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Ajouter le résultat dans votre panierDeveloppement d'une méthode Level Set pour le suivi d'interfaces et applications / Tanguy, Sébastien in La Houille blanche, N° 2 (2006)
in La Houille blanche > N° 2 (2006) . - 23-31 p.
Titre : Developpement d'une méthode Level Set pour le suivi d'interfaces et applications Titre original : Level set method for interface tracking: development and applications Type de document : texte imprimé Auteurs : Tanguy, Sébastien, Auteur ; Ménard, Thibaut, Auteur ; Berlemont, Alain, Auteur Article en page(s) : 23-31 p. Note générale : Hydraulique Langues : Français (fre) Mots-clés : Méthode level set Ecoulement diphasique Liquide Collisions de gouttes Rupture de jet Nappe Index. décimale : 551.4 Résumé : Numerical simulation for multiphase flows requires a specific approach to describe interface behaviours, such droplet coalescence or break-up. Front tracking methods are based on the Lagrangian tracking of marker particles; they are more efficient when the interface curvature does not exhibit stiff behaviours. However it appears that topological changes, which are involved in droplet coalescence, depend on an interaction time parameter of great influence. Volume of Fluid method is describing the volumetric fraction of each phase in grid cells. The main disadvantage of the method is the interface reconstruction that appears quite difficult on 2D domain, and numerically prohibitive on 3D domain. A consequence is the uncertainty on interface curvature and thus on surface tension forces. Our work deals with a Level Set method that describes the interface with the zero level curve of a continuous function. This function is defined as the signed distance to the interface. Its advancement is updated with a convection equation, coupled with a constraint that ensures that the function is always a signed distance. Different numerical methods can be implemented to take into account for surface tension forces (delta formulation or ghost fluid method), which depend on the curvature of zero level curve, in Navier Stokes equations. We provide the advantages and the drawbacks of this method and we discuss about its potential improvements. The main target of this study is to reach a better understanding of primary and secondary atomization processes, studying jet stability and droplets collisions.
Le principe de la méthode Level Set est de définir une fonction interface dans le domaine de calcul dont la courbe de niveau 0 est l’interface que l’on cherche à décrire. La résolution d’une équation de convection permet de prédire les mouvements de l’interface dans un champ de vitesse donné. Cette méthode manipule les changements topologiques naturellement, et le calcul des caractéristiques géométriques du problème est particulièrement simple à l’aide du calcul du gradient de la fonction Level Set. Un algorithme est utilisé pour réorganiser les lignes de niveau autour de l’interface, et s’assurer que la fonction reste la distance algébrique à l’interface.
Le suivi d’interface est couplé à une méthode de projection pour la résolution directe des équations de Navier Stokes incompressibles. Les dérivées spatiales sont approximées par des schémas centrés d’ordre 2, exceptés les termes convectifs qui sont discrétisés avec des schémas WENO5. Les dérivées temporelles sont approximées par un schéma Adams Bashforth ou Runge-Kutta d’ordre 2 ou 3. L’équation de Poisson obtenue est résolue avec la méthode du gradient conjugué, pré conditionné par une méthode multigrille.
Les discontinuités au passage de l’interface sont prises en compte par une formulation « delta » (lissage sur 2 mailles) ou la méthode « ghost fluid » qui prend en compte les sauts par prolongement de chaque côté de l’interface. Les codes sont entièrement parallélisés sous MPI. Les calculs sur des collisions de gouttes avec coalescence et/ou rupture ou le développement de jets liquides ou nappes liquide sont tout à fait comparables aux résultas expérimentaux de la littérature.DEWEY : 553.7 ISSN : 0018-6368 RAMEAU : Ecoulement diphasique En ligne : http://www.shf-lhb.org/index.php?option=article&access=standard&Itemid=129&url=/ [...] [article] Developpement d'une méthode Level Set pour le suivi d'interfaces et applications = Level set method for interface tracking: development and applications [texte imprimé] / Tanguy, Sébastien, Auteur ; Ménard, Thibaut, Auteur ; Berlemont, Alain, Auteur . - 23-31 p.
Hydraulique
Langues : Français (fre)
in La Houille blanche > N° 2 (2006) . - 23-31 p.
Mots-clés : Méthode level set Ecoulement diphasique Liquide Collisions de gouttes Rupture de jet Nappe Index. décimale : 551.4 Résumé : Numerical simulation for multiphase flows requires a specific approach to describe interface behaviours, such droplet coalescence or break-up. Front tracking methods are based on the Lagrangian tracking of marker particles; they are more efficient when the interface curvature does not exhibit stiff behaviours. However it appears that topological changes, which are involved in droplet coalescence, depend on an interaction time parameter of great influence. Volume of Fluid method is describing the volumetric fraction of each phase in grid cells. The main disadvantage of the method is the interface reconstruction that appears quite difficult on 2D domain, and numerically prohibitive on 3D domain. A consequence is the uncertainty on interface curvature and thus on surface tension forces. Our work deals with a Level Set method that describes the interface with the zero level curve of a continuous function. This function is defined as the signed distance to the interface. Its advancement is updated with a convection equation, coupled with a constraint that ensures that the function is always a signed distance. Different numerical methods can be implemented to take into account for surface tension forces (delta formulation or ghost fluid method), which depend on the curvature of zero level curve, in Navier Stokes equations. We provide the advantages and the drawbacks of this method and we discuss about its potential improvements. The main target of this study is to reach a better understanding of primary and secondary atomization processes, studying jet stability and droplets collisions.
Le principe de la méthode Level Set est de définir une fonction interface dans le domaine de calcul dont la courbe de niveau 0 est l’interface que l’on cherche à décrire. La résolution d’une équation de convection permet de prédire les mouvements de l’interface dans un champ de vitesse donné. Cette méthode manipule les changements topologiques naturellement, et le calcul des caractéristiques géométriques du problème est particulièrement simple à l’aide du calcul du gradient de la fonction Level Set. Un algorithme est utilisé pour réorganiser les lignes de niveau autour de l’interface, et s’assurer que la fonction reste la distance algébrique à l’interface.
Le suivi d’interface est couplé à une méthode de projection pour la résolution directe des équations de Navier Stokes incompressibles. Les dérivées spatiales sont approximées par des schémas centrés d’ordre 2, exceptés les termes convectifs qui sont discrétisés avec des schémas WENO5. Les dérivées temporelles sont approximées par un schéma Adams Bashforth ou Runge-Kutta d’ordre 2 ou 3. L’équation de Poisson obtenue est résolue avec la méthode du gradient conjugué, pré conditionné par une méthode multigrille.
Les discontinuités au passage de l’interface sont prises en compte par une formulation « delta » (lissage sur 2 mailles) ou la méthode « ghost fluid » qui prend en compte les sauts par prolongement de chaque côté de l’interface. Les codes sont entièrement parallélisés sous MPI. Les calculs sur des collisions de gouttes avec coalescence et/ou rupture ou le développement de jets liquides ou nappes liquide sont tout à fait comparables aux résultas expérimentaux de la littérature.DEWEY : 553.7 ISSN : 0018-6368 RAMEAU : Ecoulement diphasique En ligne : http://www.shf-lhb.org/index.php?option=article&access=standard&Itemid=129&url=/ [...]
in La Houille blanche > N° 2 (2006) . - 32-42 p.
Titre : The Waha Code : a numerical tool for water hammer in two-phase flow – some simulations of experiments Titre original : Le CODE WAHA : un outil numérique pour le coup de bélier dans un écoulement diphasique - quelques simulations d'expériences Type de document : texte imprimé Auteurs : Seynhaeve, Jean-Marie, Auteur ; Giot, Michel, Auteur Article en page(s) : 32-42 p. Note générale : Hydraulique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Ecoulement diphasique Code WAHA Système de conduite Coup de bélier Bulles Liquide Outil numérique Index. décimale : 551.4 Résumé : Le code de calcul WAHA a été développé dans Projet WAHALoads dans le cadre du 5ème Programme Européen. La but principal du code WAHA est de prévoir divers mécanismes de coip de belier mono ou diphasique dans les systèmes de conduites. Le code WAHA peut simuler des transitoires thermohydrauliques dans un modèle unidimensionnel à deux-fluides et six-équations et calculer les efforts hydrauliques sur un système de conduites dans un coup de bélier diphasique.
Dans la première partie de l’article, les caractéristiques principales du code WAHA et ses possibilités sont présentés : équations de base, lois de fermetures spécifiques, schémas numériques, conditions aux limites possibles, quelques résultats de base de coups de béliers induits par une fermeture rapide de vanne.
