Cristallochimie du pyroxène dans les komatiites et basaltes lunaires

RASZoned pyroxene crystals with pigeonite cores and augite mantles crystallize in komatiites and lunar basalts. To understand the origin and conditions of crystallization of these unusual pyroxenes, we chosed both experimental and analytical sudies. Our experiments in the CMAS system were able to reproduce the zoned acicular pigeonite-augite crystals characteristic of komatiites and lunar basalts. We studied a series of samples of komatiites from the Archean (2.7 Ga) Abitibi greenstone belt in Canada and lunar basalts. Our results show that the textures and chemical compositions in the pyroxenes in the komatiites are the result of crystallization under conditions that varied within a single flow, and from one flow to another. The results of this study, coupled with analytical modeling, and comparison with the geochemistry of other komatiites, led to the conclusion that water is not necessary for the genesis of a komatiite.Des cristaux de pyroxène zonés, avec un cœur de pigeonite et une bordure d'augite, cristallisent dans les komatiites et les basaltes lunaires. Pour comprendre leurs conditions de cristallisation, nous avons opté pour une double approche, expérimentale et analytique. Nos expériences réalisées dans le système CMAS reproduisent les cristaux de pyroxène avec des compositions chimiques et des textures comparables à celles observées dans les roches naturelles. L'étude analytique a été entreprise sur une série d'échantillons de komatiite archéenne et de basaltes lunaires. Nos résultats montrent que les textures et compositions chimiques du pyroxène dans ces komatiites sont la conséquence de conditions de cristallisation variées au sein d'une même coulée, et d'une coulée à l'autre. Les résultats de cette étude analytique couplés à un travail de modélisation, ainsi qu'une étude comparative de la géochimie de l'ensemble des komatiites mondialement recensées, arrivent à la conclusion que l'eau n'est pas nécessaire à la genèse d'une komatiite

The impact of inertial effects on solute dispersion in a channel with periodically varying aperture

International audienceWe investigate solute transport in channels with a periodically varying aperture, when the flow is still laminar but sufficiently fast for inertial effects to be nonnegligible. The flow field is computed for a two-dimensional setup using a finite element analysis, while transport is modeled using a random walk particle tracking method. Recirculation zones are observed when the aspect ratio of the unit cell and the relative aperture fluctuations are sufficiently large; under non-Stokes flow conditions, the flow in non-reversible, which is clearly noticeable by the horizontal asymmetry in the recirculation zones. After characterizing the size and position of the recirculation zones as a function of the geometry and Reynolds number, we investigate the corresponding behavior of the longitudinal effective diffusion coefficient. We characterize its dependence on the molecular diffusion coefficient Dm, the P'eclet number, the Reynolds number, and the geometry. The proposed relation is a generalization of the well-known Taylor-Aris relationship relating the longitudinal dispersion coefficient to Dm and the P'eclet number for a channel of constant aperture at sufficiently low Reynolds number. Inertial effects impact the exponent of the P'eclet number in this relationship; the exponent is controlled by the relative amplitude of aperture fluctuations. For the range of parameters investigated, the measured dispersion coefficient always exceeds that corresponding to the parallel plate geometry under Stokes conditions; in otherwords, boundary fluctuations always result in increased dispersion. The transient approach to the asymptotic regime is also studied and characterized quantitatively. We show that the measured characteristic time to attain asymptotic conditions is controlled by two competing effects: (i) the trapping of particles in the near-immobile zone and, (ii) the enhanced mixing in the central zone where most of the flow takes place (mainstream), due to its thinning

Du groupe d’étudiants à la communauté d’apprentissage : étude des pratiques discursives socio-affectives dans une formation de formateurs FLE médiée par écran

Cette recherche s’intéresse à la communication pédagogique médiée par écran qui a eu lieu dans le cadre d’une formation de formateurs de Français Langue Étrangère entièrement à distance lors de l’année universitaire 2013-2014. Une telle formation en ligne est censée faire émerger des liens de nature socio-affective et sociocognitive entre les participants permettant de pallier leur éloignement et isolement physique. Ce sont ces liens socio-affectifs et la constitution d’une communauté d’apprentissage en ligne, à travers l’analyse des interactions entre les différents membres du groupe, qui font l’objet de cette étude. Sur quelles marques discursives peut-on inférer ou non un sentiment d’appartenance à une communauté d’apprentissage ? Afin d’éclairer cette problématique générale, la recherche s’interroge sur l’identité numérique des participants et leur socialisation à l’écran, mais aussi aux influences de la présence et de l’absence des enseignants-tuteurs sur l’interactivité des échanges en ligne, ainsi qu’aux éléments qui permettent de conclure ou non à l’émergence d’une communauté d’apprentissage en ligne

