refroidit un liquide soit lorsque l'on compacifie une assemblée de particules dans un état amorphe. Dans cette thèse nous explorons deux situations distinctes liées à cette phénoménologie, principalement dans le cas de matériaux granulaires. Dans une première partie nous étudions la réponse fortement non-linéaire d'un système de particules frottantes vibrées à très haute densité soumis à une contrainte locale. Pour cela nous tirons une particule "intrus" à force constante dans le milieu en suivant le mouvement des particules alentour. Nous mettons en évidence deux transitions distinctes : la première est l'analogue d'une transition de fluidification et se manifeste par le passage d'un mouvement continu de l'intrus à un mouvement fortement intermittent ainsi que par l'apparition d'une contrainte seuil dans la réponse ; la deuxième est identifiée à la transition de blocage qui intervient de manière générique dans de nombreux systèmes. Nous montrons que les réorganisations induites par l'intrus ont un comportement critique à la transition, venant conforter le caractère critique de la transition de blocage mis en évidence en l'absence d'intrus, et établissant d'intéressantes connections avec des simulations récentes de systèmes athermiques de particules non-frottantes. Dans une deuxième partie nous étudions les relations entre la dynamique à très court terme - essentiellement vibratoire - et à plus longue échelle de temps, où de fortes hétérogénéités dynamiques sont responsables du ralentissement des relaxations structurales à l'approche de la transition vitreuse. La dynamique des états métastables est analysée dans plusieurs systèmes granulaires (cellule de cisaillement cyclique et lit fluidisé) ainsi que dans une simulation d'un liquide de Lennard-Jones répulsif ; nous mettons en évidence le rôle de mouvements coopératifs quasi-instantanés qui construisent à long terme par un mécanisme de facilitation de larges motifs de décorrélation intermittents. Ce mécanisme de facilitation diminue lorsque le matériau se densifie, menant à des évènements dynamiques de plus en plus séparés et concentrés dans l'espace et le temps. La dynamique vibratoire aboutissant aux mouvements coopératifs est elle aussi étudiée, et nous montrons que ces derniers sont déterminés pour une large part par la structure du matériau à un niveau mésoscopique.

Ce travail de thèse traite de la relation entre les propriétés thermiques effectives de matériaux fibreux à base de bois d'une part et leur microstructure d'autre part. La technique de prise de moyenne est utilisée, dans le cadre général du non-équilibre thermique local, pour écrire les équations de transfert macroscopique de matériaux pouvant présenter une anisotropie locale de conductivité thermique (liée ici aux propriétés intrinsèques des fibres de bois) et exprimer le tenseur de conductivité thermique effective. Le modèle est renseigné par l'analyse quantitative d'images 3D de matériaux réels acquises par microtomographie X. Des outils issus de la morphologie mathématique sont mis en oeuvre pour caractériser finement la microstructure du réseau fibreux et en quantifier l'anisotropie locale et globale. Un volume élémentaire représentatif (VER) qui satisfait aux contraintes de la méthode de prise de moyenne peut être défini grâce à ces informations. Une méthode de segmentation basée sur un algorithme de squelettisation par amincissement homotopique est également développée afin d'identifier chaque fibre individuellement, ce qui permet d'accéder à de nombreux paramètres comme la longueur, la tortuosité ou encore le nombre de contacts. Le modèle thermique macroscopique développé ainsi que son implémentation numérique sont d'abord validés par une comparaison avec les prédictions théoriques dans des cas simples puis les valeurs des tenseurs de conductivité thermique effective, obtenus à partir des images de différents matériaux, sont finalement confrontés aux résultats expérimentaux.

Cette thèse présente le développement des modèles du transport de solutés dans un milieu à double-porosité non saturé, en utilisant la méthode d'homogénéisation asymptotique. Les modèles macroscopiques concernent les phénomènes de diffusion, diffusion-convection et dispersion-convection, selon les nombres adimensionnels caractérisant le régime du transport. Les modèles consistent en deux équations couplées, traduisant le non-équilibre local des concentrations. L'implémentation numérique des modèles à double-porosité est réalisée à l'aide du code COMSOL Multiphysics et confrontée avec la solution du même problème à l'échelle fine. Cette implémentation permet de résoudre de manière couplée l'équation de la concentration dans la macro-porosité et celle dans la micro-porosité (calculs à deux échelles). Les calculs du tenseur de dispersion ont été également réalisés. La dispersivité calculée à partir du coefficient de dispersion met en évidence l'influence du degré de saturation, des propriétés physiques du domaine de la macro-porosité et de la structure interne du milieu à double-porosité. Deux séries d'expériences ont été effectuées sur le modèle physique à double-porosité, constitué de billes d'argile solidifiée, distribuées périodiquement dans le sable d'Hostun HN38. La première série a concerné la validation du modèle de l'écoulement non saturé par des expériences du drainage. La deuxième série a été dédiée aux expériences de dispersion en régime permanent d'écoulement non saturé (teneur en eau mesurée par rayonnement gamma). La comparaison entre les simulations numériques et les observations montre un très bon accord. Ceci permet de valider les modèles développés.

Ce mémoire de thèse a pour sujet la dynamique en magnéto-optique du système Au/Co/Au avec une résolution temporelle sub-picoseconde, la couche de cobalt étant ultramince (quelques plans atomiques d'épaisseur). Au cours de ce travail, nous avons réalisé un dispositif expérimental de mesures pompe-sonde à deux couleurs, nécessitant la confection d'une source optique femtoseconde (OPA), et mis en oeuvre des techniques de double-démodulation pour déterminer la réponse magnéto-optique transitoire du système. Dans les gammes d'énergies de photon utilisées, le système Au/Co/Au se comporte du point de vue des propriétés magnéto-optiques non-linéaires comme un matériau hybride où les dynamiques de transmission et de réflexion sont dues à la constante diélectrique de l'or et les dynamiques de rotation Kerr complexe sont principalement dues au terme non diagonal du tenseur diélectrique du cobalt. <br />Nous avons montré que la couche mince de cobalt accélère fortement la dynamique de relaxation du gaz électronique dans le système multicouches par rapport à celle dans un film d'or. <br />En ce qui concerne la relaxation de de l'aimantation du cobalt, nous avons constaté qu'il n'y a pas de relation directe entre la dynamique des observables et celle de l'aimantation : nous n'avons pas réussi à identifier dans nos signaux une désaimantation transitoire car masquée par d'autres effets magnéto-optiques que nous avons discutés.