Influence du confinement latéral dans un écoulement de Poiseuille Rayleigh Bénard

Nous présentons une étude expérimentale portant sur les conditions de développement d'une instabilité rencontrée dans un écoulement d'air en conduite rectangulaire chauffée par le bas et refroidie par le haut. Le but de cette étude est de regarder l'influence des parois latérales sur le comportement de l'instabilité en faisant varier le rapport de forme transverse (largeur/hauteur) du canal ainsi que la nature de ces parois (rugueuses, lisses...). L'instabilité apparaît sous la forme de rouleaux orientés dans le sens de l'écoulement qui prennent naissance au voisinage des parois latérales. Nous montrons que le nombre de rouleaux est pair quel que soit le jeu de paramètres caractéristiques considéré mais que leur comportement dépend des conditions qui règnent sur les parois latérales (conditions thermiques, état de surface)

First analysis of a numerical benchmark for 2D columnar solidification of binary alloys

International audienceDuring the solidification of metal alloys, chemical heterogeneities at the product scale (macrosegregation) develop. Numerical simulation tools are beginning to appear in the industry, however their predictive capabilities are still limited. We present a numerical benchmark exercise treating the performance of models in the prediction of macrosegregation. In a first stage we defined a "minimal" (i.e. maximally simplified) solidification model, describing the coupling of the solidification of a binary alloy and of the transport phenomena (heat, solute transport and fluid flow) that lead to macrosegregation in a fully columnar ingot with a fixed solid phase. This model is solved by four different numerical codes, employing different numerical methods (FVM and FEM) and various solution schemes. We compare the predictions of the evolution of macrosegregation in a small (10×6 cm) ingot of Sn-10wt%Pb alloys. Further, we present the sensitivities concerning the prediction of instabilities leading to banded channel mesosegregations

Severe Compromise of Preosteoblasts in a Surgical Mouse Model of Bisphosphonate-Associated Osteonecrosis of the Jaw.

Objectives: The effect of amino-bisphosphonates on osteoblastic lineage and its potential contribution to the pathogenesis of bisphosphonate-associated osteonecrosis of the jaw (BONJ) remain controversial. We assessed the effects of zoledronic acid (ZOL) on bone and vascular cells of the alveolar socket using a mouse model of BONJ. Material and Methods: Thirty-two mice were treated twice a week with either 100 μg/kg of ZOL or saline for 12 weeks. The first left maxillary molar was extracted at the third week. Alveolar sockets were assessed at both 3 weeks (intermediate) and 9 weeks (long-term) after molar extraction by semi-quantitative histomorphometry for empty lacunae, preosteoblasts (Osterix), osteoclasts (TRAP), and pericyte-like cells (CD146). Also, the bone microarchitecture was assessed by micro-CT. Results: Osteonecrotic-like lesions were observed in 21% of mice. Moreover, a decreased number of preosteoblasts contrasted with the increased number of osteoclasts at both time points. In addition, osteoclasts display multinucleation and detachment from the endosteal surface. Furthermore, the number of pericyte-like cells increased at the intermediate time point. The alveolar bone mass increased exclusively with long-term ZOL treatment. Conclusion: The severe imbalance between bone-forming cells and bone-resorbing cells showed in this study could contribute to the pathogenesis of BONJ

Drugs in early clinical development for the treatment of osteosarcoma

Introduction: Osteosarcomas are the main malignant primary bone tumours found in children and young adults. Conventional treatment is based on diagnosis and resection surgery, combined with polychemotherapy. This is a protocol that was established in the 1970s. Unfortunately, this therapeutic approach has reached a plateau of efficacy and the patient survival rate has not improved in the last four decades. New therapeutic approaches are thus required to improve the prognosis for osteosarcoma patients. Areas covered: From the databases available and published scientific literature, the present review gives an overview of the drugs currently in early clinical development for the treatment of osteosarcoma. For each drug, a short description is given of the relevant scientific data supporting its development. Expert opinion: Multidrug targeted approaches are set to emerge, given the heterogeneity of osteosarcoma subtypes and the multitude of therapeutic responses. The key role played by the microenvironment in the disease increases the number of therapeutic targets (such as macrophages or osteoclasts), as well as the master proteins that control cell proliferation or cell death. Ongoing phase I/II trials are important steps, not only for identifying new therapies with greater safety and efficacy, but also for better defining the role played by the microenvironment in the pathogenesis of osteosarcoma

Inhibition of BET proteins and epigenetic signaling as a potential treatment for osteoporosis

International audienceHistone modifications are important for maintaining the transcription program. BET proteins, an important class of " histone reading proteins " , have recently been described as essential in bone biology. This study presents the therapeutic opportunity of BET protein inhibition in osteoporosis. We find that the pharmacological BET protein inhibitor JQ1 rescues pathologic bone loss in a post-ovariectomy osteoporosis model by increasing the trabecular bone volume and restoring mechanical properties. The BET protein inhibition suppresses osteoclast differentiation and activity as well as the osteoblastogenesis in vitro. Moreover, we show that treated non-resorbing osteoclasts could still activate osteoblast differentiation. In addition, specific inhibition of BRD4 using RNA interference inhibits osteoclast differentiation but strongly activates osteoblast mineralization activity. Mechanistically, JQ1 inhibits expression of the master osteoclast transcription factor NFATc1 and the transcription factor of osteoblast Runx2. These findings strongly support that targeting epigenetic chromatin regulators such as BET proteins may offer a promising alternative for the treatment of bone-related disorders such as osteoporosis

