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Improvement of the Parallel Compressor Model and Application to Inlet Flow Distortion
Get PDFThis paper introduces a semi-analytical approach which enables one to deal with distorted inflow in axial fans or compressors. It is inspired by the classical parallel compressor (PC) theory but relies on a local flow-loading coefficient formalism. It is applied to non-uniform flow conditions to study the aerodynamic behavior of a low-speed fan in response to upstream flow distortion. Experimental measurements and 3D RANS simulations are used to evaluate the prediction of fan performance obtained with the local PC method. The comparison proves that, despite its simplicity, the present approach enables to correctly capture first order phenomena, offering interesting perspectives for an early design phase if different fan geometries are to be tested and if the upstream distortion maps are available
La mise en place du croisement rotatif dans un troupeau bovin laitier de race pure : quelle évolution des pratiques d'élevage et des performances associées?
Get PDFLa spécialisation des vaches laitières a été permise via un dispositif génétique organisé en race pure et orienté principalement sur la productivité laitière par vache particulièrement dans la race mondialement diffusée qu’est la Prim’Holstein. Elle s’est faite au détriment de la fertilité et robustesse des vaches qui remet en cause aujourd’hui la durabilité et résilience des élevages. La pratique du croisement entre races laitières (croisement laitier) s’est développée chez certain•e•séleveur•euse•s comme une voie plus efficace que la sélection en race pure pour améliorer la multi-fonctionnalité des vaches, en tirant partie de l’effet d’hétérosis et de la complémentarité entre les races. Cependant, le recours au croisement rotatif (qui maximise l’hétérosis dans le temps)génère une diversification génétique au sein du troupeau, qui pose la question de sa gestion opérationnelle et des performances qui lui sont associées. L’objectif de cette thèse est d’analyser l’évolution des pratiques d’élevage et des performances des troupeaux au cours de la période de transition entre une conduite en race pure et une conduite partielle ou intégrale en croisement rotatif. Le dispositif de recherche s’appuie sur des entretiens semi-directifs menés auprès de 26éleveurs bovin laitier utilisant le croisement rotatif depuis au moins six ans et les performances zootechniques des vaches d’un sous-ensemble de cet échantillon. L’analyse multivariée des données d’enquêtes sur l’évolution des pratiques de configuration du troupeau a permis de caractériser trois trajectoires types de mise en place et de gestion du croisement rotatif ; ces trajectoires diffèrent par l’ampleur des changements associés à l’introduction du croisement dans le troupeau et par le rythme de sa mise en place. A partir des données de performances des vaches dans 14 élevages sur les 26 enquêtés, nous avons catégorisé les vaches selon trois classes génétiques générées par le croisement selon le % d’hétérosis et le % de gènes Holstein :HO, F1 et G2. Nous montrons qu’elles présentent des profils de performances différents et que les troupeaux mixant HO-F1 et F1-G2 permettent de tirer parti de leur complémentarité fonctionnelle pour améliorer la multi-performance du troupeau. Enfin, à partir des données de pratiques d’élevage et de performances des animaux de 13 élevages (sur les 26 de départ), nous avons montré que le croisement rotatif a un effet significatif sur l’évolution des performances zootechnique des troupeaux, et qu’il constitue un facteur explicatif parmi d’autres, dont les principaux sont relatifs à des changements systémiques mis en place de façon concomitante au croisement, l’état initial des performances du troupeau et le stade d’avancement dans la pratique du croisement. Ces résultats enrichissent les connaissances sur le croisement laitier par une analyse des modalités opérationnelles de sa mise en place et de sa conduite dans le temps en prenant en compte conjointement les dimensions biologiques et décisionnelles qui construisent sur le long terme la multi-performance des troupeaux et la diversification génétique induite dans les troupeaux par l’utilisation du croisement. Ce faisant, cette thèse enrichit les connaissances surla transition vers des systèmes d’élevage basés sur la diversité animale. En termes opérationnels, elle produit des références sur le fonctionnement des élevages durant la phase de transition entre un troupeau en race pure et un troupeau croisé, qui peuvent être utiles pour aider les éleveur•euse•s et les conseiller•ère•s à identifier si et comment le croisement peut être un levier d’action cohérent par rapport à leur situation d’élevage et leur projet
Nanoscale wetting of single viruses
Get PDFThe epidemic spread of many viral infections is mediated by the environmental conditions and influenced by the ambient humidity. Single virus particles have been mainly visualized by atomic force microscopy (AFM) in liquid conditions, where the effect of the relative humidity on virus topography and surface cannot be systematically assessed. In this work, we employed multifrequency AFM, simultaneously with standard topography imaging, to study the nanoscale wetting of individual Tobacco Mosaic virions (TMV) from ambient relative humidity to water condensation (RH > 100%). We recorded amplitude and phase vs. distance curves (APD curves) on top of single virions at various RH and converted them into force vs. distance curves. The high sensitivity of multifrequency AFM to visualize condensed water and sub-micrometer droplets, filling gaps between individual TMV particles at RH > 100%, is demonstrated. Dynamic force spectroscopy allows detecting a thin water layer of thickness ⁓1 nm, adsorbed on the outer surface of single TMV particles at RH < 60%
Phase recovery with Bregman divergences for audio source separation
Get PDFTime-frequency audio source separation is usually achieved by estimating the short-time Fourier transform (STFT) magnitude of each source, and then applying a phase recovery algorithm to retrieve time-domain signals. In particular, the multiple input spectrogram inversion (MISI) algorithm has shown good performance in several recent works. This algorithm minimizes a quadratic reconstruction error between magnitude spectrograms. However, this loss does not properly account for some perceptual properties of audio, and alternative discrepancy measures such as beta-divergences have been preferred in many settings. In this paper, we propose to reformulate phase recovery in audio source separation as a minimization problem involving Bregman divergences. To optimize the resulting objective, we derive a projected gradient descent algorithm. Experiments conducted on a speech enhancement task show that this approach outperforms MISI for several alternative losses, which highlights their relevance for audio source separation applications
