Author: René Thibault
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ISBN: 9780494607039
Category : Boundary layer (Meteorology)
Languages : fr
Pages : 0
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« Pour cette étude, une couche limite atmosphérique a été simulée à l'intérieur d'une petite soufflerie. L'étude expérimentale a été faite dans une soufflerie ouverte de type Eiffel située au Centre de génie éolien de l'Université de Moncton. Les essais en soufflerie sont nécessaires pour une variété d'applications telles que la détermination des coefficients de pression sur les structures, l'interaction fluides-structures, la dispersion de polluants, le confort des piétons qui marchent le long des bâtiments, etc.... Les résultats montrent qu'il est possible de simuler les propriétés physiques d'une couche limite atmosphérique de type C selon le code national du bâtiment canadien NBC-2005 à une échelle 1 :500. Le profil de vitesse est valable pour la partie inférieure d'une couche limite réelle, environ 30% de sa hauteur. De plus, les coefficients de pression mesurés sur les surfaces de deux modèles de bâtiment placés dans la couche limite simulée sont similaires à ceux trouvés dans d'autres travaux réalisés ensoufflerie et à échelle réelle in-situ. »
Author: Eric Serres
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Languages : fr
Pages : 400
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ON CHERCHE A DEFINIR LES CONDITIONS DANS LESQUELLES LA SIMULATION PHYSIQUE D'ECOULEMENTS ATMOSPHERIQUES PEUT ETRE UTILISEE ET APPLIQUEE A UN CAS PRATIQUE. DANS UN 1ER CHAPITRE, ON DONNE UNE DESCRIPTION SCHEMATIQUE DE LA COUCHE LIMITE ATMOSPHERIQUE ET ON ANALYSE QUELS SONT LES PHENOMENES REPRODUCTIBLES EN SOUFFLERIE. DANS LE SUIVANT, ON DECRIT LES INSTALLATIONS, LES TECHNIQUES DE MESURE, ET LES TECHNIQUES DE TRAITEMENT DE DONNEES ADAPTEES A CES MESURES. DANS UN 3EME CHAPITRE, ANALYSE DE LA STRUCTURE DES COUCHES LIMITES A GRAND NOMBRE DE REYNOLDS. ON S'INTERESSE EN PARTICULIER A L'EFFET DE LA RUGOSITE, DU SOUFFLAGE ET DU NOMBRE DE REYNOLDS SUR LA STRUCTURE TURBULENTE DE L'ECOULEMENT. COMPARAISON AVEC DES DONNEES IN SITU. LE DERNIER CHAPITRE EST CONSACRE A L'APPLICATION DES RESULTATS A L'ETUDE DES CARACTERISTIQUES AERODYNAMIQUES D'UN SITE DE CENTRALE ELECTRIQUE AINSI QU'A L'ETUDE DE LA DIFFUSION A PARTIR D'UNE SOURCE SITUEE AU NIVEAU DE CETTE CENTRALE
Author: Régis CARTIER
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Languages : fr
Pages : 350