Current Therapeutic Strategies and Novel Approaches in Osteosarcoma

Osteosarcoma is the most frequent malignant primary bone tumor and a main cause of cancer-related death in children and adolescents. Although long-term survival in localized osteosarcoma has improved to about 60% during the 1960s and 1970s, long-term survival in both localized and metastatic osteosarcoma has stagnated in the past several decades. Thus, current conventional therapy consists of multi-agent chemotherapy, surgery and radiation, which is not fully adequate for osteosarcoma treatment. Innovative drugs and approaches are needed to further improve outcome in osteosarcoma patients. This review describes the current management of osteosarcoma as well as potential new therapies

Solidification de gouttes impactant un substrat solide

Ce travail est consacré à l'étude de la solidification de gouttes impactant sur un substrat solide. Le processus de l'impact et de la solidification d'une goutte sur un substrat solide est gouverné par la dynamique de l'impact du fluide, le transfert de chaleur entre la lamelle formée et le substrat, ainsi que le changement de phase impliqué dans la solidification du métal fondu. L'originalité de cette thèse tient dans l'étude numérique de chacun de ces processus physique individuellement. Le programme d'étude présent est conçu pour examiner l'influence des différents paramètres propre à la goutte et au substrat sur la morphologie des lamelles obtenue après l'impact et la solidification de gouttelette. Le problème majeur de toutes les études numériques réalisées est le modèle de solidification à l'équilibre utilisé lors du changement de phase du matériau. Or la projection de gouttelettes métalliques en fusion se fait en général avec des vitesses d'impact qui peuvent varier de 1 m/s jusqu'à 100 m/s. Dans ces conditions, la vitesse de refroidissement est élevée (de l'ordre de 108 K/s) synonyme de solidification rapide, ce qui peut conduire à de nouvelles phases cristallines métastables et des phases solides amorphes. Un résultat majeur de cette thèse est l'étude numérique d'étalement et de solidification rapide d'une goutte d'indium en contact imparfait avec un substrat froid en acier. Le refroidissement est basé sur un modèle de transfert de chaleur tenant compte du phénomène de changement de phase avec un modèle de solidification hors équilibre déterminé grâce aux expériences de DSC.The subject of this dissertation is the impingement and simultaneous heat transfer ans soldification of droplet on a flat substrate. The process of the impact and solidification of a droplet on a solid substrate is governed by the dynamics's impact, heat transfer between splat and substrate and the phase change involved in the solidification of a molten droplet. The main novel feature of this PhD thesis is that each physical process was studied individually. The aim of the study is to examine the influence of various parameters specific to the droplet and the substrate on the final splat's morphology. A critical issue of numerical models based on equilibrium solidification during the phase change material affects the accuracy of results. Indeed, the impact velocity of molten metal droplets in plasma sprayed coatings can vary from 1 m/s up to 100 m/s. In these cases, the cooling rate is so high (about 108 K/s) that stands for rapid solidification, which can lead to new metastable crystalline phases and amorphous solid phases. A significant result of this thesis is the numerical study of a rapid solidification of an Indium droplet during its spreading on a flat substrat. The cooling is based on a model's heat transfer taking into account the phenomenon of phase change with non-equilibrium solidification model determined through DSC experiments results.PARIS-BIUSJ-Physique recherche (751052113) / SudocSudocFranceF

Natural convection in partially porous media: a brief overview

International audienc

Convection thermosolutale en cavité partiellement poreuse

Les phénomènes de transfert de chaleur et de masse au sein de configurations partiellement poreuses sont particulièrement importants à étudier compte tenu du grand nombre d’applications industrielles ou environnementales où elles sont présentes. Dans la plupart des cas, la convection naturelle d’origine thermique et/ou solutale joue un rôle déterminant sur les transferts en présence. Cependant, la grande majorité des travaux en cavités partiellement poreuses concerne la convection naturelle d’origine thermique, la convection double diffusive étant essentiellement documentée dans des configurations totalement poreuses. Cette communication est destinée à combler en partie ce manque en présentant quelques résultats concernant la convection thermosolutale en cavité partiellement poreuse. L’une des difficultés rencontrée dans ce type de configuration réside dans la modélisation macroscopique des transferts au sein de la région interfaciale. Une présentation générale de l’état d’avancement des travaux en cours sur cet aspect fera l’objet de la première partie de cette communication. Les modèles à un et deux domaines seront détaillés en  mettant l’accent sur  la nature des conditions limites interfaciales du modèle à deux domaines. Deux configurations seront ensuite étudiées numériquement. Dans un premier temps, le cas de la convection thermosolutale au sein d’une cavité verticale partiellement poreuse (les gradients de température étant orthogonaux à la gravité) sera considéré. L’accent sera mis sur l’influence des paramètres de la couche poreuse (épaisseur, perméabilité,…) sur les transferts de masse et de chaleur adimensionnés, ce dernier présentant un comportement non monotone en fonction du nombre de Darcy. Dans un deuxième temps, une étude de stabilité linéaire est réalisée dans le cas d’une couche horizontale partiellement poreuse, chauffée par le bas et soumise à des gradients de concentration stabilisants ou non. Comme dans le cas purement thermique, les résultats mettent en évidence la nature bimodale des courbes de stabilité marginale. Aux faibles nombres d’ondes l’écoulement convectif occupe l’ensemble de la cavité (« mode poreux ») alors que des perturbations aux grands nombres d’onde conduisent à des écoulements confinés au sein de la région fluide (« mode fluide »). Cependant, pour des nombres de Rayleigh négatifs, l’apparition de la convection thermosolutale est caractérisée par un écoulement multi-cellulaire au sein de la région fluide, les nombres de Rayleigh positifs correspondant au mode poreux

Modélisation de la solidification colonnaire et équiaxe de mélanges binaires

PARIS-BIUSJ-Thèses (751052125) / SudocPARIS-BIUSJ-Physique recherche (751052113) / SudocSudocFranceF