Caractérisation expérimentale de la propagation d’une flamme laminaire dans un milieu diphasique (brouillard) à haute pression et en microgravité

Spray and aerosol cloud combustion accounts for 25% of the world’s energy use, and yet it remains poorly understood from both a fundamental and a practical perspective. Realistic sprays have a liquid breakup region, a dispersed multiphase flow, turbulent mixing processes, and various levels of flame interactions through the spray. Idealization of spray configurations in a quiescent environment (the starting point for models) has been impossible in 1 g due to the settling of large droplets and the buoyant pluming of post combustion gases. Testing in microgravity conditions relates to the possibility of creating aerosols without sedimentation effects. This research was to determine experimentally the flame propagation velocity in aerosols. First, the size of droplets in the aerosol was characterized using a laser diffraction particle size analyzer “Sympatec-HELOS”, and using ethanol as fuel. Second, high-Pressure combustion studies were performed using a high-Pressure combustion chamber (max pressure 12 MPa). These pieces of equipment were designed to be used in microgravity while aboard the Airbus A300-0g of the CNES. After ground tests, five parabolic flight campaigns were conducted. A systematic comparative analysis for identical initial conditions in both normal and reduced gravity was performed. The effects of initial temperature and pressure on the droplet diameter distribution of the aerosol, the effects of gravity on the flame behavior for both vapor-Air and droplet-Vapor-Air mixtures, and the effect of drops size on the flame speed and structure were all studied.L’objectif de ce travail est d’approfondir les connaissances sur les phénomènes mis en jeu lors de la combustion de carburant liquide dispersé sous forme d’aérosol. De nombreux propulseurs (moteurs de fusée, turbines à gaz, moteurs à combustion interne..) reposent sur la combustion de combustibles initialement sous forme liquide. Or, la combustion diphasique est un phénomène très complexe faisant intervenir de nombreux processus: atomisation, interaction entre gouttelettes, vaporisation, écoulement diphasique, cinétique chimique, propagation de flamme. Tous ces phénomènes étant couplés, une description complète est seulement possible par le biais de simulations numériques ; mais les investigations expérimentales sont nécessaires pour fournir des données aussi quantitatives que possible dans des configurations simples afin de proposer ou de confirmer des modèles prenant en compte ces couplages. Ainsi, des études théoriques, expérimentales et numériques, doivent être menées en parallèle pour accroître les connaissances dans le domaine de la combustion diphasique et améliorer le fonctionnement des applications actuelles. Ce travail a été initié dans le cadre du Groupement de Recherche « Micropesanteur Fondamentale et Appliquée » du CNRS et du CNES, en 2008. Il est la suite des précédents travaux sur la vaporisation et la combustion des gouttes en microgravité conduites à ICARE et soutenus par le CNES durant de longues années. Cette nouvelle étude a essentiellement porté sur la détermination expérimentale des vitesses de propagation des flammes dans un aérosol (ou brouillard). Elle s’est appuyée sur l'utilisation d’une chambre de combustion haute pression développée à ICARE. Les expériences ont été principalement conduites sous des conditions de gravité réduite, pour éviter les problèmes de sédimentation de la phase dispersée. Cet appareillage a été conçu et élaboré pour être utilisé à bord de l’Airbus A300-0g du CNES

Retrospective study on the incidence of envenomation and accessibility to antivenom in Burkina Faso

Background: Snakebite is a common neglected public health issue, especially in poor rural areas of sub-Saharan Africa, Asia and Latin America. Passive immunotherapy with safe and effective antivenom is the only approved treatment for it. This study aimed to determine the incidence of snakebites, and to assess the availability and accessibility of antivenoms, from 2010 to 2014, in Burkina Faso. Methods: The assessment of snakebite cases managed in all health facilities from 2010 to 2014 was performed from the Statistical Yearbook of the Ministry of Health. Antivenom consumption data were collected from the drug wholesalers established in Burkina Faso. Results: Snakebites are among the five leading causes of consultations in health districts. From 2010 to 2014, 114,126 envenomation cases occurred in Burkina Faso, out of which 62,293 (54.6 %) victims have been hospitalized resulting in 1,362 (2 %) deaths. The annual incidence and mortality were respectively 130 bites and 1.75 deaths per 100,000 inhabitants. The amount of antivenom sold by wholesalers were 5,738 vials with a total cost of US$539,055 (annual average = US$ 107,811). The high cost of these antivenoms (between US$42 and 170 per dose according to brand) limited their use by rural people, the main victims of snakebites, whose income is insufficient. Thus, only 4$ 3.4 by a public drug wholesaler. Conclusion: The study confirmed the high burden of snakebites in Burkina Faso. To better manage envenomation, Burkina Faso implemented a strategy consisting in seeking affordable sources of antivenom supply of good quality and innovative mechanisms of subsidy