Mastering Complexity for Indoor Inspection Drone Development
Get PDFDrones have successfully been used for many out-
door uses, notably inspection of buildings. Using drones for
indoor inspection of buildings raises new design challenges, in particular with respect to Building Information Modeling and indoor navigation issues since satellite-based localization does not work inside a building. The authors of this paper advocate for using a Systems Engineering approach to address these design challenges. The paper surveys systems engineering methods published in the literature and addresses a method adaptedto complex systems which are subject to evolving environment such as drones for indoor inspection of buildings. The chosen method provides several views of the system from a global perspective including mission and operational analyses, to more specific perspectives including requirement, functional, logicaland physical analyses
Étiologie infectieuse des affections respiratoires chez le rat NAC
Get PDFLes affections respiratoires sont un motif extrêmement fréquent de consultation chez le rat de compagnie. Or, ces troubles sont souvent le résultat d'une association complexe de facteurs environnementaux et infectieux. Dans cette étude basée sur une population de 37 individus, nous avons cherché à mesurer, en utilisant la PCR sur flush nasal, la prévalence du portage de Mycoplasma pulmonis et à comprendre les facteurs pouvant être à l'origine d'une expression symptomatique chez les rats domestiques. Nous avons ainsi montré une prévalence de 100% au sein de notre population comprenant 57% d'individus symptomatiques à divers degrés. L'étude des facteurs environnementaux a montré le rôle d'une alimentation et d'une litière adaptées dans la limitation des risques de développement de signes cliniques. Les rats provenant d'animalerie apparaissent également dans cette étude comme plus exposés au déclenchement de signes respiratoires dans la semaine suivant leur adoption
Description of the variation of retention versus pH in nanofiltration of organic acids
Get PDFNanofiltration can be used to recover chemicals, like VFAs, produced by the fermentation of biomass. Solution pH is a key parameter for fermentation as well as for recovery using nanofiltration. Current work reports an experimental investigation carried out with single and mixed solutions that contain acetic, propionic, and butyric acids, at various concentrations and pHs. It is shown that retention of VFAs increases with solution pH following an S-shaped curve related to the VFA dissociation. Retentions of VFAs decrease with the concentration, the influence being negligible at low pH values and more significant at high pH values. A simple model is proposed to calculate VFAs retentions versus pH for different concentrations and a given filtration flux, considering the dissociation of VFAs and the retention of dissociated and undissociated solutes. Calculated retentions can fit well with the experimental ones, on condition to consider solutes pKa values slightly higher than theoretical ones, up to 1.24 pH units, or a variation of the membrane charge with pH, corresponding to an effective membrane pKa between 5.44 and 5.80. Both assumptions are supported by previous investigations
Mixed finite elements for port-Hamiltonian models of von Kármán beams
Get PDFA port-Hamiltonian formulation of von Kármán beams is presented. The variables selection leads to a non linear interconnection operator, while the constitutive laws are linear. The model can be readily discretized by exploiting a coenergy formulation and a mixed finite element method. The mixed formulation does not demand the regularity requirement typical for standard Galerkin discretization of thin structures. A numerical test is performed to assess
the convergence rate of the solution
Incompressible Navier-Stokes Equation as port-Hamiltonian systems: velocity formulation versus vorticity formulation
Get PDFStarting from the description of the isentropic compressible viscous fluid as port-Hamiltonian system in [Mora & al., 2020], the special cases of irrotational or incompressible
cases in 2D or 3D are investigated. For the incompressible fluid, the non-linear Navier-Stokes equations are first presented with velocity as energy variable, then analyzed as a modulated port-Hamiltonian system with the help of the vorticity as energy variable. Finally, the structure-
preserving numerical scheme provided by the Partitioned Finite Element Method (PFEM) of [Serhani & al., 2019] is applied to the incompressible dissipative fluid in 2D
Use of FT‐NIR and XPS techniques to distinguish cell hull fractions prepared by autolysis or HPH from Saccharomyces cerevisiae and Brettanomyces bruxellensis strains
Get PDFYeast hulls can be used to adsorb undesirable compounds such as volatile phenols that may be present in wine. To understand this adsorption process, the properties of the cell walls and their chemical composition need to be better understood. A study was conducted using four different yeast fractions of either autolysed or high-pressure homogeniser (HPH)-crushed yeast biomasses of Saccharomyces cerevisiae and Brettanomyces bruxellensis. Near-infrared spectroscopy (FT-NIR) coupled with X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) was used and analysed by principal component analysis (PCA). The FT-NIR spectral region of Saccharomyces and Brettanomyces statistically analysed by PCA showed a clear discrimination accounting for 76% of the variation in the data for PC1; moreover, yeast hulls prepared from the same strain and subjected to two different treatments were also separated. These methods classify yeast cell hulls (YCH) according to strain, composition and treatment applied. Our results indicate that yeast hulls obtained by autolysis are less rich in proteins than those resulting from HPH treatment due to the high pressure that releases more proteins and exposes them on the surface of the cell wall. The composition of YCH at the extreme surface is similar to that found deeper in the wall