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Author: Jana Kordova-Vyhnalikova
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Languages : en
Pages : 233
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CE MEMOIRE CONCERNE LA DISPERSION TURBULENTE DE PARTICULES LOURDES AU SEIN D'UNE COUCHE LIMITE TURBULENTE. POUR CE FAIRE, UN MODELE EULERIEN D'ECOULEMENT PORTEUR A ETE COUPLE A UNE APPROCHE LAGRANGIENNE DE TRAJECTOGRAPHIE. LA PREMIERE ETAPE DANS L'ETUDE DU COMPORTEMENT DISPERSIF DE PARTICULES EST DE DISPOSER D'UNE DESCRIPTION SUFFISAMMENT PRECISE DE L'ECOULEMENT PORTEUR. LE MODELE EULERIEN PIAPBLM EST CONCU POUR SIMULER LES ECOULEMENTS TURBULENTS DE TYPE COUCHE LIMITE ATMOSPHERIQUE. CE MODELE A ETE MODIFIE POUR DECRIRE L'ECOULEMENT DE LA COUCHE LIMITE CLASSIQUE. IL A ETE COMPLETE PAR DES RELATIONS ALGEBRIQUES DEDUITES D'UNE FERMETURE AU SECOND ORDRE POUR PRENDRE EN COMPTE L'ANISOTROPIE DU FLUIDE PORTEUR ET POUR DECRIRE L'ECOULEMENT DE LA SOUS-COUCHE VISQUEUSE ET DE LA ZONE DE TAMPON. LA DEUXIEME ETAPE DE CETTE ETUDE CONCERNE LE MODELE DE TRAJECTOGRAPHIE UTILISANT UNE APPROCHE STATISTIQUE POUR LA PREDICTION DES CARACTERISTIQUES DE LA PHASE DISPERSEE. LES MODIFICATIONS APPORTEES AU MODELE CONCERNE LA SIMULATION DE LA PARTICULE FLUIDE EN RESOLVANT L'EQUATION DE LANGEVIN, LA FORCE DE PORTANCE DUE AU CISAILLEMENT, L'INFLUENCE DE LA PROXIMITE DE LA PAROI ET LES COLLISIONS PARTICULE-PAROI. LE MODELE EULERIEN-LAGRANGIEN A ETE VALIDE EN COMPARANT SES RESULTATS A CEUX D'UNE EXPERIENCE RECENTE REALISEE DANS UNE SOUFFLERIE DE TYPE EIFFEL. LES PROFILS SIMULES DE LA VITESSE MOYENNE DU FLUIDE SONT EN ACCORD AVEC LES PROFILS EXPERIMENTAUX. ON A OBSERVE L'INFLUENCE DE LA FACON DE SIMULER LA PARTICULE FLUIDE (LIEE AVEC LE PROBLEME DE LA TURBULENCE VUE PAR LA PARTICULE LOURDE) SUR LES PROFILS DE VITESSE MOYENNE ET DES ECARTS-TYPES DE LA VITESSE FLUCTUANTES DES PARTICULES LOURDES. LA COMPARAISON AVEC UNE EXPERIENCE REALISEE EN SOUFFLERIE EST CONCLUANTE. AVANT SON APPLICATION A L'OUTIL METEOROLOGIQUE, UNE ETUDE ATMOSPHERIQUE A ETE EFFECTUEE EN SUPPOSANT LA COUCHE LIMITE ATMOSPHERIQUE DANS LES CONDITIONS DE STRATIFICATION STABLE.
Author: Mathieu Rouault
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Languages : fr
Pages : 164