La deuxième partie de l’article donne une description de l’équipement d'essai PPA d'UMSICHT qui a servi pour des essais de coups de bélier avec condensation de bulles. L'installation a été équipée d’une nouvelle technologie de mesure comprenant de nouveaux treillis sondes avec des thermocouples pour la mesure de transfert thermique de condensation et d'autres techniques de mesure innovantes. Dans la base de données d'UMSICHT, quelques données de base ont été choisies comme cas de référence pour valider le code de WAHA.
La troisième partie traite de la simulation de plusieurs cas test en utilisant le code de WAHA :
· conduite Edwards - décharge d'un liquide chaud d'une conduite horizontale.
· les essais de coup de bélier PPA - dépressurisation induisant un coup de bélier de cavitant suite à une fermeture rapide de vanne.
· Expérience de Super Moby Dick – écoulement biphasique critiques à travers une longue buse.
Les résultats de ces simulations sont systématiquement comparés aux données expérimentales, lorsqu’elle sont disponibles. On en conclut que le code WAHA est apte à prévoir correctement les divers phénomènes lors des écouements transitoires dans les systèmes de conduites.DEWEY : 553.7 ISSN : 0018-6368 RAMEAU : Ecoulement diphasique En ligne : http://www.shf-lhb.org/index.php?option=article&access=standard&Itemid=129&url=/ [...] [article] The Waha Code : a numerical tool for water hammer in two-phase flow – some simulations of experiments = Le CODE WAHA : un outil numérique pour le coup de bélier dans un écoulement diphasique - quelques simulations d'expériences [texte imprimé] / Seynhaeve, Jean-Marie, Auteur ; Giot, Michel, Auteur . - 32-42 p.
Hydraulique
Langues : Anglais (eng)
in La Houille blanche > N° 2 (2006) . - 32-42 p.
Mots-clés : Ecoulement diphasique Code WAHA Système de conduite Coup de bélier Bulles Liquide Outil numérique Index. décimale : 551.4 Résumé : Le code de calcul WAHA a été développé dans Projet WAHALoads dans le cadre du 5ème Programme Européen. La but principal du code WAHA est de prévoir divers mécanismes de coip de belier mono ou diphasique dans les systèmes de conduites. Le code WAHA peut simuler des transitoires thermohydrauliques dans un modèle unidimensionnel à deux-fluides et six-équations et calculer les efforts hydrauliques sur un système de conduites dans un coup de bélier diphasique.
Dans la première partie de l’article, les caractéristiques principales du code WAHA et ses possibilités sont présentés : équations de base, lois de fermetures spécifiques, schémas numériques, conditions aux limites possibles, quelques résultats de base de coups de béliers induits par une fermeture rapide de vanne.
La deuxième partie de l’article donne une description de l’équipement d'essai PPA d'UMSICHT qui a servi pour des essais de coups de bélier avec condensation de bulles. L'installation a été équipée d’une nouvelle technologie de mesure comprenant de nouveaux treillis sondes avec des thermocouples pour la mesure de transfert thermique de condensation et d'autres techniques de mesure innovantes. Dans la base de données d'UMSICHT, quelques données de base ont été choisies comme cas de référence pour valider le code de WAHA.
La troisième partie traite de la simulation de plusieurs cas test en utilisant le code de WAHA :
· conduite Edwards - décharge d'un liquide chaud d'une conduite horizontale.
· les essais de coup de bélier PPA - dépressurisation induisant un coup de bélier de cavitant suite à une fermeture rapide de vanne.
· Expérience de Super Moby Dick – écoulement biphasique critiques à travers une longue buse.
Les résultats de ces simulations sont systématiquement comparés aux données expérimentales, lorsqu’elle sont disponibles. On en conclut que le code WAHA est apte à prévoir correctement les divers phénomènes lors des écouements transitoires dans les systèmes de conduites.DEWEY : 553.7 ISSN : 0018-6368 RAMEAU : Ecoulement diphasique En ligne : http://www.shf-lhb.org/index.php?option=article&access=standard&Itemid=129&url=/ [...]
in La Houille blanche > N° 2 (2006) . - 43-52 p.
Titre : Key issues for numerical methods in NEPTUNE project Titre original : Notions clés des méthodes numériques dans le projet de Neptune Type de document : texte imprimé Auteurs : Guelfi, Antoine, Auteur ; Hérard, Jean-Marc, Auteur ; Mimouni, Stephane, Auteur Article en page(s) : 43-52 p. Note générale : Hydraulique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Projet NEPTUNE Méthodes numériques Ecoulements diphasiques Fluide Couplage Modèles mathématique Bulle Stabilité Index. décimale : 551.4 Résumé : Nous essayerons de présenter les principaux aspects de notre recherche de méthodes numériques pour modéliser les écoulements diphasiques, dans le cadre du projet NEPTUNE, qui bénéficie des contributions du CEA et d’EDF. Elles peuvent être regroupées en cinq groupes de travail. Les deux premiers sont consacrés aux modèles mathématiques et numériques des écoulements diphasiques par une approche avec interfaces et deux fluides sous pression. Ceci inclut en particulier la recherche de méthodes de relaxation afin d'établir des liens corrects dans modèle standard à deux fluides, qui sont le noyau du troisième groupe de travail. Des calculs de l'interaction des ondes chocs avec des bulles seront présentés. Certains nouveaux résultats d'écoulement à deux fluides et trois domaines seront également brièvement présentés. Une partie du travail dans le troisième groupe de travail concerne le benchmarking, et la comparaison avec plusieurs solveurs hyperboliques, mais également l’amélioration du traitement numérique des termes de source, des modèles à domaines multiples et des conditions aux limites appropriées. Le quatrieme, qui traite du couplage des interfaces des codes, est probablement le plus important puisqu'il exige de relier tous les modèles ensemble. Comme peu d'attention avait été prêtée à ce point crucial, cet article s’est facocalisé sur le couplage des équations d'état, des codes unidimensionnels et tridimensionnels,des approches en milieu poreux et libre, mais également sur les travaux au sujet de des modèles d'écoulement diphasiques hyperboliques de relaxation ou non. Le cinquième groupe de travail rassemble toutes les contributions classiques dans les méthodes numériques, incluant : les applications récentes de méthodes de domaine factice; le préconditionnement des écoulements diphasiques dits de "bas nombre de mach" (avec des applications au mouvement de ébullition naissante dans l'eau) ; les techniques de parallélisme et multigrilles (avec des applications aux générateurs de vapeur des centrales nucléaires) ; Méthodes des Volumes Finis (avec des applications aux modèles à deux fluides de norme) ; élaboration et validation de nouveaux solveurs exacts ou approximatifs de Riemann (pour traiter des disparitions de phases). Ce dernier groupe cinq vise évidemment à améliorer l'exactitude, la stabilité et également à réduire le temps- CPU. Quelques exemples permettront d'apprécier les principaux avantages et inconvénients possibles de ces derniers nouveaux développements, et l'impact des progrès actuels et futurs des équipements informatiques.
Les principaux points clés acquis et futurs sur toutes ces questions seront discutés. Toutes les références disponible sont fournies afin d'aider le lecteur à avoir une vue précise et approfondie de ces diverses contributions. Plusieurs étudiants de PhD ont apporté leur contribution:
Thomas Fortin, Vincent Guillemaud, Olivier Hurisse, Angelo Muronne, Isabelle Ramière, Jean-Michel Rovarch et Nicolas Seguin.DEWEY : 553.7 ISSN : 0018-6368 RAMEAU : Ecoulement diphasique En ligne : http://www.shf-lhb.org/index.php?option=article&access=standard&Itemid=129&url=/ [...] [article] Key issues for numerical methods in NEPTUNE project = Notions clés des méthodes numériques dans le projet de Neptune [texte imprimé] / Guelfi, Antoine, Auteur ; Hérard, Jean-Marc, Auteur ; Mimouni, Stephane, Auteur . - 43-52 p.
Hydraulique
Langues : Anglais (eng)
in La Houille blanche > N° 2 (2006) . - 43-52 p.
