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Etude expérimentale et numérique d'un stockage thermique par matériau à changement de phase avec deux circuits caloporteurs
No full textIt is estimated that 50% of the final form of energy consumption in Europe is accounted for by heat, with the majority of this (75%) still produced by fossil sources. Thermal storage plays an important role in the decarbonisation of heat production. It enables the decoupling of production from consumption, thereby facilitating the integration of renewable sources such as biomass, thermal solar panels and waste heat recovery. Latent heat thermal energy storage (LHTES) technology is particularly suited to situations where there are space limitations and where the temperature differential between the cold and hot sources is relatively small. Recent developments have demonstrated the relevance of LHTES with two distinct heat transfer fluid circuits: the first for heat storage and the second for heat restitution. This component is capable of simultaneously charging and discharging the storage. These characteristics are beneficial for systems such as Carnot batteries, solar heat for industrial processes (SHIP) and district heating networks. This thesis work discusses the use of LHTES with two circuits and shell-and-tube technology components, with monophasic or diphasic heat transfer fluids. The numerical system-scale modelling of this kind of storage is decomposed into three steps and validated against experimental data. The objective is to develop a numerical tool for the design and piloting of these systems.The software DYMOLA was employed for the development of this model. This is discussed in the first section of the document, with particular attention paid to the depiction of thermal enhancement structures surrounded by phase-change materials (PCM), monophasic heat transfer models and diphasic heat transfer models.Then, the initial validation of the model is presented and validated against experimental data obtained from a demonstrator in which the heat transfer fluid is monophasic and flows through an annular tube surrounded by helicoidal aluminum fins. The results demonstrate the significance of the thermal resistance between the fluid and the wall in the macroscopic thermal behavior of the system, the modelling of the collectors and the PCM fusion temperature.A second validation is presented, based on experimental data from a second storage system. In this prototype, the heat transfer fluid is diphasic, and the finned tube is surrounded by an aluminum vertical insert. The results and sensitivity test demonstrated the significance of the slip effect between the two phases and the methodology for determining the equivalent thermal conductivity of PCM surrounded by aluminum thermal enhancement structures.Ultimately, this study demonstrates that the numerical model accurately simulates the thermal behavior of shell-and-tubes LHTES, irrespective of the fluid state (monophasic or diphasic). Additionally, it highlights the pivotal parameters of such models.La chaleur représente 50% de la consommation d'énergie en Europe et reste encore très largement produite à partir d'énergies fossiles (75%). Le stockage thermique est un composant-clé dans la décarbonation de la production de chaleur en permettant de dé-corréler la production de la consommation et ainsi de mieux intégrer les énergies renouvelables comme la biomasse, le solaire thermique ou la récupération de chaleur fatale. La technologie de stockage par matériaux à changement de phase (MCP) est particulièrement adaptée aux applications où l'encombrement est une contrainte importante et où la différence de température entre la source chaude et la source froide est faible. Par ailleurs, des développements ont mis en lumière la pertinence des systèmes de stockages à deux circuits caloporteurs distincts, le premier pour le stockage de la chaleur et le second pour la restitution de l'énergie. Un tel composant a aussi la capacité de charger et décharger simultanément le stockage. Ces caractéristiques sont utiles notamment pour les applications de production d'hydrogène par électrolyse à haute température, les systèmes dits « batteries de Carnot », le solaire thermique pour l'industrie ou les réseaux de chaleur urbains. Ce travail de thèse contribue au développement de ce type de composants mettant en œuvre des technologies d'échangeur tubes-et-calandre, les fluides caloporteurs pouvant être monophasiques ou diphasiques. Il propose des modélisations simplifiées des transferts de chaleur entre le fluide caloporteur et le MCP dans différentes configurations, à l'échelle système, sur des cycles complets de charge et décharge. Les résultats des modèles sont comparés à des résultats expérimentaux, dans le but de développer un outil numérique de dimensionnement et d'aide au pilotage de ces systèmes.La modélisation a été réalisée avec le logiciel commercial DYMOLA. Le modèle est présenté dans la première partie. Les transferts thermiques entre les tubes ailettés et le matériau à changement de phase ainsi que la description des échanges convectifs monophasiques et diphasiques entre le fluide caloporteur et le tube font l'objet d'une attention particulière.Un premier modèle est développé décrivant les transferts entre un fluide caloporteur