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DANS LE CADRE DU PROGRAMME INTERNATIONAL DE COOPERATION HEXOS ET EN PARALLELE AVEC LES EXPERIENCES CONDUITES DANS LA GRANDE SOUFFLERIE DE L'I.M.S.T., ON A DEVELOPPE UN MODELE A FERMETURE DU PREMIER ORDRE PAR DES COEFFICIENTS D'ECHANGES TURBULENTS. CE MODELE CALCULE NUMERIQUEMENT L'EVOLUTION D'UNE POPULATION DE GOUTTES PRODUITES PAR L'ECLATEMENT DES BULLES A LA SURFACE DE L'EAU SOUS L'EFFET DU TRANSPORT TURBULENT ET DE L'EVAPORATION DANS DES CHAMPS TURBULENTS DE CONCENTRATION DE VAPEUR D'EAU ET DE TEMPERATURE. LE MODELE CONSIDERE DES GOUTTES D'EAU PURE DE DIAMETRE COMPRIS ENTRE 10 ET 100 MICRONS DANS UNE COUCHE LIMITE DE LABORATOIRE PLEINEMENT DEVELOPPEE AU DESSUS D'UNE SURFACE D'EAU SANS VAGUE. LES EMBRUNS SONT SEPARES EN PLUSIEURS CATEGORIES SELON LEUR TAILLE; CHAQUE CATEGORIE EST CONSIDEREE COMME UN CHAMP SCALAIRE DIFFUSE PAR LA TURBULENCE, COMME LA TEMPERATURE ET LA CONCENTRATION DE VAPEUR D'EAU. CES CHAMPS SONT COUPLES PAR DES TERMES SOURCES-PUITS RENDANT COMPTE DE L'EVAPORATION DES GOUTTES: CHANGEMENT DE CATEGORIE PAR PERTE DE MASSE DES EMBRUNS, PRODUCTION DE VAPEUR D'EAU ET ECHANGE DE CHALEUR SENSIBLE. LA PRODUCTION D'EMBRUNS EJECTES DE LA SURFACE PAR L'ECLATEMENT DES BULLES, LES EFFETS DE GLISSEMENT PAR INERTIE, LA DYNAMIQUE DE L'EJECTION ET LES EFFETS DUS A LA GRAVITE SONT PRIS EN COMPTE. CE MODELE EST COMPARE ET AJUSTE AUX RESULTATS DE L'EXPERIENCE CLUSE-HEXIST 3 QUI A ETE REALISEE DANS LA GRANDE SOUFFLERIE D'ECHANGES OCEAN-ATMOSPHERE DE L'I.M.S.T. EN MAI-JUIN 1988
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Languages : fr
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Author: FABIENNE.. LOHOU
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Languages : fr
Pages : 207
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JUSQU'A PRESENT LA COUCHE LIMITE ATMOSPHERIQUE (CLA) ETAIT CONSIDEREE COMME LE SIEGE D'UNE TURBULENCE HOMOGENE ET PLEINEMENT DEVELOPPEE. GRACE A CETTE HYPOTHESE ON POUVAIT ALORS EXPLORER LA CLA DE FACON UNIDIMENSIONNELLE. TRAITEES DE FACON STATISTIQUE, LES DONNEES EXPERIMETALES ONT FOURNI UNE EVALUATION DES TRANSFERTS DANS LA CLA ET UNE PARAMETRISATION SIMPLE MAIS EFFICACE UTILISEE DANS LES MODELES NUMERIQUES. POURTANT, ON SAIT DEPUIS LONGTEMPS QU'IL Y A AU SEIN DE LA COUCHE LIMITE DES ORGANISATIONS DONT LA DIMENSION HORIZONTALE PEUT ATTEINDRE PLUSIEURS KILOMETRES. CES ORGANISATIONS NE RELEVENT PAS DE LA TURBULENCE ET LEUR COHERENCE SPATIALE ET TEMPORELLE LES RENDENT DIFFICILES A APPREHENDER PAR UNE APPROCHE STATISTIQUE. EN CONSEQUENCE, ELLES NE SONT PAS PRISES EN COMPTE DANS LES PARAMETRISATIONS ACTUELLES. EXPERIMENTALEMENT, L'ETUDE DE CES ORGANISATIONS NECESSITE UNE VISION TRIDIMENSIONNELLE DE LA CLA. LA CAMPAGNE EXPERIMENTALE TRAC (TURBULENCE-RADAR-AVION-CELLULES), QUI S'EST DEROULEE EN JUIN 1993 DANS LA BEAUCE, ASSOCIAIT LA VISION TRIDIMENSIONNELLE (3D) DU RADAR DOPPLER RONSARD DU CENTRE D'ETUDE TERRESTRE ET PLANETAIRE ET LA VISION IN SITU UNIDIMENSIONNELLE (1D) DE L'AVION MERLIN IV DE METEO FRANCE. CETTE BASE EXPERIMENTALE ASSOCIEE A UNE APPROCHE NUMERIQUE NOUS ONT PERMIS D'ETUDIER LES STRUCTURES ORGANISEES DE LA CLA. LA PREMIERE PARTIE DE L'ETUDE EXPERIMENTALE REPOSE SUR L'APPROCHE STATISTIQUE. LA STATISTIQUE DEDUITE DES DONNEES AEROPORTEES A ETE COMPAREE A UNE STATISTIQUE DE REFERENCE. CETTE COMPARAISON CONFIRME LA NECESSITE D'UNE ETUDE PHENOMENOLOGIQUE DES ECHELLES QUI, PAR LEUR MANQUE DE REPRESENTATIVITE, NE SONT PAS PRISES EN COMPTE DANS L'APPROCHE STATISTIQUE. PAR AILLEURS, LA RESTITUTION DES PARAMETRES TURBULENTS A PARTIR DES DONNEES RADAR EN AIR CLAIR A ETE VALIDEE SUR LA BASE DES DONNEES AVION. LA DEUXIEME PARTIE DE L'APPROCHE EXPERIMENTALE A DONC CONSISTE EN UNE ETUDE PHENOMENOLOGIQUE DES ORGANISATIONS COHERENTES DANS LA CLA. UNE METHODE A ETE DEVELOPPEE POUR METTRE EN EVIDENCE DE FACON OBJECTIVE LE MODE PRINCIPAL DES STRUCTURES ORGANISEES. ELLE EST BASEE SUR L'ANALYSE PAR CORRELATION BIDIMENSIONNELLE DES CHAMPS DE REFLECTIVITE RADAR ET DONNE ACCES A L'EVOLUTION TEMPORELLE ET VERTICALE DES STRUCTURES ORGANISEES. CELLES-CI SONT SOIT DES ROULEAUX HORIZONTAUX SOIT DES CELLULES. LEURS CARACTERISTIQUES SONT COMPAREES A CELLES DE LA CLA DANS LE BUT DE DETERMINER LES PARAMETRES DIRECTEURS DE CES ORGANISATIONS. IL EST CEPENDANT DIFFICILE DE GENERALISER LES RESULTATS OBTENUS A PARTIR DE QUELQUES CAS EXPERIMENTAUX TRES DIVERS. PAR CONTRE, LES CARACTERISTIQUES OBSERVEES PEUVENT SERVIR DE REFERENCE POUR LA VALIDATION DU MODELE, QUI PAR LA SUITE EST UN OUTIL DE QUANTIFICATION ET GENERALISATION. L'APPROCHE NUMERIQUE A D'ABORD CONSISTE A TESTER LA REPONSE DU MODELE A DIFFERENTES CONDITIONS INITIALES DEJA ETUDIEES ANALYTIQUEMENT EN THEORIE LINEAIRE. OUTRE LA MISE EN EVIDENCE DE LA LIMITE DE CES THEORIES DANS DES CAS D'INSTABILITE DYNAMIQUE, CES TESTS ONT PERMIS DE DETERMINER LES PARAMETRES DIRECTEURS DE LA FORMATION DES ORGANISATIONS. ONT ETE TESTES DES PARAMETRES DYNAMIQUES (VENT LINEAIRE OU AVEC POINT D'INFLEXION), THERMODYNAMIQUES (FLUX DE CHALEUR SENSIBLE), AINSI QUE DES CARACTERISTIQUES DE LA CLA COMME SA HAUTEUR. NOUS AVONS ENSUITE UTILISE LES DONNEES EXPERIMENTALES POUR SIMULER UN CAS REEL QUI EN DE NOMBREUX POINTS CONFIRME LE SCHEMA FONCTIONNEL DE LA CLA PROPOSE A L'ISSU DE L'ETUDE EXPERIMENTALE.