Mots-clés : Projet NEPTUNE Méthodes numériques Ecoulements diphasiques Fluide Couplage Modèles mathématique Bulle Stabilité Index. décimale : 551.4 Résumé : Nous essayerons de présenter les principaux aspects de notre recherche de méthodes numériques pour modéliser les écoulements diphasiques, dans le cadre du projet NEPTUNE, qui bénéficie des contributions du CEA et d’EDF. Elles peuvent être regroupées en cinq groupes de travail. Les deux premiers sont consacrés aux modèles mathématiques et numériques des écoulements diphasiques par une approche avec interfaces et deux fluides sous pression. Ceci inclut en particulier la recherche de méthodes de relaxation afin d'établir des liens corrects dans modèle standard à deux fluides, qui sont le noyau du troisième groupe de travail. Des calculs de l'interaction des ondes chocs avec des bulles seront présentés. Certains nouveaux résultats d'écoulement à deux fluides et trois domaines seront également brièvement présentés. Une partie du travail dans le troisième groupe de travail concerne le benchmarking, et la comparaison avec plusieurs solveurs hyperboliques, mais également l’amélioration du traitement numérique des termes de source, des modèles à domaines multiples et des conditions aux limites appropriées. Le quatrieme, qui traite du couplage des interfaces des codes, est probablement le plus important puisqu'il exige de relier tous les modèles ensemble. Comme peu d'attention avait été prêtée à ce point crucial, cet article s’est facocalisé sur le couplage des équations d'état, des codes unidimensionnels et tridimensionnels,des approches en milieu poreux et libre, mais également sur les travaux au sujet de des modèles d'écoulement diphasiques hyperboliques de relaxation ou non. Le cinquième groupe de travail rassemble toutes les contributions classiques dans les méthodes numériques, incluant : les applications récentes de méthodes de domaine factice; le préconditionnement des écoulements diphasiques dits de "bas nombre de mach" (avec des applications au mouvement de ébullition naissante dans l'eau) ; les techniques de parallélisme et multigrilles (avec des applications aux générateurs de vapeur des centrales nucléaires) ; Méthodes des Volumes Finis (avec des applications aux modèles à deux fluides de norme) ; élaboration et validation de nouveaux solveurs exacts ou approximatifs de Riemann (pour traiter des disparitions de phases). Ce dernier groupe cinq vise évidemment à améliorer l'exactitude, la stabilité et également à réduire le temps- CPU. Quelques exemples permettront d'apprécier les principaux avantages et inconvénients possibles de ces derniers nouveaux développements, et l'impact des progrès actuels et futurs des équipements informatiques.
Les principaux points clés acquis et futurs sur toutes ces questions seront discutés. Toutes les références disponible sont fournies afin d'aider le lecteur à avoir une vue précise et approfondie de ces diverses contributions. Plusieurs étudiants de PhD ont apporté leur contribution:
Thomas Fortin, Vincent Guillemaud, Olivier Hurisse, Angelo Muronne, Isabelle Ramière, Jean-Michel Rovarch et Nicolas Seguin.DEWEY : 553.7 ISSN : 0018-6368 RAMEAU : Ecoulement diphasique En ligne : http://www.shf-lhb.org/index.php?option=article&access=standard&Itemid=129&url=/ [...]
in La Houille blanche > N° 2 (2006) . - 53-59 p.
Titre : Implicit penalty methods on eulerian grids for the simulation of incompressible multiphase flows Titre original : Méthodes implicites de pénalisation sur des grilles d'Euler pour la simulation de écoulements multiphasés incompressibles Type de document : texte imprimé Auteurs : Vincent, Stephane, Auteur ; Caltagirone, Jean-Paul, Auteur ; Delage, Stephanie, Auteur Article en page(s) : 53-59 p. Note générale : Hydraulique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Maillage eulériens Ecoulement polyphasique Méthodes Numériques Ecoulement diphasiques Turbulence Couplage Index. décimale : 551.4 Résumé : The numerical modelling strategy developped in our home made code Aquilon on Eulerian fixed grids will be presented paying attention to the implicit treatment of the conservation equations, the penalty methods used to solve various constrainsts, the algorithms for interface tracking (VOF, Front Tracking) and the automatic and adaptative methods for refining meshes (AMR). Detailed validations will be proposed to highlight the convergence order and the consistency of the numerical methods and two- and three-dimensional physical validations will be leaded with comparisons to experimental or theoretical results. Finally, several examples of real two-phase flow simulations will be given such as fluidized bed motions, wave breaking on beaches, film wiping under turbulent jet action or mould filling processes. The results will be discussed with respect to experimental or industrial references and criticized for example according to the modelling of turbulence and its coupling with free surface
La stratégie de modélisation numérique développée dans notre code Aquilon développé localement sur des grilles fixes Eulériennes sera présentée en prêtant attention au traitement implicite du des équations de conservation, aux méthodes de pénalisation pour diverses contraintes, aux algorithmes pour le suivi d'interface (VOF, suivi de front) et aux méthodes automatiques et adaptatives pour raffiner les mailles (AMR). Les validations détaillées seront proposées pour illustrer l'ordre de convergence et la consistance des méthodes numériques et des validations physiques bi et tridimensionnelles seront développées avec des comparaisons aux résultats expérimentaux ou théoriques. En conclusion, plusieurs exemples de simulations d'écoulement diphasiques réels seront donnés comme des mouvements de lit fluidisé, le déferlement sur les plages, le balayage de film sous l'action d’un jet turbulent ou processus de remplissage d’un moule. Les résultats seront discutés par rapport à des références expérimentales ou industrielles et critiqués par exemple par rapport au modèle de turbulence et à son couplage avec la surface libre.DEWEY : 553.7 ISSN : 0018-6368 RAMEAU : Ecoulement polyphasique En ligne : http://www.shf-lhb.org/index.php?option=article&access=standard&Itemid=129&url=/ [...] [article] Implicit penalty methods on eulerian grids for the simulation of incompressible multiphase flows = Méthodes implicites de pénalisation sur des grilles d'Euler pour la simulation de écoulements multiphasés incompressibles [texte imprimé] / Vincent, Stephane, Auteur ; Caltagirone, Jean-Paul, Auteur ; Delage, Stephanie, Auteur . - 53-59 p.
Hydraulique
Langues : Anglais (eng)
in La Houille blanche > N° 2 (2006) . - 53-59 p.
Mots-clés : Maillage eulériens Ecoulement polyphasique Méthodes Numériques Ecoulement diphasiques Turbulence Couplage Index. décimale : 551.4 Résumé : The numerical modelling strategy developped in our home made code Aquilon on Eulerian fixed grids will be presented paying attention to the implicit treatment of the conservation equations, the penalty methods used to solve various constrainsts, the algorithms for interface tracking (VOF, Front Tracking) and the automatic and adaptative methods for refining meshes (AMR). Detailed validations will be proposed to highlight the convergence order and the consistency of the numerical methods and two- and three-dimensional physical validations will be leaded with comparisons to experimental or theoretical results. Finally, several examples of real two-phase flow simulations will be given such as fluidized bed motions, wave breaking on beaches, film wiping under turbulent jet action or mould filling processes. The results will be discussed with respect to experimental or industrial references and criticized for example according to the modelling of turbulence and its coupling with free surface
La stratégie de modélisation numérique développée dans notre code Aquilon développé localement sur des grilles fixes Eulériennes sera présentée en prêtant attention au traitement implicite du des équations de conservation, aux méthodes de pénalisation pour diverses contraintes, aux algorithmes pour le suivi d'interface (VOF, suivi de front) et aux méthodes automatiques et adaptatives pour raffiner les mailles (AMR). Les validations détaillées seront proposées pour illustrer l'ordre de convergence et la consistance des méthodes numériques et des validations physiques bi et tridimensionnelles seront développées avec des comparaisons aux résultats expérimentaux ou théoriques. En conclusion, plusieurs exemples de simulations d'écoulement diphasiques réels seront donnés comme des mouvements de lit fluidisé, le déferlement sur les plages, le balayage de film sous l'action d’un jet turbulent ou processus de remplissage d’un moule. Les résultats seront discutés par rapport à des références expérimentales ou industrielles et critiqués par exemple par rapport au modèle de turbulence et à son couplage avec la surface libre.DEWEY : 553.7 ISSN : 0018-6368 RAMEAU : Ecoulement polyphasique En ligne : http://www.shf-lhb.org/index.php?option=article&access=standard&Itemid=129&url=/ [...]
in La Houille blanche > N° 2 (2006) . - 60-64 p.
Titre : Mesure directe in situ de la vitesse d’un écoulement microfluidique par couplage électrochimique entre deux microbandes parallèles Titre original : The direct, in situ, measurement of the flow velocity inside microfluidic devices via electrochemical coupling between two parallel microband electrodes Type de document : texte imprimé Auteurs : Amatore, Christian, Auteur ; Chen, Yong, Auteur ; Sella, Catherine, Auteur Article en page(s) : 60-64 p. Note générale : Hydraulique Langues : Français (fre) Mots-clés : Ecoulement microfluidique Couplage électrochimique Microbandes Mesure in situ Microcanal Index. décimale : 551.4 Résumé : The extensive development of microfluidic "chips" for the quantitative targeting of analytes necessitates novel protocols and methodologies for the intra muros determination of the solution flow rate. Herein, an electrochemical detection strategy is employed via a series of microelectrodes spatially positioned within a channel microsystem. The transport of a reversible redox species (redox marker) at paired microband electrodes operating in "generator-collector" mode was investigated inside a linear microchannel in the presence and absence of a gravity pressure driven flow. This "generator-collector" assembly enables the characterization of diffusional transport of the redox marker in the absence of flow, and procures, concomitantly, a facile way to estimate, in real time, the mean velocity rate of the fluid in the presence of solution flow.