monophasique circulant dans des tubes ailettés de section annulaire et le MCP entourant ces tubes. Le modèle est validé par comparaison à des résultats expérimentaux obtenus sur le prototype Flaubert implanté en sous-station d'un réseau de chaleur. L'analyse des résultats a permis de souligner l'importance de la résistance convective entre le fluide caloporteur et la paroi ainsi que l'impact du collecteur amont sur les performances globales du système.Un second modèle aborde les échangeurs tubes-et-calandre mettant en œuvre des fluides caloporteurs diphasiques en ébullition au sein des tubes, et transférant leur chaleur au MCP au travers d'ailettes et d'inserts verticaux. Le modèle est validé au travers de résultats expérimentaux obtenus sur le prototype InPower développé au CEA. L'analyse des résultats et de l'étude de sensibilité ont permis de montrer l'importance de la prise en compte du glissement entre les phases liquide et vapeur pour décrire correctement la distribution du liquide dans les tubes ainsi que de la méthode de modélisation de la conductivité thermique équivalente du complexe MCP+Ailettes et MCP+Inserts.Finalement, cette étude a permis de montrer que la démarche proposée de modélisation simplifiée des transferts permet de simuler le comportement des stockages MCP de technologie tubes-et-calandre sur des cycles complets de charge et décharge de manière satisfaisante, avec des temps de calculs modérés, que ce soit avec des fluides caloporteurs monophasiques ou diphasiques. Les résultats des simulations ont permis de mettre en évidence les paramètres du problème ayant de forts impacts sur la prédiction des performances du stockage, et nécessitant d'être correctement pris en compte
Etude expérimentale et numérique d'un stockage thermique par matériau à changement de phase avec deux circuits caloporteurs
No full textIt is estimated that 50% of the final form of energy consumption in Europe is accounted for by heat, with the majority of this (75%) still produced by fossil sources. Thermal storage plays an important role in the decarbonisation of heat production. It enables the decoupling of production from consumption, thereby facilitating the integration of renewable sources such as biomass, thermal solar panels and waste heat recovery. Latent heat thermal energy storage (LHTES) technology is particularly suited to situations where there are space limitations and where the temperature differential between the cold and hot sources is relatively small. Recent developments have demonstrated the relevance of LHTES with two distinct heat transfer fluid circuits: the first for heat storage and the second for heat restitution. This component is capable of simultaneously charging and discharging the storage. These characteristics are beneficial for systems such as Carnot batteries, solar heat for industrial processes (SHIP) and district heating networks. This thesis work discusses the use of LHTES with two circuits and shell-and-tube technology components, with monophasic or diphasic heat transfer fluids. The numerical system-scale modelling of this kind of storage is decomposed into three steps and validated against experimental data. The objective is to develop a numerical tool for the design and piloting of these systems.The software DYMOLA was employed for the development of this model. This is discussed in the first section of the document, with particular attention paid to the depiction of thermal enhancement structures surrounded by phase-change materials (PCM), monophasic heat transfer models and diphasic heat transfer models.Then, the initial validation of the model is presented and validated against experimental data obtained from a demonstrator in which the heat transfer fluid is monophasic and flows through an annular tube surrounded by helicoidal aluminum fins. The results demonstrate the significance of the thermal resistance between the fluid and the wall in the macroscopic thermal behavior of the system, the modelling of the collectors and the PCM fusion temperature.A second validation is presented, based on experimental data from a second storage system. In this prototype, the heat transfer fluid is diphasic, and the finned tube is surrounded by an aluminum vertical insert. The results and sensitivity test demonstrated the significance of the slip effect between the two phases and the methodology for determining the equivalent thermal conductivity of PCM surrounded by aluminum thermal enhancement structures.Ultimately, this study demonstrates that the numerical model accurately simulates the thermal behavior of shell-and-tubes LHTES, irrespective of the fluid state (monophasic or diphasic). Additionally, it highlights the pivotal parameters of such models.La chaleur représente 50% de la consommation d'énergie en Europe et reste encore très largement produite à partir d'énergies fossiles (75%). Le stockage thermique est un composant-clé dans la décarbonation de la production de chaleur en permettant de dé-corréler la production de la consommation et ainsi de mieux intégrer les énergies renouvelables comme la biomasse, le solaire thermique ou la récupération de chaleur fatale. La technologie de stockage par matériaux à changement de phase (MCP) est particulièrement adaptée aux applications où l'encombrement est une contrainte importante