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Numerical modelling of thermoplastic CO2 assisted extrusion foaming: exploring the process-microstructure relationship
No full textInternational audienceSandwich structures are largely used in lightweight applications thanks to their enhanced strength-to weigh-ratio. Nomex ® and aluminum honeycombs are widely used as core materials due to their mechanical properties, ease of processing along with fire, smoke and toxicity compliancy with standard transportation regulations. However, their lack in sound insulation, damping capabilities and recyclability for Nomex ® honeycombs, represent a major concern. A promising and emerging solution consists in the use of multifunctional thermoplastic foams developed by supercritical CO 2 assisted extrusion foaming technology. This green, non-inflammable solvent/solute can be used as physical blowing agent during an extrusion process, allowing a fine control of foaming process and thus of the final foam microstructure. Several functional properties can be associated to the material: enhanced sounds insulation can be obtained for fine open cells, while closed fine cells provide an enhanced thermal insulation capability [1], the nature of the functionality of the foam clearly resides in the structures of the porosity. Starting from this assumption, it is important to establish a clear processing-microstructure relation, in order to tune the foam for a desired functional property. To follow this, we have decided to develop a numerical model of the CO 2 -assisted extrusion foaming process. To do so, experimental analyses are associated with numerical modelling as shown in Figure 1. The experimental approach, based on Chauvet and Dimos previous work [2,3], consists in three different phases, spanning from the foam manufacturing by CO 2 -assisted extrusion foaming, foam assembly and final vibro-acoustic characterization using a Kundt tube. These experimental phases will then be simulated using existing literature models. A first step, describing bubble nucleation, growth and coalescence will be implemented in Matlab ® using a microscopic approach based on Shafi and Taki models [4,5]. A macroscopic approach will then be implemented in a finite element software, in order to simulate foam assembly and vibro-acoustic response. First experimental results have shown that processing temperature and CO 2 mass fraction strongly influence density, inner cell's structure and material crystallinity. By dropping the extrusion temperature (90 °C), a crystalline foam (crystallinity rate Xc = 24 %) with reduced cells size and diameter is obtained, while at higher extrusion temperature (110°C) results indicate a more expanded and amorphous foam (Xc = 7 %) with higher cell diameter. First simulations based on the Shafi and Taki models are currently under development and will be used to correlate the processingmicrostructure relation during extrusion. The final goal of this work is to establish a clear link between extrusion parameters, foam microstructure after assembly and the vibro-acoustic response of the structure
A Financialized Model for a Risk-Focused Sales and Operations Planning
No full textInternational audienceSales and Operations Planning (S&OP) is a business process that connects strategic plans of a company with its operational plans. However, achieving the objectives of S&OP becomes increasingly challenging facing the dynamic business environments. The paper proposes a Decision Support System (DSS) for S&OP, with an emphasis on uncertainty management and on the calculation of financial key performance indicators. This research contributes an original two-part proposal focusing on Tactical MRP Calculation, and Financial Valuation within S&OP processes. This paper has two contributions, a new Work-in-Progress calculation method that reflects a detailed financial calculation, and generating financialized scenarios for S&OP
Contribution to the study of directional spectral emissivity between 1 and 11 µm, and over a temperature range between 600 and 1000°C, presentation of the "BMEIR" experimental setup developed at IMT Mines Albi - ICA (UMR CNRS 5312) and some applications.
No full textInternational audienc
Thermocline thermal storage material based on reclaimed and low-cost materials
No full textInternational audienceIn response to the challenge raised by climate change, industries, and various sectors must transform todecarbonize their activities and facilitate the energy transition. To this end, thermal energy storagesystems offer promising solutions. This study aims to explore the feasibility and performance of utilizingsecond-life materials as sensible thermal storage components integrated into high-temperaturethermocline technologies, crucial for some industries facing this transition. The investigation ensuresthese materials possess the requisite energy density, operational stability, and cost-effectiveness. Thematerials were formulated by shaping reclaimed refractory fillers with low-cost clay-based bindingmatrices
Green Hydrogen Production by Low‐Temperature Membrane‐Engineered Water Electrolyzers, and Regenerative Fuel Cells: Review
