Ce travail présente un modèle de décharge permettant de prédire le comportement d'un isolateur pollué soumis à différents types de tensions. Ce modèle est basé sur des considérations énergétiques et utilise les caractéristiques physiques de l'arc ainsi qu'un circuit électrique équivalent. Un nouveau critère analytique de propagation de la décharge faisant intervenir l'impédance équivalente d'un circuit électrique simulant un isolateur pollué sur lequel une décharge s'est produite, est présenté. <br />Pour tenir compte de l'évolution du phénomène de propagation de la décharge dans le temps, un modèle dynamique autonome est développé. Ce modèle permet de calculer la tension de contournement des isolateurs et de décrire la dynamique de l'arc en tenant compte du changement de la résistance de l'arc, du profil de l'isolateur, de la constriction des lignes de courant au pied de la décharge, de la variation du rayon de l'arc, de la vitesse instantanée de propagation de la décharge et du type d'onde de tension appliquée (continue, biexponentielle ou alternative). <br />Les caractéristiques obtenues à partir du modèle sont conformes aux observations et mesures effectuées en laboratoire.

Le contrôle d'écoulement a pour but, par exemple, d'économiser la consommation d'énergie en réduisant la traînée et/ou en augmentant la portance d'un corps en mouvement. C'est un défi important en aérodynamique lié aux enjeux techniques et économiques. Par rapport aux méthodes de contrôle existantes, notamment mécaniques, l'actionneur à plasma semble être une technique prometteuse grâce à l'absence de partie mobile, permettant par conséquent, une action rapide. Dans ce manuscrit, l'étude des actionneurs à plasma créé par une DBD surfacique est présentée en détail. Il s'agit de mesures électriques, optiques et aérodynamiques des actionneurs DBD en fonction de différents paramètres et géométries. L'effet de ce type d'actionneur sur un écoulement extérieur a été étudié dans quelques cas concrets. Enfin, d'autres actionneurs potentiels sont développés et étudiés.

L'objectif de cette thèse est de contribuer à la simulation numérique des transferts de chaleur par conduction dans les parois, par rayonnement et par convection thermosolutale dans des cavités fermées ou dans des conduites. Dans la plupart des cas pratiques, les trois modes de transfert de chaleur sont fortement couplés lorsque le fluide en mouvement est un mélange de gaz. Le transfert de chaleur par convection naturelle associé à la condensation surfacique dans une cavité à deux dimensions, remplie d'air humide a été étudié numériquement. Les parois verticales, d'épaisseur finie, sont en contact avec une ambiance extérieure froide. La modélisation faiblement compressible permet à la fois de tenir compte de la diminution de la masse du mélange et de la pression thermodynamique. Egalement, une étude de la convection mixte associée à l'évaporation d'un film liquide ruisselant sur les deux parois d'un canal vertical a été menée. Les effets des forces d'Archimède thermique et solutale sur le développement de l'écoulement ont été montrés. Les résultats ont été obtenus en considérant que les propriétés du mélange sont constantes ou basées sur la règle d'un tiers. Deux mélanges binaires de gaz parfaits air-vapeur et air-hexane ont été considérés en vertu de diverses conditions aux limites

Les Surfaces à Haute Impédance (SHI) ont été largement étudiées pour améliorer toutes sortes de performances des antennes, comme le gain, le facteur de qualité, les formes et dimensions. L'objectif de cette thèse est de modéliser les structures de SHI et de caractériser leurs performances en vue de futures applications aux antennes.Après une brève introduction aux structures SHI et une étude de quelques modèles analytiques fréquemment traités dans la littérature, deux nouvelles méthodes numériques sont proposées pour calculer l'impédance de surface de structures SHI. Ces deux méthodes (dites " méthode du flux de Poynting " et " méthode / ") sont validées sur des structures symétriques, puis mises en service sur des structures de SHI asymétriques. Elles sont également validées par comparaison de résultats analytiques, numériques et expérimentaux.Nous présentons ensuite un modèle équivalent basé sur l'idée de remplacer les structures hétérogènes de SHI par une surface homogène, caractérisée par son impédance surfacique. Ce modèle nous permet d'avoir une prédiction avec un temps de calcul et une occupation de mémoire PC largement réduits.