Le développement des applications analytiques, fondées sur le transport de type microfluidique de solutions à analyser, requiert la mise au point simultanée de moyens expérimentaux permettant une mesure in situ des flux de solution. L’électrochimie fait partie des méthodes de détection pouvant être mise en œuvre in situ dans des microsystèmes de type microfluidiques par l’intégration de microélectrodes dans des microcanaux. Le transport d’une espèce redox réversible (marqueur redox) à une paire d’électrodes de forme microbande opérant en mode « générateur-collecteur » a été étudié en présence ou en absence d’un écoulement gravitationnel dans un microcanal linéaire. Ce mode de fonctionnement « générateur-collecteur » conduit d’une part à une réponse caractéristique du transport du marqueur redox par diffusion lorsque le fluide est immobile dans le canal et permet d’autre part une estimation, en temps réel, de la vitesse moyenne du fluide porteur en présence d’un écoulement.DEWEY : 553.7 ISSN : 0018-6368 RAMEAU : Microfluidique En ligne : http://www.shf-lhb.org/index.php?option=article&access=standard&Itemid=129&url=/ [...] [article] Mesure directe in situ de la vitesse d’un écoulement microfluidique par couplage électrochimique entre deux microbandes parallèles = The direct, in situ, measurement of the flow velocity inside microfluidic devices via electrochemical coupling between two parallel microband electrodes [texte imprimé] / Amatore, Christian, Auteur ; Chen, Yong, Auteur ; Sella, Catherine, Auteur . - 60-64 p.
Hydraulique
Langues : Français (fre)
in La Houille blanche > N° 2 (2006) . - 60-64 p.
Mots-clés : Ecoulement microfluidique Couplage électrochimique Microbandes Mesure in situ Microcanal Index. décimale : 551.4 Résumé : The extensive development of microfluidic "chips" for the quantitative targeting of analytes necessitates novel protocols and methodologies for the intra muros determination of the solution flow rate. Herein, an electrochemical detection strategy is employed via a series of microelectrodes spatially positioned within a channel microsystem. The transport of a reversible redox species (redox marker) at paired microband electrodes operating in "generator-collector" mode was investigated inside a linear microchannel in the presence and absence of a gravity pressure driven flow. This "generator-collector" assembly enables the characterization of diffusional transport of the redox marker in the absence of flow, and procures, concomitantly, a facile way to estimate, in real time, the mean velocity rate of the fluid in the presence of solution flow.
Le développement des applications analytiques, fondées sur le transport de type microfluidique de solutions à analyser, requiert la mise au point simultanée de moyens expérimentaux permettant une mesure in situ des flux de solution. L’électrochimie fait partie des méthodes de détection pouvant être mise en œuvre in situ dans des microsystèmes de type microfluidiques par l’intégration de microélectrodes dans des microcanaux. Le transport d’une espèce redox réversible (marqueur redox) à une paire d’électrodes de forme microbande opérant en mode « générateur-collecteur » a été étudié en présence ou en absence d’un écoulement gravitationnel dans un microcanal linéaire. Ce mode de fonctionnement « générateur-collecteur » conduit d’une part à une réponse caractéristique du transport du marqueur redox par diffusion lorsque le fluide est immobile dans le canal et permet d’autre part une estimation, en temps réel, de la vitesse moyenne du fluide porteur en présence d’un écoulement.DEWEY : 553.7 ISSN : 0018-6368 RAMEAU : Microfluidique En ligne : http://www.shf-lhb.org/index.php?option=article&access=standard&Itemid=129&url=/ [...]
in La Houille blanche > N° 2 (2006) . - 65-70 p.
Titre : Micro-écoulements de vésicules : déformation et mobilité Titre original : Microflows of vesicles: deformation and mobility Type de document : texte imprimé Auteurs : Vitkova, Victoria, Auteur ; Mader, Maud, Auteur ; Podgorski, Thomas, Auteur Article en page(s) : 65-70 p. Note générale : Hydraulique Langues : Français (fre) Mots-clés : Vésicule Micro-écoulements Microfluidique Fluide Déformation Microcirculation Mobilité Index. décimale : 551.4 Résumé : The flow of giant vesicles through cylindrical capillaries is experimentally investigated. Vesicles are deflated and deformable, and internal and external fluids have viscosities close to that of water. Significant deformations of membranes occur, resulting in vesicle shapes that are qualitatively similar to observed shapes for red blood cells in microcirculation of in experiments on capsule flow and corresponding numerical studies (bullet, parachute shapes). We present quantitative measurements of deformations, which strongly depend on reduced volume, velocity and confinement. Vesicle mobility (ratio of their velocity to the average velocity of the fluid) is also measured and discussed.
Nous étudions expérimentalement l’écoulement de vésicules géantes dans des capillaires cylindriques. Les vésicules sont légèrement dégonflées et déformables, et les fluides interne et externe ont des viscosités voisines de celle de l’eau. Elles sont aspirées dans des capillaires en verre de diamètre voisin de la taille des vésicules et un débit constant est imposé. Des déformations significatives de la membrane se produisent, donnant aux vésicules un aspect qualitativement semblable aux formes observées pour les globules rouges dans la microcirculation ou dans les expériences d’écoulement de capsules ou les études numériques similaires (forme de balle ou de parachute). Nous présentons des mesures quantitatives de ces déformations, qui dépendent fortement du volume réduit, de la vitesse et du taux de confinement. La mobilité des vésicules (vitesse relative par rapport au fluide) est également mesurée et discutée.DEWEY : 553.7 ISSN : 0018-6368 RAMEAU : Microfluidique En ligne : http://www.shf-lhb.org/index.php?option=article&access=standard&Itemid=129&url=/ [...] [article] Micro-écoulements de vésicules : déformation et mobilité = Microflows of vesicles: deformation and mobility [texte imprimé] / Vitkova, Victoria, Auteur ; Mader, Maud, Auteur ; Podgorski, Thomas, Auteur . - 65-70 p.
Hydraulique
Langues : Français (fre)
in La Houille blanche > N° 2 (2006) . - 65-70 p.
Mots-clés : Vésicule Micro-écoulements Microfluidique Fluide Déformation Microcirculation Mobilité Index. décimale : 551.4 Résumé : The flow of giant vesicles through cylindrical capillaries is experimentally investigated. Vesicles are deflated and deformable, and internal and external fluids have viscosities close to that of water. Significant deformations of membranes occur, resulting in vesicle shapes that are qualitatively similar to observed shapes for red blood cells in microcirculation of in experiments on capsule flow and corresponding numerical studies (bullet, parachute shapes). We present quantitative measurements of deformations, which strongly depend on reduced volume, velocity and confinement. Vesicle mobility (ratio of their velocity to the average velocity of the fluid) is also measured and discussed.
Nous étudions expérimentalement l’écoulement de vésicules géantes dans des capillaires cylindriques. Les vésicules sont légèrement dégonflées et déformables, et les fluides interne et externe ont des viscosités voisines de celle de l’eau. Elles sont aspirées dans des capillaires en verre de diamètre voisin de la taille des vésicules et un débit constant est imposé. Des déformations significatives de la membrane se produisent, donnant aux vésicules un aspect qualitativement semblable aux formes observées pour les globules rouges dans la microcirculation ou dans les expériences d’écoulement de capsules ou les études numériques similaires (forme de balle ou de parachute). Nous présentons des mesures quantitatives de ces déformations, qui dépendent fortement du volume réduit, de la vitesse et du taux de confinement. La mobilité des vésicules (vitesse relative par rapport au fluide) est également mesurée et discutée.DEWEY : 553.7 ISSN : 0018-6368 RAMEAU : Microfluidique En ligne : http://www.shf-lhb.org/index.php?option=article&access=standard&Itemid=129&url=/ [...]
in La Houille blanche > N° 2 (2006) . - 71-77 p.
