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Rhéologie des suspensions concentrée et migration des particules induite par un écoulement
No full textThis thesis deals with an experimental and numerical investigation of the phenomenon of shear-induced particle migration in inhomogeneous shear flows of mono-dispersed non-colloidal suspensions at neglected inertia. Variety of diffusion flux models that predict the shear-induced migration were presented. However, in this work, the Suspension Balance Model (SBM) is adopted. The latter describes the migration flux of particles as the divergence of the particle Stress tensor. According to the need for the different measurable parameters in this Model, a new experiment was developed for measuring the viscosity, the two Normal Stress Differences and the particle stress tensor of mono-dispersed non-Brownian suspensions of hard spheres flowing between rotating parallel disks over a wide range of concentrations (0.20 - 0.46). The original SBM is modified based on the new measurements. The Finite Volume Method via the OpenFOAM package is used as the technique to solve the problem numerically. Solutions are generated and results are compared to similar ones generated with the original model. Finally,the SBM model is extended into two-dimensional situations within a general Frame-Invariant structure that takes into account the local kinematics of the suspension.Lorsqu'une suspension concentrée est en écoulement, il est fréquent d'observer que la concentration en particules ne reste pas homogène mais que les particules migrent vers des régions préférentielles de l'écoulement. Globalement, il existe deux types de modèles pour décrire cette interaction entre l'écoulement et la structure qui apparaît dans la suspension. Les premiers sont assez phénoménologiques et reposent sur l'étude des collisions qui surviennent entre les particules en écoulement. Ils donnent lieu à une description de la migration en terme de diffusion des particules. Le second modèle, appelé "Suspension Balance Model" (SBM), fait appel à l'action des contraintes normales d'origine particulaire engendrées par l'écoulement. Ce modèle semble très pertinent mais son utilisation souffre du manque de données sur les contraintes normales dans les suspensions. Ce manuscrit rapporte une étude expérimentale et numérique de la rhéologie et de la migration induite par un écoulement dans des suspensions non-browniennes concentres. La partie expérimentale consiste à mesurer, en géométrie torsionnelle plan-plan, la viscosité, les deux différences de contraintes normales et le tenseur des contraintes particulaires. Les contraintes particulaires déterminées expérimentalement sont alors injectées dans le "Suspension Balance Model" qui relie le flux de particules à la divergence du tenseur des contraintes particulaires, dans le cas d'un écoulement de cisaillement simple. Les équations couplées de la conservation de la masse, des particules et du moment d'inertie sont implémentées dans OpenFOAM et résolues par la méthode des volumes finis. Les résultats numériques sont comparés à des résultats numériques et expérimentaux de la littérature. Enfin, le SBM est généralisé pour être utilisé dans tout type d'écoulement à 2 dimensions ; les cas du cisaillement d'un nuage de particules et de l'effet de la gravité dans un écoulement de Couette horizontal sont traités
Optimisation topologique des systèmes complexes thermofludiiques: Modélisation et design multi-physiques multi-échelles
No full textComplex thermofluid flows like concentrated non-colloidal suspensions and fluid flows in porous media are present in many mechanical, chemical, geological, civil, biological, industrial and process engineering applications (e.g. blood, concrete, oil and fuels, cosmetics, detergents, drilling muds, rivers, food processing, cpu coolers, heat exchangers, etc). Developing advanced numerical methods and robust, reliable and sustainable Computational Fluid Dynamics (CFD) tools is very important. These numerical tools, thanks to the High Performance Computing (HPC) resources today (I.e. affordable clusters, cloud and parallel computing) permit scientists to deeply analyze different complex multiscale multiphysics phenomena. They allow deep analysis, understanding and knowledge of the different phenomena (multiphase fluid flow dynamics, heat and mass transfer) while reducing both time and money costs compared to mounting of expensive experimental setups. Topology Optimization of complex thermofluid flows and systems allow designing unpredictable artificially intelligent optimal components at different scales such as optimal heat exchangers, static and dynamic mixers, coolers, separators, heaters, air pollution filters, biogaz separators, etc. Topology optimization is known to produce optimal designs of complex geometries where