Les procédés d'extrusion de polymères linéaires se trouvent souvent limités en débit de production par l'apparition de défauts de surface qui altèrent la qualité des produits. Des " Polymer Processing Aids " (PPAs) à base de polymères fluorés sont alors utilisés industriellement pour éliminer les défauts de surface, encore appelés " peau de requin ". Trois PPAs sont étudiés en procédé d'extrusion sur un polyéthylène basse densité linéaire (PEBDL) présentant un important défaut de surface. Pour cela, une filière plate transparente permet le suivi instantané de la pression, de la vitesse dans l'écoulement par vélocimétrie laser Doppler, et l'analyse de la surface de la filière après récupération d'inserts amovibles. Les extrusions de PEBDL avec PPA montrent qu'après un temps de latence, le défaut de peau de requin se met à disparaître et la pression en filière à diminuer de manière simultanée. Des observations par microscopie électronique à balayage (MEB) montrent l'apparition et l'évolution de dépôts micrométriques fluorés à la surface de la filière. L'évolution du profil de vitesse en filière indique que du glissement à la paroi apparaît simultanément à la chute de pression, et dépend de la localisation sur la filière en accord avec les observations du dépôt. L'influence des paramètres d'extrusion (débit, état de surface et nature de la filière) et des paramètres relatifs aux PPAs (concentration, nature, taille des particules) est investiguée de manière à comprendre les mécanismesd'action des PPAs. Nous mettons en évidence une corrélation spatio-temporelle entre la surface de dépôt fluoré et le glissement à la paroi. La question du lien entre les actions multi-échelles des PPAs est alors abordée. Un modèle microscopique expliquant l'apparition du dépôt hétérogène à la paroi de la filière est développé et comparé aux résultats expérimentaux.

Les Surfaces à Haute Impédance (SHI) ont été largement étudiées pour améliorer toutes sortes de performances des antennes, comme le gain, le facteur de qualité, les formes et dimensions. L'objectif de cette thèse est de modéliser les structures de SHI et de caractériser leurs performances en vue de futures applications aux antennes.Après une brève introduction aux structures SHI et une étude de quelques modèles analytiques fréquemment traités dans la littérature, deux nouvelles méthodes numériques sont proposées pour calculer l'impédance de surface de structures SHI. Ces deux méthodes (dites " méthode du flux de Poynting " et " méthode / ") sont validées sur des structures symétriques, puis mises en service sur des structures de SHI asymétriques. Elles sont également validées par comparaison de résultats analytiques, numériques et expérimentaux.Nous présentons ensuite un modèle équivalent basé sur l'idée de remplacer les structures hétérogènes de SHI par une surface homogène, caractérisée par son impédance surfacique. Ce modèle nous permet d'avoir une prédiction avec un temps de calcul et une occupation de mémoire PC largement réduits.