Titre : Microfluidique des milieux poreux : application au génie tissulaire osseux Titre original : Microfluidics of porous media: bone tissue engineering application Type de document : texte imprimé Auteurs : Pierre, Julien, Auteur ; Oudina, Karim, Auteur ; Petite, Hervé, Auteur Article en page(s) : 71-77 p. Note générale : Hydraulique Langues : Français (fre) Mots-clés : Microfluidique Milieux poreux Génie tissulaire Cellules osseuses Vitesse Index. décimale : 551.4 Résumé : In orthopedics, a currently developed graft technique consists in using hybrid implants, composed by porous scaffolds seeded with patient's bone cells. Culture of the resulting artificial tissue is achieved within a bioreactor, where this implant is perfused during several weeks. Perfusion allows essential oxygen transport for cells development. Therefore, the control of transport phenomena is necessary to obtain a successful cell culture. The present study has led to the implementation of a simplified model, allowing to solve, using numerical simulation, a transport problem within a porous implant. This model takes into account the influence of the complex scaffold geometry on the nutritive fluid velocity field and the non linear processes imposed by cells oxygen consumption. Hence, "weakly" coupled equations (Navier-Stokes and convection-diffusion equations) are numerically solved.
An oxygen penetration length within the porous medium is then calculated and local heterogeneity of the mechanical and chemical environment at the pore length scale is underlined. The influence of physical quantities such as initial oxygen concentration and perfusion velocity is theoretically analyzed. Although this model has to be completed, its use allows to choose an adapted scaffold size and to define optimal culture conditions, in order to design an efficient cells culture process.
En orthopédie, l’utilisation d’un implant hybride constitué d’un substrat poreux dans lequel sont cultivées des cellules osseuses provenant du patient est une technique de greffe actuellement développée. La culture des cellules est effectuée au sein d’un bioréacteur, où l’implant est perfusé pendant plusieurs semaines. La perfusion permet l’apport d’oxygène nécessaire aux cellules pour leur développement. La maîtrise des phénomènes de transport au sein de l’implant est donc essentielle à la réussite d’une telle culture cellulaire. L’étude ici présentée, a abouti à la mise en place d’un modèle simplifié permettant de résoudre par simulation numérique un problème de transport d’oxygène stationnaire en milieu poreux. Ce modèle prend en compte l’influence de la géométrie complexe de l’implant sur les vitesses locales du fluide nutritif perfusé et un terme « puits » non linéaire imposé par la spécificité de la consommation cellulaire. La résolution numérique faiblement couplée de l’équation de convection-diffusion et celles de Navier Stokes est alors nécessaire.
Une longueur de pénétration de l’oxygène dans le milieu poreux est calculée, l’hétérogénéité locale chimique et mécanique de l’environnement de culture mise en évidence, et l’influence de différents paramètres tels que la vitesse de perfusion ou la concentration initiale en oxygène du fluide nutritif est analysée de manière théorique. Bien qu’il soit nécessaire de compléter ce modèle, nous pouvons ainsi envisager de choisir une taille d’implant adaptée et de définir des conditions de culture optimales préalables à la réalisation d’un processus de culture performant.DEWEY : 553.7 ISSN : 0018-6368 RAMEAU : Microfluidique -- -- Matériaux poreux En ligne : http://www.shf-lhb.org/index.php?option=article&access=standard&Itemid=129&url=/ [...] [article] Microfluidique des milieux poreux : application au génie tissulaire osseux = Microfluidics of porous media: bone tissue engineering application [texte imprimé] / Pierre, Julien, Auteur ; Oudina, Karim, Auteur ; Petite, Hervé, Auteur . - 71-77 p.
Hydraulique
Langues : Français (fre)
in La Houille blanche > N° 2 (2006) . - 71-77 p.
Mots-clés : Microfluidique Milieux poreux Génie tissulaire Cellules osseuses Vitesse Index. décimale : 551.4 Résumé : In orthopedics, a currently developed graft technique consists in using hybrid implants, composed by porous scaffolds seeded with patient's bone cells. Culture of the resulting artificial tissue is achieved within a bioreactor, where this implant is perfused during several weeks. Perfusion allows essential oxygen transport for cells development. Therefore, the control of transport phenomena is necessary to obtain a successful cell culture. The present study has led to the implementation of a simplified model, allowing to solve, using numerical simulation, a transport problem within a porous implant. This model takes into account the influence of the complex scaffold geometry on the nutritive fluid velocity field and the non linear processes imposed by cells oxygen consumption. Hence, "weakly" coupled equations (Navier-Stokes and convection-diffusion equations) are numerically solved.
An oxygen penetration length within the porous medium is then calculated and local heterogeneity of the mechanical and chemical environment at the pore length scale is underlined. The influence of physical quantities such as initial oxygen concentration and perfusion velocity is theoretically analyzed. Although this model has to be completed, its use allows to choose an adapted scaffold size and to define optimal culture conditions, in order to design an efficient cells culture process.
En orthopédie, l’utilisation d’un implant hybride constitué d’un substrat poreux dans lequel sont cultivées des cellules osseuses provenant du patient est une technique de greffe actuellement développée. La culture des cellules est effectuée au sein d’un bioréacteur, où l’implant est perfusé pendant plusieurs semaines. La perfusion permet l’apport d’oxygène nécessaire aux cellules pour leur développement. La maîtrise des phénomènes de transport au sein de l’implant est donc essentielle à la réussite d’une telle culture cellulaire. L’étude ici présentée, a abouti à la mise en place d’un modèle simplifié permettant de résoudre par simulation numérique un problème de transport d’oxygène stationnaire en milieu poreux. Ce modèle prend en compte l’influence de la géométrie complexe de l’implant sur les vitesses locales du fluide nutritif perfusé et un terme « puits » non linéaire imposé par la spécificité de la consommation cellulaire. La résolution numérique faiblement couplée de l’équation de convection-diffusion et celles de Navier Stokes est alors nécessaire.
Une longueur de pénétration de l’oxygène dans le milieu poreux est calculée, l’hétérogénéité locale chimique et mécanique de l’environnement de culture mise en évidence, et l’influence de différents paramètres tels que la vitesse de perfusion ou la concentration initiale en oxygène du fluide nutritif est analysée de manière théorique. Bien qu’il soit nécessaire de compléter ce modèle, nous pouvons ainsi envisager de choisir une taille d’implant adaptée et de définir des conditions de culture optimales préalables à la réalisation d’un processus de culture performant.DEWEY : 553.7 ISSN : 0018-6368 RAMEAU : Microfluidique -- -- Matériaux poreux En ligne : http://www.shf-lhb.org/index.php?option=article&access=standard&Itemid=129&url=/ [...]
in La Houille blanche > N° 2 (2006) . - 78-82 p.
Titre : Micromélangeur à advection chaotique pour l’hybridation des puces à ADN Titre original : Chaotic Advection mixing system for DNA chip hybridization Type de document : texte imprimé Auteurs : Raynal, Florence, Auteur ; Plaza, Frédéric ; Beuf, Aurélien, Auteur Article en page(s) : 78-82 p. Note générale : hydraulique Langues : Français (fre) Mots-clés : Micromélangeur Puces ADN Advection chaotique L'hybridation Simulation numérique Index. décimale : 551.4 Résumé : Numerical and experimental studies of a micromixing system based on chaotic advection for improved DNA chip hybridization are presented. Homogeneous dispersion of particles inside the chamber is of primary importance to achieve the best sensitivity of the chip. The numerical Poincaré sections of the 3D, time periodic, flow are compared with experimental visualizations, with good agreement. We show that a trade off exists between absence of regular islands and small enough total volume of fluid. The results illustrate the potential for optimization of such devices based on numerical simulations.
Nous présentons des simulations numériques d’un système de micromélangeur à advection chaotique pour l’hybridation des puces à ADN. Pour obtenir la meilleure réponse possible des puces, il est d’une importance capitale d’assurer une dispersion homogène des molécules d’ADN partout dans la “chambre d’hybridation” dans laquelle la puce est placée. Pour l’écoulement considéré (très simple et périodique en temps), nous comparons les sections de Poincaré obtenues par simulation numérique directe de l’écoulement avec des visualisations sur une maquette à l’échelle 10 : 1, avec un très bon accord. Nous étudions alors, à débit fixé, l’influence de la période de l’écoulement, et montrons l’existence d’un compromis entre l’absence de zones régulières et limitation du volume total. Les résultats illustrent l’importance des simulations numériques pour l’optimisation de tels procédés.DEWEY : 553.7 ISSN : 0018-6368 RAMEAU : Filtres à ADN En ligne : http://www.shf-lhb.org/index.php?option=article&access=standard&Itemid=129&url=/ [...] [article] Micromélangeur à advection chaotique pour l’hybridation des puces à ADN = Chaotic Advection mixing system for DNA chip hybridization [texte imprimé] / Raynal, Florence, Auteur ; Plaza, Frédéric ; Beuf, Aurélien, Auteur . - 78-82 p.
hydraulique
Langues : Français (fre)
in La Houille blanche > N° 2 (2006) . - 78-82 p.