Prevalence of COVID-19 at the Wahgnion-Gold mining site in Burkina Faso and use of RT-PCR initial cycle threshold to monitor the dynamics of SARS-CoV-2 load

Background: To control the spread of coronavirus disease-19 (COVID-19) caused by the severe acute respiratory syndrome coronavirus-2 (SARS-CoV-2), it is necessary to adequately identify and isolate infectious patients particularly at the work place. Real time polymerase chain reaction (RT-PCR) assay is the recommended confirmatory method for the diagnosis of SARS-CoV-2 infection. The aim of this study was to determine the prevalence of SARSCoV-2 infection in Burkina Faso and to use the initial cycle threshold (Ct) values of RT-PCR as a tool to monitor the dynamics of the viral load. Methodology: Between September 2021 and February 2022, oropharyngeal and/or nasopharyngeal swab samples of consecutively selected COVID-19 symptomatic and apparently healthy workers from the Wahgnion mining site in the South-western Burkina Faso who consented to the study were collected according to the two weeks shift program and tested for SARS-CoV-2 using RT-PCR assay. Patients positive for the virus were followed-up weekly until tests were negative. Association of the initial RT-PCR Ct values with disease duration was assessed by adjusted linear regression approach. Two-sided p value < 0.05 was considered statistically significant. Results: A total of 1506 (92.9% males) participants were recruited into the study, with mean age and age range of 37.1±8.7 and 18-68 years respectively. The overall prevalence of SARS-CoV-2 infection was 14.3% (216/1506). Of the 82 patients included in the follow-up study, the longest duration of positive RT-PCR test, from the first positive to the first of the two negative RT-PCR tests, was 33 days (mean 11.6 days, median 10 days, interquartile range 8-14 days). The initial Ct values significantly correlated with the duration of RT-PCR positivity (with β=-0.54, standard error=0.09 for N gene, and β=-0.44, standard error=0.09 for ORF1ab gene, p<0.001). Participants with higher Ct values corresponding to lower viral loads had shorter viral clearance time than those of lower Ct values or higher viral loads. Conclusion: Approximately 1 out of 7 tested miners had SARS-CoV-2 infection and the duration of their RT-PCR tests positivity independently correlated with the initial viral load measured by initial Ct values. As participants with lower initial Ct values tended to have longer disease duration, initial RT-PCR Ct values could be used to guide COVID-19 patient quarantine duration particularly at the work place

Caractérisation expérimentale de la propagation d’une flamme laminaire dans un milieu diphasique (brouillard) à haute pression et en microgravité

Spray and aerosol cloud combustion accounts for 25% of the world’s energy use, and yet it remains poorly understood from both a fundamental and a practical perspective. Realistic sprays have a liquid breakup region, a dispersed multiphase flow, turbulent mixing processes, and various levels of flame interactions through the spray. Idealization of spray configurations in a quiescent environment (the starting point for models) has been impossible in 1 g due to the settling of large droplets and the buoyant pluming of post combustion gases. Testing in microgravity conditions relates to the possibility of creating aerosols without sedimentation effects. This research was to determine experimentally the flame propagation velocity in aerosols. First, the size of droplets in the aerosol was characterized using a laser diffraction particle size analyzer “Sympatec-HELOS”, and using ethanol as fuel. Second, high-Pressure combustion studies were performed using a high-Pressure combustion chamber (max pressure 12 MPa). These pieces of equipment were designed to be used in microgravity while aboard the Airbus A300-0g of the CNES. After ground tests, five parabolic flight campaigns were conducted. A systematic comparative analysis for identical initial conditions in both normal and reduced gravity was performed. The effects of initial temperature and pressure on the droplet diameter distribution of the aerosol, the effects of gravity on the flame behavior for both vapor-Air and droplet-Vapor-Air mixtures, and the effect of drops size on the flame speed and structure were all studied.L’objectif de ce travail est d’approfondir les connaissances sur les phénomènes mis en jeu lors de la combustion de carburant liquide dispersé sous forme d’aérosol. De nombreux propulseurs (moteurs de fusée, turbines à gaz, moteurs à combustion interne..) reposent sur la combustion de combustibles initialement sous forme liquide. Or, la combustion diphasique est un phénomène très complexe faisant intervenir de nombreux processus: atomisation, interaction entre gouttelettes, vaporisation, écoulement diphasique, cinétique chimique, propagation de flamme. Tous ces phénomènes étant couplés, une description complète est seulement possible par le biais de simulations numériques ; mais les investigations expérimentales sont nécessaires pour fournir des données aussi quantitatives que possible dans des configurations simples afin de proposer ou de confirmer des modèles prenant en compte ces couplages. Ainsi, des études théoriques, expérimentales et numériques, doivent être menées en parallèle pour accroître les connaissances dans le domaine de la combustion diphasique et améliorer le fonctionnement des applications actuelles. Ce travail a été initié dans le cadre du Groupement de Recherche « Micropesanteur Fondamentale et Appliquée » du CNRS et du CNES, en 2008. Il est la suite des précédents travaux sur la vaporisation et la combustion des gouttes en microgravité conduites à ICARE et soutenus par le CNES durant de longues années. Cette nouvelle étude a essentiellement porté sur la détermination expérimentale des vitesses de propagation des flammes dans un aérosol (ou brouillard). Elle s’est appuyée sur l'utilisation d’une chambre de combustion haute pression développée à ICARE. Les expériences ont été principalement conduites sous des conditions de gravité réduite, pour éviter les problèmes de sédimentation de la phase dispersée. Cet appareillage a été conçu et élaboré pour être utilisé à bord de l’Airbus A300-0g du CNES