Author: Moustapha Awad
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Languages : fr
Pages : 148
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RESULTATS D'UNE ETUDE EN SOUFFLERIE DES TRANSFERTS DE CHALEUR ET DE MASSE DANS UNE COUCHE LIMITE TURBULENTE DANS LES CONDITIONS D'UN CHANGEMENT DU FLUX DE CHALEUR A LA PAROI. ANALYSE DU ROLE DES FORCES DE GRAVITE SUR LES STRUCTURES DE LA COUCHE LIMITE EN CONSERVANT LE MEME TYPE D'ECOULEMENT QUE CHARNAY ET AL. (1977) MAIS AVEC LA PAROI AMONT FORTEMENT CHAUFFEE DE FACON A CE QUE LA T NE PUISSE PLUS ETRE CONSIDEREE COMME UN CONTAMINANT PASSIF. CARACTERISTIQUES STATISTIQUES MOYENNES DE CET ECOULEMENT A PRODUCTION NEGATIVE DE VARIANCE DE T. IMPACT SUR LA DIFFUSION DE MASSE DANS LA COUCHE INTERNE DE L'ECOULEMENT. SIMULATION DE LA COUCHE LIMITE ATMOSPHERIQUE. RESULTATS CONCERNANT LA STRUCTURE TURBULENTE DES ECOULEMENTS DE BRISE DE MER ET LEUR ACTION SUR L'EVOLUTION D'UN PANACHE DE POLLUANT DANS LA COUCHE LIMITE
Author: Julian Quimbayo-Duarte
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Languages : en
Pages : 0
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During wintertime anticyclonic regimes, urbanized mountain areas often experience stable and decoupled atmospheric conditions, resulting in severe episodes of particulate air pollution. This study deals with the characterization of drivers of particulate air pollution in deep alpine valleys under such stable conditions from the point of view of atmospheric dynamics. The work has been carried out through the implementation of both idealized and real case numerical simulations using the Weather Research and Forecasting (WRF) model. Particulate air pollution has been modelled by implementing passive tracers in the simulations.In a first part, high-resolution numerical simulations have been performed using two different configurations of three-dimensional idealized valleys opening onto a plain. The first configuration corresponds to a valley of constant width in the along-valley direction, directly opening onto a plain. The second one consists in a valley of varying width in that direction, with an upstream section of larger width than the downstream section, which opens onto the plain. The latter configuration is referred to as a pooling case. The change in the vertical temperature profile along the valley axis in all configurations results in a horizontal pressure gradient that leads to the development of an along-valley flow. Configurations in which the upstream section of the valley opens onto a narrower one have shown to be prone to higher pollutant concentrations than in the case of a valley opening directly onto a plain, due to the weaker down-valley flow developing in the variable width configurations. The impact of the downstream valley section on the concentration of pollutants in the upstream valley section is remarkable: the ventilation of the upstream valley section can be completely blocked for most of the simulation (six hours) when the ratio of the upstream to downstream valley section width is equal to 10.The second part deals with a real case situation, focusing on a section of the alpine Arve River valley around the city of Passy. The numerical modelling of the atmospheric dynamics and particulate matter (PM) concentration in that section has been performed during a strongly polluted wintertime episode of February 2015. For this purpose the emission inventory prepared by the air quality agency of the région Auvergne Rhône-Alpes has been implemented in the WRF-Chem model. The boundary layer dynamics has been compared to wind and temperature profiles collected during a field campaign conducted during the episode, and PM concentration has been compared to data recorded by air quality stations. The contribution of the valley tributaries to air pollution within the section considered has been first studied. Results show that this contribution is very small compared to that from local sources; this implies that in-situ emissions are primarily responsible for the high PM concentration recorded in the valley since the valley bottom is decoupled from the atmosphere above the valley. The ventilation characteristics of the valley and their influence on the particulate matter (PM) concentration have next been investigated. The analysis indicates that due to the limited ventilation around the city of Passy, the hourly variability of PM concentration therein is driven by that of the emissions.
Author: Jean-Paul Schon
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ISBN: 9782717003956
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Languages : fr
Pages : 22
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