Mots-clés : Micromélangeur Puces ADN Advection chaotique L'hybridation Simulation numérique Index. décimale : 551.4 Résumé : Numerical and experimental studies of a micromixing system based on chaotic advection for improved DNA chip hybridization are presented. Homogeneous dispersion of particles inside the chamber is of primary importance to achieve the best sensitivity of the chip. The numerical Poincaré sections of the 3D, time periodic, flow are compared with experimental visualizations, with good agreement. We show that a trade off exists between absence of regular islands and small enough total volume of fluid. The results illustrate the potential for optimization of such devices based on numerical simulations.
Nous présentons des simulations numériques d’un système de micromélangeur à advection chaotique pour l’hybridation des puces à ADN. Pour obtenir la meilleure réponse possible des puces, il est d’une importance capitale d’assurer une dispersion homogène des molécules d’ADN partout dans la “chambre d’hybridation” dans laquelle la puce est placée. Pour l’écoulement considéré (très simple et périodique en temps), nous comparons les sections de Poincaré obtenues par simulation numérique directe de l’écoulement avec des visualisations sur une maquette à l’échelle 10 : 1, avec un très bon accord. Nous étudions alors, à débit fixé, l’influence de la période de l’écoulement, et montrons l’existence d’un compromis entre l’absence de zones régulières et limitation du volume total. Les résultats illustrent l’importance des simulations numériques pour l’optimisation de tels procédés.DEWEY : 553.7 ISSN : 0018-6368 RAMEAU : Filtres à ADN En ligne : http://www.shf-lhb.org/index.php?option=article&access=standard&Itemid=129&url=/ [...]
in La Houille blanche > N° 2 (2006) . - 83-88 p.
Titre : Réacteurs microfluidiques et sélectivité en chimie organique Titre original : Microfluidics reactors and selectivity for organic chemistry applications Type de document : texte imprimé Auteurs : Kajjout, Mohammed, Auteur ; Christian Rolando, Auteur ; Le Gac, Séverine, Auteur Article en page(s) : 83-88 p. Note générale : Hydraulique Langues : Français (fre) Mots-clés : Microfluidiques Chimie organique Réacteur Mélange Méthylation Index. décimale : 551.4 Résumé : This work aims at illustrating the contributions of microfluidics for organic chemistry applications. This study was carried out on a reaction well-known to our lab, quercetin methylation. At the lab scale, this reaction gives a complex mixture of products with different positions and levels for the methylation to occur. We have hence compared the results obtained using conventional glassware to those observed using a microreactor composed of a commercial mixing system (NanomixerTM, Upchurch Scientific) and a capillary (i.d. 75 µm). This showed that the reaction control is higher at the microfluidics scale; the reaction becomes selective. This may be partly accounted for by the enhanced mixing at this scale.
Ce travail vise à illustrer les apports potentiels de la microfluidique pour des applications de chimie organique. L’étude a été menée sur une réaction bien connue au laboratoire, la réaction de méthylation d’un polyphénol, la quercétine. Cette réaction donne lieu en conditions classiques à un mélange complexe de plusieurs produits de méthylation, sur les différentes positions phénols de la molécule et avec divers degrés de méthylation. Nous avons ainsi comparé les résultats obtenus, soit en utilisant de la verrerie classique soit dans un micro-réacteur constitué d’un mélangeur commercial (Nanomixer™, Upchurch Scientific) placé en amont d’un capillaire (d.i. 75 µm). Il ressort de cette étude que la réaction est mieux contrôlée à l’échelle microfluidique ; elle devient même sélective. Ceci s’explique en partie par la qualité du mélange obtenu à cette échelle.DEWEY : 553.7 ISSN : 0018-6368 RAMEAU : Microfluidique En ligne : http://www.shf-lhb.org/index.php?option=article&access=standard&Itemid=129&url=/ [...] [article] Réacteurs microfluidiques et sélectivité en chimie organique = Microfluidics reactors and selectivity for organic chemistry applications [texte imprimé] / Kajjout, Mohammed, Auteur ; Christian Rolando, Auteur ; Le Gac, Séverine, Auteur . - 83-88 p.
Hydraulique
Langues : Français (fre)
in La Houille blanche > N° 2 (2006) . - 83-88 p.
Mots-clés : Microfluidiques Chimie organique Réacteur Mélange Méthylation Index. décimale : 551.4 Résumé : This work aims at illustrating the contributions of microfluidics for organic chemistry applications. This study was carried out on a reaction well-known to our lab, quercetin methylation. At the lab scale, this reaction gives a complex mixture of products with different positions and levels for the methylation to occur. We have hence compared the results obtained using conventional glassware to those observed using a microreactor composed of a commercial mixing system (NanomixerTM, Upchurch Scientific) and a capillary (i.d. 75 µm). This showed that the reaction control is higher at the microfluidics scale; the reaction becomes selective. This may be partly accounted for by the enhanced mixing at this scale.
Ce travail vise à illustrer les apports potentiels de la microfluidique pour des applications de chimie organique. L’étude a été menée sur une réaction bien connue au laboratoire, la réaction de méthylation d’un polyphénol, la quercétine. Cette réaction donne lieu en conditions classiques à un mélange complexe de plusieurs produits de méthylation, sur les différentes positions phénols de la molécule et avec divers degrés de méthylation. Nous avons ainsi comparé les résultats obtenus, soit en utilisant de la verrerie classique soit dans un micro-réacteur constitué d’un mélangeur commercial (Nanomixer™, Upchurch Scientific) placé en amont d’un capillaire (d.i. 75 µm). Il ressort de cette étude que la réaction est mieux contrôlée à l’échelle microfluidique ; elle devient même sélective. Ceci s’explique en partie par la qualité du mélange obtenu à cette échelle.DEWEY : 553.7 ISSN : 0018-6368 RAMEAU : Microfluidique En ligne : http://www.shf-lhb.org/index.php?option=article&access=standard&Itemid=129&url=/ [...]
in La Houille blanche > N° 2 (2006) . - 89-92 p.
Titre : Changement du flux sanguin cutané suite à une irritation mécanique – Un modèle de milieux poreux bidimensionnels pour décrire la réaction nerveuse Titre original : Change in cutaneous blood flow due to mechanical skin irritation - A two-dimensional porous media model to describe the nervous reaction Type de document : texte imprimé Auteurs : Bauer, Daniela, Auteur ; Grebe, Reinhard, Auteur ; Ehrlacher, Alain, Auteur Article en page(s) : 89-92 p. Note générale : Hydraulique Langues : Français (fre) Mots-clés : Flux sanguin Irritation mécanique Milieux poreux Réaction nerveuse Microcirculation Index. décimale : 551.4 Résumé : Mechanical skin irritation induces vasodilatation on the line of stroke due to histamine release from mast cells and vasodilatation in the neighbouring areas induced by pain receptor stimulation. In this article, we propose a model of cutaneous microcirculation consisting of three layers. The first layer describes the arteriolar part of the microcirculation. The last layer represents the venular part. Both layers are described as horizontal two-dimensional porous media. The intermediate layer represents capillaries. It is described by means of a lumped parameter model. All vessels are compliant. Permeability depends on volume. Skin irritation is modelled by changing compliance. The model gives insight in changes in pressure and volume due to irritation. In this article we propose a method to change compliance in order to model the nervous reaction.
L’irritation mécanique de la peau entraîne une vasodilatation sur la ligne de la griffure suite à la sécrétion de l’histamine par des mastocytes comprimés. De plus, la stimulation des récepteurs de douleur lors de la griffure entraîne un réflexe nerveux. Celui-ci crée une vasodilatation dans les alentours de la griffure. Dans cet article nous proposons un modèle de la microcirculation cutanée qui consiste en trois couches. La première couche représente les artérioles. La troisième couche représente les veinules. Les deux couches sont décrites par des milieux poreux bidimensionnels. La couche intermédiaire décrit les capillaires. Elle est représentée par un modèle de compartimentation. Tous les vaisseaux sont supposés être compliants. La perméabilité augmente avec le volume. L’irritation de la peau est modélisée par un changement de la compliance. Le modèle montre la variation des pressions et des champs de flux suite à l’irritation. Dans cet article, nous proposons une modélisation de la réaction nerveuse.DEWEY : 553.7 ISSN : 0018-6368 RAMEAU : Microcirculation En ligne : http://www.shf-lhb.org/index.php?option=article&access=standard&Itemid=129&url=/ [...] [article] Changement du flux sanguin cutané suite à une irritation mécanique – Un modèle de milieux poreux bidimensionnels pour décrire la réaction nerveuse = Change in cutaneous blood flow due to mechanical skin irritation - A two-dimensional porous media model to describe the nervous reaction [texte imprimé] / Bauer, Daniela, Auteur ; Grebe, Reinhard, Auteur ; Ehrlacher, Alain, Auteur . - 89-92 p.