Coordinated Home Energy Management in Community Microgrids with Energy Sharing Among Smart Homes

International audienceThis paper presents a coordination mechanism for smart homes in community microgrids (smart neighborhoods) whether photovoltaics (PV), home battery storage and electric vehicles (EV) are available. The objective of the proposed method is to reduce the electricity cost of the users, as well as the aggregated peak load of the area by establishing an energy sharing ability among neighbors. A decentralized control algorithm deployed by the smart homes is used for battery control and appliance scheduling. It is assumed that the users are the owners of these resources and that they are selfish decision-makers who focus on increasing own benefit. For the neighborhood, a dynamic price model is used, where the price is associated to the aggregated consumption of the neighborhood area. Numerical results show that proposed coordination mechanism with energy sharing provides benefits for both the users and the utility

Modélisation et émulation 3D orienté temps réel de la diffusion de réactifs dans une pile à combustible à membrane échangeuse de protons

Le but de ce travail est de donner la répartition des concentrations de gaz dans une pile à combustible à membrane échangeuse de proton en temps réel pour faire du diagnostic en ligne. Comme ce modèle doit donner des résultats sur plusieurs dimensions et que les phénomènes se modélisent bien avec des équations aux dérivées partielles, la méthode utilisée pour le calcul sera une méthode de discrétisation. Enfin, le modèle doit être conçu de manière à nécessiter peu de calculs afin de rendre son utilisation en temps réel possible

Modeling preasymptotic transport in flows with significant inertial and trapping effects - The importance of velocity correlations and a spatial Markov model

International audienceWe study solute transport in a periodic channel with a sinusoidal wavy boundary when inertial flow effects are sufficiently large to be important, but do not give rise to turbulence. This configuration and setup are known to result in large recirculation zones that can act as traps for solutes; these traps can significantly affect dispersion of the solute as it moves through the domain. Previous studies have considered the effect of inertia on asymptotic dispersion in such geometries. Here we develop an effective spatial Markov model that aims to describe transport all the way from preasymptotic to asymptotic times. In particular we demonstrate that correlation effects must be included in such an effective model when Péclet numbers are larger than O(100) in order to reliably predict observed breakthrough curves and the temporal evolution of second centered moments. For smaller Péclet numbers correlation effects, while present, are weak and do not appear to play a significant role. For many systems of practical interest, if Reynolds numbers are large, it may be typical that Péclet numbers are large also given that Schmidt numbers for typical fluids and solutes can vary between 1 and 500. This suggests that when Reynolds numbers are large, any effective theories of transport should incorporate correlation as part of the upscaling procedure, which many conventional approaches currently do not do. We define a novel parameter to quantify the importance of this correlation. Next, using the theory of CTRWs we explain a to date unexplained phenomenon of why dispersion coefficients for a fixed Péclet number increase with increasing Reynolds number, but saturate above a certain value. Finally we also demonstrate that effective preasymptotic models that do not adequately account for velocity correlations will also not predict asymptotic dispersion coefficients correctly

Influence de la participation et de l'assiduité de l'enseignant-tuteur sur l'interactivité des échanges en ligne

International audienceCette recherche s'intéresse à la communication pédagogique médiée par écran qui a eu lieu dans le cadre d'une formation entièrement à distance. Une telle formation en ligne est censée faire émerger et favoriser les échanges entre participants sur les forums de discussion. Notre étude a pour objet la mise en relation de la participation étudiante et de l'interactivité entre pairs sur ces forums avec la participation des enseignants-tuteurs et leur assiduité lors du suivi du déroulement des tâches et des discussions en ligne

Etude numérique de l'impact des effets densitaires et inertiels sur le transport en milieu chenalisé