No full textInternational audienceGreen hydrogen (H 2 ) is an essential component of global plans to reduce carbon emissions from hard‐to‐abate industries and heavy transport. However, challenges remain in the highly efficient H 2 production from water electrolysis powered by renewable energies. The sluggish oxygen evolution restrains the H 2 production from water splitting. Rational electrocatalyst designs for highly efficient H 2 production and oxygen evolution are pivotal for water electrolysis. With the development of high‐performance electrolyzers, the scale‐up of H 2 production to an industrial‐level related activity can be achieved. This review summarizes recent advances in water electrolysis such as the proton exchange membrane water electrolyzer (PEMWE) and anion exchange membrane water electrolyzer (AEMWE). The critical challenges for PEMWE and AEMWE are the high cost of noble‐metal catalysts and their durability, respectively. This review highlights the anode and cathode designs for improving the catalytic performance of electrocatalysts, the electrolyte and membrane engineering for membrane electrode assembly (MEA) optimizations, and stack systems for the most promising electrolyzers in water electrolysis. Besides, the advantages of integrating water electrolyzers, fuel cells (FC), and regenerative fuel cells (RFC) into the hydrogen ecosystem are introduced. Finally, the perspective of electrolyzer designs with superior performance is presented
Experimental and computational study of the polymerization kinetics of a reactive acrylic thermoplastic resin
No full textInternational audienceA good comprehension of the reaction kinetics during thermoplastic composite manufacturing by liquidreactive processes is crucial to limit the formation of porosities by monomer evaporation. This study focuses on the free-radical polymerization kinetics of Elium® C195E acrylic resin initiated by a mixture of 3 different organic peroxides over a wide range of synthesis temperature. As the polymerization of methyl methacrylate is chemically and diffusionally controlled, a variety of curve shapes were obtained from DSC experiments. To account for the different polymerization regimes, a new hybrid kinetic modelling approach based on mechanistic models has been introduced. Experimental observations have shown that an overall factor including initiator efficiency and termination rate constant can be expressed in terms of conversion and temperature as the contribution of two peaks related to the intensities of the Trommsdorff effect and vitrification. Promising simulation results of this overall factor using Richardstype equations were obtained over a broad range of isothermal synthesis temperature
Composites recyclés Hybrides
No full textInternational audienceLe recyclage [1] des fibres de carbone nécessite de récupérer les fibres et de remettre sous une forme « textile » les fibres récupérées. Une voie possible est la fabrication de non tissés appelés mat. Les composites à base de mat sont envisagés dans des applications de capot pour automobile [2]. Ces matériaux sont anisotropes et présentent des propriétés différentes due au procédé de fabrication dans le sens du rouleau (CD) et dans le sens travers. On parle de matériau composite hybride lorsque des types de fibres différents (avec des déformations à rupture différentes) sont utilisés [3]. Ceci permet selon la loi des mélanges d'obtenir un matériau ayant des caractéristiques proportionnelles à la fraction volumique du type de fibres, avec éventuellement des synergies positives ou négatives possibles [3], c'est l'effet hybride. Ce travail relate deux exemples de composites hybrides recyclés : Premier exemple: les composites hybrides Verre-mat de Carbone infusés d'une résine époxy. L'étude consiste en la fabrication, le test (traction et flexion) et le calcul de 4 composites infusés à matrice époxyde Epolam 5015. Le premier composite est constitué de mat de fibre de carbone coupée. Le second est fait de tissu de fibre de verre à +/-45°. Ensuite, il y a deux hybrides tissu de Verre-mat de fibre de carbone (l'un avec le mat à l'intérieur, l'autre avec le mat à l'extérieur). Ces composites sont fabriqués par un procédé d'infusion. Les composites sont testés en traction et en flexion. En traction, peu de différence est constatée entre les composites hybrides et le composite à base de mat de carbone T700. On note un meilleur comportement du mat dans le sens CD, observable également sur l'hybride avec le mat à l'extérieur. On note une légère synergie de l'hybride par rapport à un résultat théorique attendu selon la théorie classique des stratifiés. La déformation à rupture est augmentée pour les composites hybride et la contrainte à rupture est plus homogène entre les directions CD (rouleau (« chaine »)) et MD (travers (« trame »)) En flexion, le comportement des composites hybrides dépend de la position du mat de carbone par rapport au tissu de verre. Comme attendu, on observe une plus grande contrainte à rupture quand le pli de mat de carbone est situé à l'extérieur de l'empilement (Fig. 1), on a un comportement de matériau sandwich, les plis de fibre de verre jouant le rôle d'âme
Architecture basée sur des modèles d'intelligence artificielle pour la numérisation de déclarations manuscrites des erreurs médicamenteuses