the fabrication is not a big issue today ! This is thanks to the technology of additive manufacturing or 3D printing. The optimal component design produced by topology optimization can ensure different important features based on the user’s desired options such as: a maximum energy efficiency, a minimum weight, a maximum rigidity and a minimum pressure drop, all for predefined objective functions and at different industrial constraints. My research, development and innovation activities and scientific contributions during the last decade have been developing in this context. They are grouped into three major research axes or themes: Axis no.1 - Complex-fluid flows of non-colloidal suspensions, Axis no.2 - Topology optimization and design of complex thermofluid flow systems, and Axis no.3 - Multi-component fluid flows in adsorbent porous media. These three research axes have been contributing importantly to the scientific reputation of all my host research units during the last decade. They constitute a solid academic database and a huge potential for future scientific reputation. This is due to multiple undergoing scientific collaborations with different national and international universities, institutions and industrial partners. My research activities have been always developed trying to propose future solutions strategies in attempts to overcome some of the coming socioeconomic and industrial challenges (i.e. optimization and design of innovative components and materials, pollution reduction, energy savings and energy efficient new technologies).Les écoulements thermofluidiques complexes, tels que les suspensions concentrées des particules non-colloïdales, et les fluides dans des milieux poreux, sont présents dans de nombreuses applications en génie mécanique, chimique, géologique, civile, biologique, industrielle et de procédés (e.g. sang, béton, huiles et combustibles, cosmétiques, détergents, boues, rivières, aliments, refroidisseurs de processeurs, échangeurs de chaleur, etc). Développer des methodes numériques avancées et des outils de CFD (Computational Fluid Dynamics) robustes, fiables et durables est très important. Aujourd’hui, grâce aux ressources HPC (High Performance Computing) et les grands centres de calculs abordables, les clouds et calculs parallèles, ces outils numériques permettent aux scientifiques d’analyser en profondeur différents phénomènes complexes multi-échelles multi-physiques. Ils permettent une analyse approfondie, la compréhension et la connaissance des différents phénomènes (dynamique des fluides multiphasiques, transfert de chaleur et de masse) tout en réduisant les coûts en temps et en argent par rapport à des montages expérimentaux coûteux. L’optimisation Topologique des systèmes thermofluidiques complexes permet de concevoir des composants optimaux imprévisibles intelligents artificiellement à différentes échelles, tels que des échangeurs de chaleur optimaux, des mélangeurs statiques et dynamiques, des refroidisseurs, des séparateurs, des réservoirs de stockage de la chaleur, des ballons d’eau chaude sanitaires, des filtres de pollution atmosphérique, des séparateurs de biogaz, etc. L’optimisation topologique est bien connue pour produire des conceptions ou designs optimales de géométries complexes où la fabrication n’est plus un gros problème aujourd’hui grâce à la technologie de fabrication additive ou l’impression 3D. La conception optimale des composants produite par l’optimisation topologique peut assurer différentes caractéristiques importantes en fonction des options souhaitées par l’utilisateur, telles que: une efficacité énergétique maximale, un poids minimal, une rigidité maximale et une perte de charge minimale, tout pour des fonctions objectives prédéfinies et pour des différentes contraintes industrielles. Mes activités de recherche, de développement et d’innovation et mes contributions scientifiques au cours de la dernière décennie se sont développées dans ce contexte. Ils sont regroupés en trois grands axes ou thèmes de recherche: Axe n.1 – Écoulement complexe de suspensions non-colloïdales, Axe n.2 – Optimisation topologique et conception optimale de systèmes complexes thermofluidiques et Axe n.3 – Écoulement aux composants multiples dans des milieux poreux adsorbants. Ces trois axes de recherche ont largement contribué à la réputation scientifique de toutes mes unités de recherche hôtes au cours de la dernière décennie. Ils constituent une base de données universitaire solide et un énorme potentiel pour une réputation scientifique au future. Cela est dû à de multiples collaborations scientifiques en cours avec différentes universités, institutions et partenaires industriels, nationaux et internationaux. Mes activités de recherche ont toujours été développées en essayant de proposer des stratégies de solutions futures pour tenter de surmonter certains défis socio-économiques et industriels (optimisation et conception de composants et matériaux innovants, réduction de la pollution, nouvelles technologies avec une basse consommation ou maximum efficacité énergétique)