Hydraulique
Langues : Français (fre)
in La Houille blanche > N° 2 (2006) . - 89-92 p.
Mots-clés : Flux sanguin Irritation mécanique Milieux poreux Réaction nerveuse Microcirculation Index. décimale : 551.4 Résumé : Mechanical skin irritation induces vasodilatation on the line of stroke due to histamine release from mast cells and vasodilatation in the neighbouring areas induced by pain receptor stimulation. In this article, we propose a model of cutaneous microcirculation consisting of three layers. The first layer describes the arteriolar part of the microcirculation. The last layer represents the venular part. Both layers are described as horizontal two-dimensional porous media. The intermediate layer represents capillaries. It is described by means of a lumped parameter model. All vessels are compliant. Permeability depends on volume. Skin irritation is modelled by changing compliance. The model gives insight in changes in pressure and volume due to irritation. In this article we propose a method to change compliance in order to model the nervous reaction.
L’irritation mécanique de la peau entraîne une vasodilatation sur la ligne de la griffure suite à la sécrétion de l’histamine par des mastocytes comprimés. De plus, la stimulation des récepteurs de douleur lors de la griffure entraîne un réflexe nerveux. Celui-ci crée une vasodilatation dans les alentours de la griffure. Dans cet article nous proposons un modèle de la microcirculation cutanée qui consiste en trois couches. La première couche représente les artérioles. La troisième couche représente les veinules. Les deux couches sont décrites par des milieux poreux bidimensionnels. La couche intermédiaire décrit les capillaires. Elle est représentée par un modèle de compartimentation. Tous les vaisseaux sont supposés être compliants. La perméabilité augmente avec le volume. L’irritation de la peau est modélisée par un changement de la compliance. Le modèle montre la variation des pressions et des champs de flux suite à l’irritation. Dans cet article, nous proposons une modélisation de la réaction nerveuse.DEWEY : 553.7 ISSN : 0018-6368 RAMEAU : Microcirculation En ligne : http://www.shf-lhb.org/index.php?option=article&access=standard&Itemid=129&url=/ [...]
in La Houille blanche > N° 2 (2006) . - 93-99 p.
Titre : Approximation de la lubrification pour l’étalement de gouttes en présence d’évaporation, application aux biopuces Titre original : Viscous drops spreading with evaporation and applications Type de document : texte imprimé Auteurs : Cabrera, Michel, Auteur ; Clopeau, Thierry, Auteur ; Mikelic, Andro, Auteur Article en page(s) : 93-99 p. Note générale : Hydraulique Langues : Français (fre) Mots-clés : Lubrification Gouttes Modèle mathématique Modèle physique Evaporation Etalement Biopuce Index. décimale : 551.4 Résumé : We develop a lubrication model for the viscous drop spreading with evaporation. It is then solved in the quasi-static case and the numerical method is used in the parameter identification in the application to DNA chips.
Dans ce travail nous proposons un modèle mathématique dit de la lubrification permettant de décrire l'étalement d'une goutte sur une surface horizontale plane lorsque l'évaporation de la goutte a lieu.DEWEY : 553.7 ISSN : 0018-6368 RAMEAU : Biopuces En ligne : http://www.shf-lhb.org/index.php?option=article&access=standard&Itemid=129&url=/ [...] [article] Approximation de la lubrification pour l’étalement de gouttes en présence d’évaporation, application aux biopuces = Viscous drops spreading with evaporation and applications [texte imprimé] / Cabrera, Michel, Auteur ; Clopeau, Thierry, Auteur ; Mikelic, Andro, Auteur . - 93-99 p.
Hydraulique
Langues : Français (fre)
in La Houille blanche > N° 2 (2006) . - 93-99 p.
Mots-clés : Lubrification Gouttes Modèle mathématique Modèle physique Evaporation Etalement Biopuce Index. décimale : 551.4 Résumé : We develop a lubrication model for the viscous drop spreading with evaporation. It is then solved in the quasi-static case and the numerical method is used in the parameter identification in the application to DNA chips.
Dans ce travail nous proposons un modèle mathématique dit de la lubrification permettant de décrire l'étalement d'une goutte sur une surface horizontale plane lorsque l'évaporation de la goutte a lieu.DEWEY : 553.7 ISSN : 0018-6368 RAMEAU : Biopuces En ligne : http://www.shf-lhb.org/index.php?option=article&access=standard&Itemid=129&url=/ [...]
in La Houille blanche > N° 2 (2006) . - 100-105 p.
Titre : Ecoulements transitoires en conduite et coup de bélier, calcul des profils radiaux de la vitesse axiale Titre original : Transient laminar flow in pipes and water hammer, instantaneous axial velocity profiles Type de document : texte imprimé Auteurs : Hadj Taïeb, Lamjed, Auteur ; Hadj Taïeb, Ezzeddine, Auteur Article en page(s) : 100-105 p. Note générale : Hydraulique Langues : Français (fre) Mots-clés : Ecoulement transitoire Conduite Vitesse axiale Modèle numérique Régime laminaire Profils radiaux Index. décimale : 551.4 Résumé : A model for transient laminar flow in pipes, giving the instantaneous axial velocity profiles, is presented. The model is inspired from Prado et Larreteguy (2002) model and is based on the polynomial expansion of the radial profiles of axial velocities, and the solution of the resulting set of equations by the Lax-Wendroff method. The test of the new model against experimental results, mathematical models and numerical simulations of other authors show that it is able to obtain comparable results.
Dans cet article, un modèle numérique des écoulements transitoires en régime laminaire, permettant la représentation des profils radiaux de la vitesse axiale, est présenté. Ce modèle est inspiré de celui de Prado et Larreteguy (2002) et est basé sur le développement polynomial des profils radiaux de la vitesse axiale. Le traitement numérique des équations ainsi obtenues se fait suivant la méthode de résolution de Lax-Wendroff. Les résultats issus de cette modélisation concordent parfaitement avec les résultats expérimentaux, analytiques et numériques tirés de la littérature.DEWEY : 553.7 ISSN : 0018-6368 RAMEAU : Régime transitoire (hydraulique) En ligne : http://www.shf-lhb.org/index.php?option=article&access=standard&Itemid=129&url=/ [...] [article] Ecoulements transitoires en conduite et coup de bélier, calcul des profils radiaux de la vitesse axiale = Transient laminar flow in pipes and water hammer, instantaneous axial velocity profiles [texte imprimé] / Hadj Taïeb, Lamjed, Auteur ; Hadj Taïeb, Ezzeddine, Auteur . - 100-105 p.
Hydraulique
Langues : Français (fre)
in La Houille blanche > N° 2 (2006) . - 100-105 p.
Mots-clés : Ecoulement transitoire Conduite Vitesse axiale Modèle numérique Régime laminaire Profils radiaux Index. décimale : 551.4 Résumé : A model for transient laminar flow in pipes, giving the instantaneous axial velocity profiles, is presented. The model is inspired from Prado et Larreteguy (2002) model and is based on the polynomial expansion of the radial profiles of axial velocities, and the solution of the resulting set of equations by the Lax-Wendroff method. The test of the new model against experimental results, mathematical models and numerical simulations of other authors show that it is able to obtain comparable results.
Dans cet article, un modèle numérique des écoulements transitoires en régime laminaire, permettant la représentation des profils radiaux de la vitesse axiale, est présenté. Ce modèle est inspiré de celui de Prado et Larreteguy (2002) et est basé sur le développement polynomial des profils radiaux de la vitesse axiale. Le traitement numérique des équations ainsi obtenues se fait suivant la méthode de résolution de Lax-Wendroff. Les résultats issus de cette modélisation concordent parfaitement avec les résultats expérimentaux, analytiques et numériques tirés de la littérature.DEWEY : 553.7 ISSN : 0018-6368 RAMEAU : Régime transitoire (hydraulique) En ligne : http://www.shf-lhb.org/index.php?option=article&access=standard&Itemid=129&url=/ [...]
in La Houille blanche > N° 2 (2006) . - 106-112 p.
Titre : Un indicateur de vulnérabilité potentielle des eaux de surface aux produits phytosanitaires : évaluation sur le bassin versant de la Leysse (Savoie) Titre original : An indice for pesticide potential vulnerability of surface waters: assessment on the Leysse catchment (Savoie) Type de document : texte imprimé Auteurs : Bruyn (de), B., Auteur ; Freissinet, C., Auteur ; Vauclin, M., Auteur Article en page(s) : 106-112 p. Note générale : Hydraulique Langues : Français (fre) Mots-clés : Eaux souterraines Bassin versant Vulnérabilité Contamination La Leysse Hydrosystème Index. décimale : 551.4 Résumé : Potential vulnerability of the surface waters of the Leysse watershed (300 km2) to pollution by herbicides was accessed by two different conceptual approaches: the comprehensive physically based MIKE SHE-ADM model for simulating the coupled water and solute transfer on one side, a parametric representation of the main involved processes through the VESPP indice which relies on parameters that characterize in a simple manner topographical and climatological features of the site, persistence and transport of the agrochemicals, on the other side. The results show that the spatially distributed hydrochemical model gives a realistic representation of the functioning of the main hydrogeological units of the basin, after its fitting on observed series of streamflows rates and/or piezometry. It also allows to estimate the potential risk that the herbicides remaining at the soil surface would be exported by runoff.