In heterogeneous media, flow and transport usually take place in preferential flow channels. Thus, it is of prime interest to take the associated physical processes into account. However, we are limited by current technology and cannot compute the transport of solute at the field scale using the equations of hydrodynamic. Thus, in order to describe solute transport at the field scale, upscaling is required. In this thesis, we study at the scale of the channels the impact of two effects usually neglected. (i) The first effect occurs when a sufficiently concentrated solute is diluted so that the density of the fluid increase significantly. As the density gradient of the solute plume locally modifies the flow field, the solute transport is impacted. In a horizontal smooth channel, the pre-asymptotic regime of dispersion is impacted and the plume is delayed. (ii) Second, when flow is fast enough (or fluid viscosity low enough), inertial effects can dramatically alter the flow field. We study their impact in channels with periodically varying apertures. When the inertial effects increase, recirculation zones grow at the location of the maximum aperture. Solute can then enter by diffusion into these zones and be trapped for a significant duration. (iii) Finally, the coupling of the effects (i) and (ii) is addressed. We reproduce numerically each effect at the hydrodynamic scale and characterize their impact as a function of the Reynolds number, the Péclet number and a dimensionless number that quantify the impact of the density gradients.L'écoulement et le transport dans les milieux hétérogènes a principalement lieu dans des chenaux d'écoulement préférentiels. Il est donc crucial d'y caractériser au mieux les processus de transport. Pourtant, les techniques actuelles ne permettent pas de décrire le transport à l'échelle d'un site par les équations valides à l'échelle hydrodynamique, il est donc nécessaire d'effectuer un changement d'échelle pour décrire le transport à une échelle où la complexité du milieu n'apparaît plus directement. Les principaux objectifs de cette thèse ont été de caractériser l'impact à l'échelle du chenal de deux effets négligés dans la plupart des études hydrogéologiques. (i) Le premier survient lorsque la présence du soluté modifie significativement la masse volumique du fluide. Ce contraste densitaire modifie le chemin emprunté par le nuage de soluté. Dans un chenal horizontal lisse, le régime pré-asymptotique de dispersion est modifié et le nuage de soluté subit un retard. (ii) L'autre effet classiquement négligé survient lorsque l'écoulement est rapide (ou la viscosité du fluide faible). Les effets inertiels qui entrent alors en jeu sont étudiés dans un chenal d'ouverture variable et périodique. Des zones de recirculation apparaissent dans les cavités. Un soluté peut y pénétrer par diffusion et y rester piégé durant un temps long, tandis que l'écoulement principal est réduit à un chenal central d'ouverture moins hétérogène. (iii) Enfin, la combinaison des effets (i) et (ii) est abordée. Chacune des trois études est menée à l'échelle hydrodynamique en fonction du nombre de Reynolds, du nombre de Péclet et d'un nombre adimensionnel quantifiant l'impact du contraste densitaire

Contribution to the modeing and optimization of hybrid architectures

Electric and hybrid vehicles are made up of different components and organs : the energy sources with their storage and conversion systems, the thermal engines, the mechanical transmissions, the power converters, the control and management of the components (software tools, electronic boards, electrical bus carrying power and information) Each element has its own physical behavior with different dynamics. The first part of this thesis presents a state of the art of the electric and hybrid solutions placed in the environmental context. The different ways for the storage of the electrical energy are described and compared. An introduction to the fuel cell is presented. One objective of this work was the contribution to the development of an integrated design tool, based on physical models whose accuracy is at several levels depending on usage. This tool should be used for optimization, sizing and design of hybrid architectures by using virtual prototyping. The construction of modular test benches allowed us to evaluate different technologies in the field of electrical and hybrid systems. Indeed, one of the approaches being developed in the SeT laboratory is to compare different architectures in terms of available technology in order to optimize the power train of the vehicles. More, these tools were used to validate the numerical models of the components and the laws of energy management. The last part presents the results of numerous simulations and experiments performed. These results have validated our design and modeling methods.Les véhicules électriques et hybrides sont constitués de différents composants et organes : la (ou les) source d énergie, son stockage et sa conversion, la (ou les) motorisation, la transmission mécanique et/ou électronique (pour les véhicules complètement électriques), la commande et la gestion des différents composants (outils de commande, cartes électroniques, bus véhiculant la puissance et l information) Chaque organe possède sa propre physique mais également une dynamique appropriée. Il constitue à lui seul un sous système nécessitant ainsi une approche de modélisation et de simulation bien particulière. La première partie présente un état de l art des solutions électriques et hybrides existantes en prenant comme base le véhicule à combustion interne classique placé dans son contexte environnemental. Les différents moyens de stockage de l énergie électrique sont exposés et comparés. Un des objectifs était le développement d un outil de dimensionnement énergétique intégré et modulaire, basé sur des modèles physiques dont la précision est à plusieurs niveaux selon l usage. Cet outil doit servir à terme à l optimisation, au dimensionnement et à la conception des architectures hybrides par une approche de prototypage virtuel. La mise en place de bancs d essais modulaires a permis d évaluer différentes technologies dans le domaine des motorisations électriques et hybrides. De plus, ces outils ont permis de valider des modèles numériques des composants ainsi que les lois de gestion d énergie. La dernière partie montre les nombreux résultats de simulations et d expérimentations obtenus validant ainsi nos méthodes de conception et de modélisation.BELFORT-BU L. FEBVRE (900102102) / SudocBELFORT-UTBM-SEVENANS (900942101) / SudocSudocFranceF