Faire appel à la micro imagerie par résonance magnétique (IRM), pour étudier des pathologies chez l'homme (peau et articulations périphériques) ou sur le petit animal, à un intérêt considérable en recherche biomédicale. Mais cette technique est confrontée à un réel manque de sensibilité. L'amélioration du détecteur radiofréquence (RF), en développant des petites antennes de surface, est un moyen efficace de faire reculer les limites de résolution spatiale en conservant un rapport signal sur bruit (RSB) élevé. <br />Dans ce contexte, des antennes miniatures en cuivre micromoulé ou en céramique supraconductrice ont été conçues sur le principe des lignes de transmission et fabriquées par micro technologie. Nous les avons caractérisées électriquement et en imagerie afin d'évaluer leur performance. <br />Nous avons poursuivi l'exploration de plusieurs applications biomédicales ouvertes par l'utilisation d'une antenne supraconductrice à 1,5T, qui est l'intensité de champ la plus courante en IRM. Cette approche a permis d'accéder à des résolutions spatiales de (60 µm)3 <br />isotrope sur des régions explorées telles que les zone périphériques du corps humain ou sur différents sites de la souris, avec des RSB 4 à 15 fois supérieurs à ceux obtenus avec une structure analogue en cuivre à température ambiante. D'après la théorie de Hoult-Lauterbur, un gain en RSB comparable serait obtenu avec un détecteur RF conventionnel au prix d'une <br />augmentation considérable de l'intensité du champ, entre 4 et 14 T. <br />Les résolutions ainsi accessibles sont comparables à celles couramment obtenues avec des équipements d'IRM haut champ, plus coûteux et de mise en œuvre complexe. Dans certains domaines de la recherche biomédicale, l'utilisation des antennes supraconductrices pourrait être envisagée comme une alternative aux hauts champs.

Les Centres de Stockage de Déchets (CSD) ménagers et assimilés peuvent avoir des impacts importants sur la qualité de l'air à proximité. Cependant, ces impacts restent difficiles à évaluer avec les outils classiquement utilisés en pollution de l'air. Ceci est dû à différentes particularités propres aux CSD : la source d'émission (surfacique, passive, située parfois dans une zone en relief, ...), le type de pollution (olfactive) et l'échelle spatio-temporelle du phénomène (pics de pollution relativement courts et ne touchant qu'une zone restreinte autour du site). Après une mise en évidence des liens entre les conditions météorologiques et la qualité de l'air, trois types d'outils ont été élaborés et testés successivement afin d'évaluer cette pollution : * Un tunnel de vent pour quantifier les émissions : le principal inconvénient de cet outil couramment utilisé est la forte dépendance des résultats aux conditions de mesure et au type de tunnel utilisé. Une modélisation, avec le logiciel Fluent, des échanges sol / air et des écoulements dans différents types de tunnel permet d'évaluer l'incertitude de la mesure liée à l'utilisation du tunnel. * Un modèle de dispersion : le modèle météorologique à très fine échelle ARPS (Advanced Regional Prediction System) a été couplé à un modèle de dispersion eulérien afin de représenter la météorologie locale sur le site et la dispersion des polluants avec une résolution fine (100 m). Le modèle a été testé et validé sur un CSD situé dans une zone présentant un relief important pour des conditions météorologiques particulièrement favorables aux épisodes de pollution. * Un outil de quantification de l'exposition des populations : Il s'agit d'un outil SIG (Systèmes d'Information Géographique) permettant d'évaluer l'exposition par superposition des cartes de panache (obtenues dans la deuxième étape) avec des cartes de densité de population afin d'obtenir des cartes d'exposition. L'ensemble de la chaîne présentée ci-dessus permet d'évaluer avec précision l'exposition d'une population aux émissions d'un CSD en tenant compte des conditions météorologiques et des modifications du relief à long terme liées au stockage des déchets.