Optimisation topologique des systèmes complexes thermofludiiques: Modélisation et design multi-physiques multi-échelles
No full textComplex thermofluid flows like concentrated non-colloidal suspensions and fluid flows in porous media are present in many mechanical, chemical, geological, civil, biological, industrial and process engineering applications (e.g. blood, concrete, oil and fuels, cosmetics, detergents, drilling muds, rivers, food processing, cpu coolers, heat exchangers, etc). Developing advanced numerical methods and robust, reliable and sustainable Computational Fluid Dynamics (CFD) tools is very important. These numerical tools, thanks to the High Performance Computing (HPC) resources today (I.e. affordable clusters, cloud and parallel computing) permit scientists to deeply analyze different complex multiscale multiphysics phenomena. They allow deep analysis, understanding and knowledge of the different phenomena (multiphase fluid flow dynamics, heat and mass transfer) while reducing both time and money costs compared to mounting of expensive experimental setups. Topology Optimization of complex thermofluid flows and systems allow designing unpredictable artificially intelligent optimal components at different scales such as optimal heat exchangers, static and dynamic mixers, coolers, separators, heaters, air pollution filters, biogaz separators, etc. Topology optimization is known to produce optimal designs of complex geometries where the fabrication is not a big issue today ! This is thanks to the technology of additive manufacturing or 3D printing. The optimal component design produced by topology optimization can ensure different important features based on the user’s desired options such as: a maximum energy efficiency, a minimum weight, a maximum rigidity and a minimum pressure drop, all for predefined objective functions and at different industrial constraints. My research, development and innovation activities and scientific contributions during the last decade have been developing in this context. They are grouped into three major research axes or themes: Axis no.1 - Complex-fluid flows of non-colloidal suspensions, Axis no.2 - Topology optimization and design of complex thermofluid flow systems, and Axis no.3 - Multi-component fluid flows in adsorbent porous media. These three research axes have been contributing importantly to the scientific reputation of all my host research units during the last decade. They constitute a solid academic database and a huge potential for future scientific reputation. This is due to multiple undergoing scientific collaborations with different national and international universities, institutions and industrial partners. My research activities have been always developed trying to propose future solutions strategies in attempts to overcome some of the coming socioeconomic and industrial challenges (i.e. optimization and design of innovative components and materials, pollution reduction, energy savings and energy efficient new technologies).Les écoulements thermofluidiques complexes, tels que les suspensions concentrées des particules non-colloïdales, et les fluides dans des milieux poreux, sont présents dans de nombreuses applications en génie mécanique, chimique, géologique, civile, biologique, industrielle et de procédés (e.g. sang, béton, huiles et combustibles, cosmétiques, détergents, boues, rivières, aliments, refroidisseurs de processeurs, échangeurs de chaleur, etc). Développer des methodes numériques avancées et des outils de CFD (Computational Fluid Dynamics) robustes, fiables et durables est très important. Aujourd’hui, grâce aux ressources HPC (High Performance Computing) et les grands centres de calculs abordables, les clouds et calculs parallèles, ces outils numériques permettent aux scientifiques d’analyser en profondeur différents phénomènes complexes multi-échelles multi-physiques. Ils permettent une analyse approfondie, la compréhension et la connaissance des différents phénomènes (dynamique des fluides multiphasiques, transfert de chaleur et de masse) tout en réduisant les coûts en temps et en argent par rapport à des montages expérimentaux coûteux. L’optimisation Topologique des systèmes thermofluidiques complexes permet de concevoir des composants optimaux imprévisibles intelligents artificiellement à différentes échelles, tels que des échangeurs de chaleur optimaux, des mélangeurs statiques et dynamiques, des refroidisseurs, des séparateurs, des réservoirs de stockage de la chaleur, des ballons d’eau chaude sanitaires, des filtres de pollution atmosphérique, des séparateurs de