Experimental characterization of laminar flame propagation in a two-phase medium (aerosol) in high pressure and in microgravity

L’objectif de ce travail est d’approfondir les connaissances sur les phénomènes mis en jeu lors de la combustion de carburant liquide dispersé sous forme d’aérosol. De nombreux propulseurs (moteurs de fusée, turbines à gaz, moteurs à combustion interne..) reposent sur la combustion de combustibles initialement sous forme liquide. Or, la combustion diphasique est un phénomène très complexe faisant intervenir de nombreux processus: atomisation, interaction entre gouttelettes, vaporisation, écoulement diphasique, cinétique chimique, propagation de flamme. Tous ces phénomènes étant couplés, une description complète est seulement possible par le biais de simulations numériques ; mais les investigations expérimentales sont nécessaires pour fournir des données aussi quantitatives que possible dans des configurations simples afin de proposer ou de confirmer des modèles prenant en compte ces couplages. Ainsi, des études théoriques, expérimentales et numériques, doivent être menées en parallèle pour accroître les connaissances dans le domaine de la combustion diphasique et améliorer le fonctionnement des applications actuelles. Ce travail a été initié dans le cadre du Groupement de Recherche « Micropesanteur Fondamentale et Appliquée » du CNRS et du CNES, en 2008. Il est la suite des précédents travaux sur la vaporisation et la combustion des gouttes en microgravité conduites à ICARE et soutenus par le CNES durant de longues années. Cette nouvelle étude a essentiellement porté sur la détermination expérimentale des vitesses de propagation des flammes dans un aérosol (ou brouillard). Elle s’est appuyée sur l'utilisation d’une chambre de combustion haute pression développée à ICARE. Les expériences ont été principalement conduites sous des conditions de gravité réduite, pour éviter les problèmes de sédimentation de la phase dispersée. Cet appareillage a été conçu et élaboré pour être utilisé à bord de l’Airbus A300-0g du CNES.Spray and aerosol cloud combustion accounts for 25% of the world’s energy use, and yet it remains poorly understood from both a fundamental and a practical perspective. Realistic sprays have a liquid breakup region, a dispersed multiphase flow, turbulent mixing processes, and various levels of flame interactions through the spray. Idealization of spray configurations in a quiescent environment (the starting point for models) has been impossible in 1 g due to the settling of large droplets and the buoyant pluming of post combustion gases. Testing in microgravity conditions relates to the possibility of creating aerosols without sedimentation effects. This research was to determine experimentally the flame propagation velocity in aerosols. First, the size of droplets in the aerosol was characterized using a laser diffraction particle size analyzer “Sympatec-HELOS”, and using ethanol as fuel. Second, high-Pressure combustion studies were performed using a high-Pressure combustion chamber (max pressure 12 MPa). These pieces of equipment were designed to be used in microgravity while aboard the Airbus A300-0g of the CNES. After ground tests, five parabolic flight campaigns were conducted. A systematic comparative analysis for identical initial conditions in both normal and reduced gravity was performed. The effects of initial temperature and pressure on the droplet diameter distribution of the aerosol, the effects of gravity on the flame behavior for both vapor-Air and droplet-Vapor-Air mixtures, and the effect of drops size on the flame speed and structure were all studied

Growing sandpile problem with Dirichlet and Fourier boundary conditions

In this work, we study the Prigozhin model for growing sandpile with mixed boundary conditions and an arbitrary time dependent angle of repose. On one part of the boundary the homogeneous Dirichlet boundary condition is provided, on the other one the Robin condition is used. Using the implicit Euler discretization in time, we prove the existence and uniqueness of variational solution of the model and for the numerical analysis we use a duality approach