et où la différence de température entre la source chaude et la source froide est faible. Par ailleurs, des développements ont mis en lumière la pertinence des systèmes de stockages à deux circuits caloporteurs distincts, le premier pour le stockage de la chaleur et le second pour la restitution de l'énergie. Un tel composant a aussi la capacité de charger et décharger simultanément le stockage. Ces caractéristiques sont utiles notamment pour les applications de production d'hydrogène par électrolyse à haute température, les systèmes dits « batteries de Carnot », le solaire thermique pour l'industrie ou les réseaux de chaleur urbains. Ce travail de thèse contribue au développement de ce type de composants mettant en œuvre des technologies d'échangeur tubes-et-calandre, les fluides caloporteurs pouvant être monophasiques ou diphasiques. Il propose des modélisations simplifiées des transferts de chaleur entre le fluide caloporteur et le MCP dans différentes configurations, à l'échelle système, sur des cycles complets de charge et décharge. Les résultats des modèles sont comparés à des résultats expérimentaux, dans le but de développer un outil numérique de dimensionnement et d'aide au pilotage de ces systèmes.La modélisation a été réalisée avec le logiciel commercial DYMOLA. Le modèle est présenté dans la première partie. Les transferts thermiques entre les tubes ailettés et le matériau à changement de phase ainsi que la description des échanges convectifs monophasiques et diphasiques entre le fluide caloporteur et le tube font l'objet d'une attention particulière.Un premier modèle est développé décrivant les transferts entre un fluide caloporteur monophasique circulant dans des tubes ailettés de section annulaire et le MCP entourant ces tubes. Le modèle est validé par comparaison à des résultats expérimentaux obtenus sur le prototype Flaubert implanté en sous-station d'un réseau de chaleur. L'analyse des résultats a permis de souligner l'importance de la résistance convective entre le fluide caloporteur et la paroi ainsi que l'impact du collecteur amont sur les performances globales du système.Un second modèle aborde les échangeurs tubes-et-calandre mettant en œuvre des fluides caloporteurs diphasiques en ébullition au sein des tubes, et transférant leur chaleur au MCP au travers d'ailettes et d'inserts verticaux. Le modèle est validé au travers de résultats expérimentaux obtenus sur le prototype InPower développé au CEA. L'analyse des résultats et de l'étude de sensibilité ont permis de montrer l'importance de la prise en compte du glissement entre les phases liquide et vapeur pour décrire correctement la distribution du liquide dans les tubes ainsi que de la méthode de modélisation de la conductivité thermique équivalente du complexe MCP+Ailettes et MCP+Inserts.Finalement, cette étude a permis de montrer que la démarche proposée de modélisation simplifiée des transferts permet de simuler le comportement des stockages MCP de technologie tubes-et-calandre sur des cycles complets de charge et décharge de manière satisfaisante, avec des temps de calculs modérés, que ce soit avec des fluides caloporteurs monophasiques ou diphasiques. Les résultats des simulations ont permis de mettre en évidence les paramètres du problème ayant de forts impacts sur la prédiction des performances du stockage, et nécessitant d'être correctement pris en compte
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
Dispelling the Myths Behind First-author Citation Counts
Full text linkWe conducted a full-scale evaluative citation analysis study of scholars in the XML research field to explore just how different from each other author rankings resulting from different citation counting methods actually are, and to demonstrate the capability of emerging data and tools on the Web in supporting more realistic citation counting methods. Our results contest some common arguments for the continued
use of first-author citation counts in the evaluation of scholars, such as high correlations between author rankings by first-author citation counts and other citation
counting methods, and high costs of using more realistic citation counting methods that are not well-supported by the ISI databases. It is argued that increasingly available digital full text research papers make it possible for citation analysis studies to go beyond what the ISI databases have directly supported and to employ more
sophisticated methods
koamabayili/VECTRON-author-checklist: VECTRON author checklist
No full textWe have done our best to complete the author checklist relating to the use of animals in the hut study. Note that the objective for the hut study was to evaluate the IRS treatment applications for residual efficacy against Anopheles mosquitoes, including the local An. coluzzii mosquito population. Cows were only used to attract mosquitoes into the huts and no tests were carried out directly on the cows. The author checklist is intended for use with studies where experiments are carried out on animals, which is why we have had such difficulty in completing this for the hut study, as many of the questions do not relate to how the cows were used
Author-wise bibliometric analysis based on entropy.
No full textAuthor-wise bibliometric analysis based on entropy.</p
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