Artificially generated turbulence: A review of phycological nanocosm, microcosm, and mesocosm experiments

Building on a summary of how turbulence influences biological systems, we reviewed key phytoplankton-turbulence laboratory experiments (after Peters and Redondo in Scientia Marina: Lectures on plankton and turbulence, International Centre for Coastal Resources, Barcelona, 1997) and Peters and Marrase (Marine Ecology Progress Series 205:291-306, 2000) to provide a current overview of artificial turbulence generation methods and quantification techniques. This review found that most phytoplankton studies using artificial turbulence feature some form of quantification of turbulence; it is recommended to use turbulent dissipation rates (epsilon) for consistency with physical oceanographic and limnological observations. Grid-generated turbulence is the dominant method used to generate artificial turbulence with most experiments providing quantified epsilon values. Couette cylinders are also commonly used due to the ease of quantification, albeit as shear rates not epsilon. Dinoflagellates were the primary phytoplanktonic group studied due to their propensity for forming harmful algal blooms (HAB) as well as their apparent sensitivity to turbulence. This study found that a majority of experimental setups are made from acrylate plastics that could emit toxins as these materials degrade under UV light. Furthermore, most cosm systems studied were not sufficiently large to accommodate the full range of turbulent length scales, omitting larger vertical overturns. Recognising that phytoplankton-turbulence interactions are extremely complex, the continued promotion of more interdisciplinary studies is recommended

Artificially generated turbulence: A review of phycological nanocosm, microcosm, and mesocosm experiments

Building on a summary of how turbulence influences biological systems, we reviewed key phytoplankton-turbulence laboratory experiments (after Peters and Redondo (1997) and Peters and Marrasé (2000)) to provide a current overview of artificial-turbulence generation methods and quantification techniques. This review found that most phytoplankton studies using artificial turbulence feature some form of quantification of turbulence; it is recommended to use turbulent dissipation rates (ε) for consistency with physical oceanographic and limnological observations. Grid-generated turbulence is the dominant method used to generate artificial turbulence with most experiments providing quantified ε values. Couette cylinders are also commonly used due to the ease of quantification, albeit as shear rates not ε. Dinoflagellates were the primary phytoplanktonic group studied due to their propensity for forming harmful algal blooms (HAB) as well as their apparent sensitivity to turbulence. This study found that a majority of experimental set-ups are made from acrylate plastics that could emit toxins as these materials degrade under UV light. Furthermore, most cosm systems studied were not sufficiently large to accommodate the full range of turbulent length scales, omitting larger vertical overturns. Recognising that phytoplankton-turbulence interactions are extremely complex, the continued promotion of more interdisciplinary studies is recommended

Analyse expérimentale et modélisation du procédé de polissage abrasif de l'INOX 316L

Le polissage des pièces métalliques est le procédé requis pour donner des caractéristiques précises aux surfaces comme la texture et la rugosité. Or, les opérations attachées à ce procédé font essentiellement appel au savoir-faire et à la dextérité des opérateurs limitant ainsi leur répétabilité, leur mécanisation et leur rentabilité. Pour optimiser l’industrialisation du polissage d’une pièce, il est donc nécessaire de disposer de bases de données plus étoffées et de modèles sur ce procédé. La modélisation et l’optimisation du procédé de polissage pour l’obtention de surface type « poli-miroir » a donné lieu à de nombreuses études. En particulier les aspects cinématiques des trajectoires et les modèles d’usure des systèmes abrasifs sont analysés. Dans le cadre de nos travaux, nous nous intéressons au procédé de polissage par bandes abrasives. Ce procédé de polissage est dépendant de nombreux paramètres (nature de l’abrasif, granulométrie, efforts presseur, vitesse de défilement) qui conditionnent la qualité de l’état de surface obtenu en terme (texture, rugosité, etc.) mais également l’intégrité matière. Dans le cadre de cette étude, une méthodologie expérimentale est mise en place sur un banc instrumenté de polissage pour analyser l’influence des différents paramètres sur les caractéristiques de la surface obtenue par polissage d’un acier inoxydable INOX 316L. Après la mise en place d’indicateurs caractéristiques des propriétés de la surface initiale (dureté, rugosité, ondulation, mouillabilité, etc.) et du procédé (type d’abrasif, effort presseur, cinématique, etc.), une modélisation de l’impact du procédé de polissage sur ces différents indicateurs sera proposée puis validée à partir des résultats expérimentaux obtenus

Analyse fréquentielle de l'usinage des composites

le perçage des assemblages hybrides composite-métal reste un enjeu important dans le domaine aéronautique compte tenu de son impact sur la tenue en service des assemblages structuraux. En service, les alésages réalisés sont fortement sollicités sous chargement cycle en matage. Les contraintes géométriques, dimensionnelles et d’état de surface imposées par les Bureaux d’Etude sont donc très exigeantes et nécessitent un process de fabrication extrêmement bien maitrisé sur l’ensemble des alésages réalisés. La détection automatique des matériaux lors d’une opération de perçage reste un point clef pour la mise en place des stratégies de smart-drilling intégrant de l’usinage auto-adaptatif. Dans le cadre de cette étude, une analyse dans le domaine temporel et fréquentiel des signaux d’efforts de coupe dans différentes configurations de perçage d’empilage hybride composite-métal est proposée. Dans un premier temps, une analyse via une représentation polaire des signaux d’efforts temporels permet de mettre en évidence l’effet des phénomènes d’usure sur l’évolution des signatures temporelles. Dans un second temps, une analyse fréquentielle des phénomènes vibratoires induits par les différents modes de coupe des fibres selon la stratification utilisée, permet de distinguer de manière plus fiable que dans le domaine temporel, les matériaux composites des matériaux métalliques. La méthode d’analyse fréquentielle proposée est appliquée sur différentes configurations (composite-métal, composite-composite avec différentes stratifications) afin de démontrer sa robustesse

Enhanced Intelligent Energy Management System for a Renewable Energy-based AC Microgrid

This paper proposes an enhanced energy management system (EEMS) for a residential AC microgrid. The renewable energy-based AC microgrid with hybrid energy storage is broken down into three distinct parts: a photovoltaic (PV) array as a green energy source, a battery (BT) and a supercapacitor (SC) as a hybrid energy storage system (HESS), and apartments and electric vehicles, given that the system is for residential areas. The developed EEMS ensures the optimal use of the PV arrays’ production, aiming to decrease electricity bills while reducing fast power changes in the battery, which increases the reliability of the system, since the battery undergoes fewer charging/discharging cycles. The proposed EEMS is a hybrid control strategy, which is composed of two stages: a state machine (SM) control to ensure the optimal operation of the battery, and an operating mode (OM) for the best operation of the SC. The obtained results show that the EEMS successfully involves SC during fast load and PV generation changes by decreasing the number of BT charging/discharging cycles, which significantly increases the system’s life span. Moreover, power loss is decreased during passing clouds phases by decreasing the power error between the extracted power by the sources and the required equivalent; the improvement in efficiency reaches 9.5%

Modélisation du perçage vibratoire sur UPA

Les unités de perçage automatiques ont été récemment associées à des technologies permettant de percer en mode vibratoire pour favoriser l'évacuation des copeaux métalliques lors des perçages d'empilages multi-matériaux. Après une présentation de l'apport du vibratoire en perçage, un état de l'art des systèmes vibratoires utilisés sur UPA sera présenté. Dans un deuxième temps, une modélisation du système vibratoire à oscillations forcées sera exposée. Des résultats expérimentaux seront confrontés au modèle obtenu afin de vérifier sa robustesse et d'évaluer l'efficacité du perçage vibratoire