No full textInternational audienceLa tecnología de Reconocimiento Óptico de Caracteres (OCR) ha demostrado ser extremadamente útil en varios sectores para explorar grandes volúmenes de datos archivados. Esta tecnología permite la digitalización de textos impresos así como de textos manuscritos, que son comúnmente encontrados en el campo médico. Dado que muchos documentos médicos hasta ahora han sido escritos a mano, esto ha resultado en la acumulación de grandes cantidades de datos manuscritos, los cuales, lamentablemente, han sido imposibles de aprovechar.La digitalización mediante OCR es el primer paso necesario antes de poder extraer automáticamente datos importantes de estos documentos. Por ejemplo, en los hospitales, la digitalización de declaraciones manuscritas de errores de medicación pasados permite poblar una base de datos útil para la implementación de técnicas de análisis profundo. Tal base de datos contribuye a la optimización del proceso de gestión de errores de medicación. Para realizar esta digitalización de documentos manuscritos, los algoritmos de Aprendizaje Profundo(Deep Learning, DL) han demostrado excelentes resultados en varios estudios, aunque su entrenamiento es muy costoso en términos de tiempo y recursos. Sin embargo, este artículo detalla el uso de modelos "Transformers" preentrenados, como una alternativa menos costosa y que produce resultados más fieles al texto manuscrito.La reconnaissance optique de caractères (OCR) s'avère extrêmement utile dans plusieurs secteurs pour l'exploration des données massives archivées. Cette technologie permet la numérisation des textes imprimés ainsi que des textes manuscrits, qui sont fréquemment présents dans le domaine médical. Comme beaucoup de documents médicaux étaient jusqu'à présent rédigés manuellement, cela a entraîné l'accumulation de nombreuses données manuscrites, mais malheureusement impossible à exploiter. Leur numérisation par OCR est l'étape initiale à réaliser avant d'extraire automatiquement les données importantes de ces documents. Par exemple, dans les hôpitaux, la numérisation des déclarations manuscrites des erreurs médicamenteuses passées permet de peupler la base de données utile à l'implémentation de techniques d'analyse approfondie. Une telle base contribue à l'optimisation du processus de gestion des erreurs médicamenteuses. Pour accomplir cette numérisation de documents manuscrits, les algorithmes de Deep Learning (DL) ont démontré d'excellents résultats dans plusieurs études, bien que leur entraînement soit très coûteux en termes de temps et de ressources. Cependant, cet article détaille l'utilisation de modèles "Transformers" pré-entraînés, comme alternative moins coûteuse et qui donne des résultats plus conformes au texte manuscrit
Quelles conséquences, en matière d’environnement, ont les fuites de fluides frigorigènes
No full textNational audienceRefrigerants are an integral part of refrigeration equipement and can, whether controlled or not, escape into the atmosphere due to leaks in the equipement, fittings, valves, or mishandling. To reduce the contribution of refrigerants to atmospheric warming, it is essential that their GWP (Global Warming Potential) be as low as possible. This means that the atmospheric lifespan of the refrigerant in the atmosphere must be minimized to promote faster degradation. This is the case with next-generation working fluids, such as hydrofluorolefins (HFOs) such as HFO-1234ze(E), which have a low GWP. However, their degradation in the atmosphere by OH radicals produces trifluoroacetic acid (TFA). This article presents a case study based on several academic research works, highlighting the degradation patterns of refrigerants, taking into account hydrolysis, photolysis reactions, and the presence of other pre-existing gaseous compounds in the atmosphere. We will compare the degradation patterns of three types of refrigerants : HFC-134a, HFO-1234yf, and HFO-1234ze(E). This comparison will rely on documented works applying the same experimental protocol, aiming to optimize repeatability and quantify actual TFA emissions.Les frigorigènes font partie intégrante des équipements frigorifiques et peuvent, contrôlés ou non, s'échapper dans l'atmosphère en raison de fuites sur les équipements, les raccords, les vannes ou une manipulation incorrecte. Pour réduire la contribution des frigorigènes au réchauffement atmosphérique, il est essentiel que leur PRG (pouvoir de réchauffement global) soit le plus bas possible. Cela signifie que le temps de séjour du fluide dans l'atmosphère doit être réduit au minimum pour favoriser une dégradation plus rapide. C'est le cas des frigorigènes de dernière génération, tel que les hydrofluoroléfines (HFO) comme le HFO-1234ze(E), dont le PRG est faible. Cependant, sa dégradation dans l'atmosphère par les radicaux OH produit de l'article trifluoroacétique (TFA). Cet article présente un cas d'étude basé sur plusieurs travaux de recherche académiques, mettant en lumière les schémas de dégradation des frigorigènes, en prenant en compte les réactions d'hydrolyse, de photolyse et la présence d'autres composés gazeux déjà présents dans l'atmosphère. Nous comparerons les schémas de dégradation de trois types de frigorigènes : HFC-134a, HFO-1234yf et HFO-1234ze(E)
Livre blanc « Produire, Stocker et utiliser l’hydrogène »: Synthèse du projet phare HyTREND
No full textLe présent livre blanc s’adresse aux industriels du secteur et aux décideurs et se veut donc accessible aux publics avertis mais non spécialistes de la filière hydrogène. Il vise à promouvoir les résultats marquants du projet afin de donner une impulsion au développement de nouvelles solutions pour la filière hydrogène-énergie.Ce livre a été élaboré grâce à une série d'entretiens avec les porteurs d'actions de recherche, en collaboration avec la société de conseil en innovation, Dowel Innovation. L'objectif était d'identifier les faits marquants et les perspectives de recherche. Cette série d'entretiens s'est clôturée par un atelier collectif visant à valider les perspectives de recherche, à identifier les synergies et à explorer les opportunités de collaboration, au sein du groupe H2 MINES mais également avec les acteurs industriels de la filière hydrogène et les collectivités territoriales