biogaz, etc. L’optimisation topologique est bien connue pour produire des conceptions ou designs optimales de géométries complexes où la fabrication n’est plus un gros problème aujourd’hui grâce à la technologie de fabrication additive ou l’impression 3D. La conception optimale des composants produite par l’optimisation topologique peut assurer différentes caractéristiques importantes en fonction des options souhaitées par l’utilisateur, telles que: une efficacité énergétique maximale, un poids minimal, une rigidité maximale et une perte de charge minimale, tout pour des fonctions objectives prédéfinies et pour des différentes contraintes industrielles. Mes activités de recherche, de développement et d’innovation et mes contributions scientifiques au cours de la dernière décennie se sont développées dans ce contexte. Ils sont regroupés en trois grands axes ou thèmes de recherche: Axe n.1 – Écoulement complexe de suspensions non-colloïdales, Axe n.2 – Optimisation topologique et conception optimale de systèmes complexes thermofluidiques et Axe n.3 – Écoulement aux composants multiples dans des milieux poreux adsorbants. Ces trois axes de recherche ont largement contribué à la réputation scientifique de toutes mes unités de recherche hôtes au cours de la dernière décennie. Ils constituent une base de données universitaire solide et un énorme potentiel pour une réputation scientifique au future. Cela est dû à de multiples collaborations scientifiques en cours avec différentes universités, institutions et partenaires industriels, nationaux et internationaux. Mes activités de recherche ont toujours été développées en essayant de proposer des stratégies de solutions futures pour tenter de surmonter certains défis socio-économiques et industriels (optimisation et conception de composants et matériaux innovants, réduction de la pollution, nouvelles technologies avec une basse consommation ou maximum efficacité énergétique)
Going Beyond Counting First Authors in Author Co-citation Analysis
Full text linkThe present study examines one of the fundamental aspects of author co-citation analysis (ACA) - the way co-citation
counts are defined. Co-citation counting provides the data on which all subsequent statistical analyses and mappings
are based, and we compare ACA results based on two different types of co-citation counting - the traditional type that
only counts the first one among a cited work's authors on the one hand and a non-traditional type that takes into
account the first 5 authors of a cited work on the other hand. Results indicate that the picture produced through this non-traditional author co-citation counting contains more coherent author groups and is therefore considerably clearer. However, this picture represents fewer specialties in the research field being studied than that produced through the traditional first-author co-citation counting when the same number of top-ranked authors is selected and analyzed. Reasons for these effects are discussed
Variations on the Author
Full text link“Variations on the Author” discusses two of Eduardo Coutinho’s recent films (Um Dia na Vida, from 2010, and Últimas Conversas, posthumously released in 2015) and their contribution to the general question of documentary authorship. The director’s filmography is characterized by a consistent yet self-effacing form of authorial self-inscription: Coutinho often features as an interviewer that rather than express opinions propels discourses; an interviewer that is good at listening. This mode of self-inscription characterizes him as an author who is not expressive but who is nonetheless markedly present on the screen. In Um Dia na Vida, however, Coutinho is completely absent form the image, while Últimas Conversas, on the contrary, includes a confessional prologue that moves the director from the margins to the center of his films. This article examines the ways in which these works stand out in the filmography of a director who offers new insights into the notion of cinematic authorship
Appropriate Similarity Measures for Author Cocitation Analysis
Full text linkWe provide a number of new insights into the methodological discussion about author cocitation analysis. We first argue that the use of the Pearson correlation for measuring the similarity between authors’ cocitation profiles is not very satisfactory. We then discuss what kind of similarity measures may be used as an alternative to the Pearson correlation. We consider three similarity measures in particular. One is the well-known cosine. The other two similarity measures have not been used before in the bibliometric literature. Finally, we show by means of an example that our findings have a high practical relevance.information science;Pearson correlation;cosine;similarity measure;author cocitation analysis
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