Les procédés d'extrusion de polymères linéaires se trouvent souvent limités en débit de production par l'apparition de défauts de surface qui altèrent la qualité des produits. Des « Polymer Processing Aids » (PPAs) à base de polymères fluorés sont alors utilisés industriellement pour éliminer les défauts de surface, encore appelés « peau de requin ». Trois PPAs sont étudiés en procédé d'extrusion sur un polyéthylène basse densité linéaire (PEBDL) présentant un important défaut de surface. Pour cela, une filière plate transparente permet le suivi instantané de la pression, de la vitesse dans l'écoulement par vélocimétrie laser Doppler, et l'analyse de la surface de la filière après récupération d'inserts amovibles. Les extrusions de PEBDL avec PPA montrent qu'après un temps de latence, le défaut de peau de requin se met à disparaître et la pression en filière à diminuer de manière simultanée. Des observations par microscopie électronique à balayage (MEB) montrent l'apparition et l'évolution de dépôts micrométriques fluorés à la surface de la filière. L'évolution du profil de vitesse en filière indique que du glissement à la paroi apparaît simultanément à la chute de pression, et dépend de la localisation sur la filière en accord avec les observations du dépôt. L'influence des paramètres d'extrusion (débit, état de surface et nature de la filière) et des paramètres relatifs aux PPAs (concentration, nature, taille des particules) est investiguée de manière à comprendre les mécanismesd'action des PPAs. Nous mettons en évidence une corrélation spatio-temporelle entre la surface de dépôt fluoré et le glissement à la paroi. La question du lien entre les actions multi-échelles des PPAs est alors abordée. Un modèle microscopique expliquant l'apparition du dépôt hétérogène à la paroi de la filière est développé et comparé aux résultats expérimentaux.

L’emploi d’adjuvants fluidifiants est courant pour tout béton. Ceci permet d’améliorer les propriétés rhéologiques à l’état frais: la fluidité initiale et son maintien pendant les 2-3 premières heures de la vie d’un béton. La compréhension de ce mécanisme d’action est encore partielle pour les PCP (copolymères greffés). Ici, le but a été de tester l’hypothèse selon laquelle l’évolution de la quantité de PCP adsorbé par unité de surface minérale instantanée explique quantitativement l’évolution temporelle de la fluidité au cours de la période d’ouvrabilité.Sur un système inerte (calcite), nous avons confirmé que la fluidité est bien gouvernée par l’adsorption: à même adsorption surfacique, la fluidité de la pâte est quasiment identique quelle que soit la structure du PCP. Par ailleurs sur un système inerte (calcite ou ettringite), la modification de la fonction ionique du PCP fournit une solution pour améliorer la résistance de l’adsorption à la variation de la concentration en sulfates.Deux techniques ont été utilisées pour mesurer l’aire interfaciale au cours de l’hydratation d’un système réactif modèle (aluminate tricalcique, gypse, hémihydrate et calcite): l’adsorption de N2 et la relaxométrie du proton de l’eau. L’adsorption du PCP par unité de surface réelle a été calculée et corrélée à la fluidité de la pâte. La relation simple fluidité/adsorption n’est plus vérifiée ici. La présence de PCP a un impact sur l’hydratation du système et l’augmentation de l’étendue de la surface minérale associée. Les PCP vont augmenter la surface spécifique de l’ettringite qui précipite en modifiant sa morphologie. Cet effet est plus marqué quand la densité de greffage du PCP diminue. / Nowadays the use of superplasticizers admixtures becomes unavoidable for concrete. It allows enhancing the rheological properties at the fresh state: the initial flow and slump retention during the 2-3 first hours of the life of a concrete. The understanding of this mechanism is still partly elucidated for PCE (grafted copolymers). The aim of this thesis was to challenge the assumption of the evolution of the adsorbed amount of PCE per instantaneous mineral surface unit as origin of the fluidity temporal evolution during the workability period.On an inert system (calcite), we confirmed that the fluidity is mainly governed by the adsorption level. Thus for a same surface adsorption density, the fluidity of the paste is roughly similar whatever the structure of the PCE. On an inert system also (calcite or ettringite), the modification of the anionic function provides a technological way to improve the resistance of the adsorption against the variation of the sulfate ions concentration.The surface area of a reactive model system (tricalcium aluminate, gypsum, hemihydrate and calcite) has been measured by two techniques during the workability period: the N2 adsorption (BET) and the water proton relaxometry (RMN). The PCE adsorption per surface unit has been calculated and analysed in link with the fluidity of the paste. In that case, the simple relation, shown on the inert system, is not verified because the presence of PCE has also an impact on the hydration and on the extent of the surface area. Especially PCE lead to increase the surface by changing the morphology of ettringite. The specific surface area of ettringite increases when the grafting density of PCE decreases.