The use of the VESPP indice calculated at the 1220 grid points of the discretized numerical model leads to the identification of areas of more or less vulnerability. Ranking correlation tests show that their locations on the watershed are in statistical good agreement with those obtained by MIKE SHE-ADM, the two series being in a satisfying coherence with the physical features of the basin, the land use and the human activities as well.
It is concluded that the VESPP indice may constitute a potentially useful tool for managers and policy makers of hydrographic basins, especially for those where data are scarce, even non existent and for which physically based distributed models are generally not well designed to be decision-making tools easily applicable.
La vulnérabilité potentielle des eaux du bassin de la Leysse (300 km2) à une contamination par les herbicides a été estimée selon deux approches conceptuelles différentes : la modélisation mécaniste MIKE SHE-ADM simulant les transferts couplés d’eau et de solutés d’une part, une paramétrisation des principaux processus mis en jeu au travers de l’indicateur VESPP qui prend en compte de manière simplifiée, la topographie et la climatologie du site, la persistance et le transport du produit d’autre part.
Les résultats montrent que la modélisation hydrochimique distribuée donne une représentation réaliste du fonctionnement des principales entités hydrogéologiques du bassin, après calage sur des chroniques observées de débits et/ou de piézomètre. Elle permet également une estimation spatialisée du risque d’exportation, par les eaux ruisselantes, des herbicides présents en surface.
La mise en œuvre de l’indicateur VESPP, calculé sur les 1220 mailles de discrétisation du modèle numérique permet d’identifier les zones de plus ou moins grande vulnérabilité et dont les tests de corrélation de rang montrent que leur localisation sur le bassin est en bon accord statistique avec celles obtenues par MIKE SHE-ADM, l’ensemble des deux séries présentant une cohérence certaine avec la nature des entités du milieu physique, l’occupation des sols et les activités anthropiques.
Il est donc permis de penser que VESPP peut constituer un outil potentiellement intéressant pour les gestionnaires ou décideurs, notamment de bassins peu ou pas renseignés en données et pour lesquels l’utilisation opérationnelle des modèles mécanistes s’avère toujours constituer un exercice très délicat en raison de leur sous-détermination.DEWEY : 553.7 ISSN : 0018-6368 RAMEAU : Eaux de surface En ligne : http://www.shf-lhb.org/index.php?option=article&access=standard&Itemid=129&url=/ [...] [article] Un indicateur de vulnérabilité potentielle des eaux de surface aux produits phytosanitaires : évaluation sur le bassin versant de la Leysse (Savoie) = An indice for pesticide potential vulnerability of surface waters: assessment on the Leysse catchment (Savoie) [texte imprimé] / Bruyn (de), B., Auteur ; Freissinet, C., Auteur ; Vauclin, M., Auteur . - 106-112 p.
Hydraulique
Langues : Français (fre)
in La Houille blanche > N° 2 (2006) . - 106-112 p.
Mots-clés : Eaux souterraines Bassin versant Vulnérabilité Contamination La Leysse Hydrosystème Index. décimale : 551.4 Résumé : Potential vulnerability of the surface waters of the Leysse watershed (300 km2) to pollution by herbicides was accessed by two different conceptual approaches: the comprehensive physically based MIKE SHE-ADM model for simulating the coupled water and solute transfer on one side, a parametric representation of the main involved processes through the VESPP indice which relies on parameters that characterize in a simple manner topographical and climatological features of the site, persistence and transport of the agrochemicals, on the other side. The results show that the spatially distributed hydrochemical model gives a realistic representation of the functioning of the main hydrogeological units of the basin, after its fitting on observed series of streamflows rates and/or piezometry. It also allows to estimate the potential risk that the herbicides remaining at the soil surface would be exported by runoff.
The use of the VESPP indice calculated at the 1220 grid points of the discretized numerical model leads to the identification of areas of more or less vulnerability. Ranking correlation tests show that their locations on the watershed are in statistical good agreement with those obtained by MIKE SHE-ADM, the two series being in a satisfying coherence with the physical features of the basin, the land use and the human activities as well.
It is concluded that the VESPP indice may constitute a potentially useful tool for managers and policy makers of hydrographic basins, especially for those where data are scarce, even non existent and for which physically based distributed models are generally not well designed to be decision-making tools easily applicable.
La vulnérabilité potentielle des eaux du bassin de la Leysse (300 km2) à une contamination par les herbicides a été estimée selon deux approches conceptuelles différentes : la modélisation mécaniste MIKE SHE-ADM simulant les transferts couplés d’eau et de solutés d’une part, une paramétrisation des principaux processus mis en jeu au travers de l’indicateur VESPP qui prend en compte de manière simplifiée, la topographie et la climatologie du site, la persistance et le transport du produit d’autre part.
Les résultats montrent que la modélisation hydrochimique distribuée donne une représentation réaliste du fonctionnement des principales entités hydrogéologiques du bassin, après calage sur des chroniques observées de débits et/ou de piézomètre. Elle permet également une estimation spatialisée du risque d’exportation, par les eaux ruisselantes, des herbicides présents en surface.
La mise en œuvre de l’indicateur VESPP, calculé sur les 1220 mailles de discrétisation du modèle numérique permet d’identifier les zones de plus ou moins grande vulnérabilité et dont les tests de corrélation de rang montrent que leur localisation sur le bassin est en bon accord statistique avec celles obtenues par MIKE SHE-ADM, l’ensemble des deux séries présentant une cohérence certaine avec la nature des entités du milieu physique, l’occupation des sols et les activités anthropiques.
Il est donc permis de penser que VESPP peut constituer un outil potentiellement intéressant pour les gestionnaires ou décideurs, notamment de bassins peu ou pas renseignés en données et pour lesquels l’utilisation opérationnelle des modèles mécanistes s’avère toujours constituer un exercice très délicat en raison de leur sous-détermination.DEWEY : 553.7 ISSN : 0018-6368 RAMEAU : Eaux de surface En ligne : http://www.shf-lhb.org/index.php?option=article&access=standard&Itemid=129&url=/ [...]
in La Houille blanche > N° 2 (2006) . - 113-119 p.
Titre : Retour d’expérience et perspectives d’exploitation des Nivomètres à Rayonnement Cosmique d’EDF Titre original : Operation feedback and prospects of EDF Cosmic-Ray Snow Sensors Type de document : texte imprimé Auteurs : Paquet, Emmanuel, Auteur ; Laval, Marie-Thérèse, Auteur Article en page(s) : 113-119 p. Note générale : Hydraulique Langues : Français (fre) Mots-clés : EDF Nivomètre Rayonnement cosmique Couvert neigeux Capteur Index. décimale : 551.4 Résumé : To make an accurate estimate of the snowmelt inflows of his reservoirs, EDF runs a network of about 40 Cosmic-Ray Snow Sensors in the french mountainous regions. This network has been built between 1998 and 2004.
The Cosmic-Ray Snow Sensor provides a real-time measurement of the snow water equivalent by measuring the absorption of the cosmic-ray neutrons by the snowpack water. A « snow-free » reference signal is necessary to account for the natural variations of the cosmic ray. The local calibration of each device with on-site snow gauge measurements appears to be essential. With those precautions, the accuracy and the reliability of the Cosmic-Ray Snow Sensor measurement are fully satisfying. Examples of snow-water equivalent time series and corresponding on-site snow gauge measurements are given.
In some cases, the surrounding soil dampness has a strong influence on the snowpack measurement. A specific sensor has been designed to solve this problem. The experimental calibration of both sensors is presented.
Pour l’estimation des apports de fonte nivale, EDF exploite un parc de près de 40 Nivomètres à Rayonnement Cosmique (NRC) dans les massifs montagneux français. L’équipement du parc a débuté en 1998 et s’est achevé à la fin de l’année 2004.
Le NRC mesure l’atténuation du rayonnement cosmique naturel par le couvert neigeux. Une mesure « hors neige » d’un signal de référence est nécessaire pour compenser les variations naturelles du rayonnement cosmique. La calibration locale de l’appareil par des sondages in-situ s’avère également indispensable. Avec ces précautions, la fiabilité et la précision du signal « valeur en eau » des NRC est tout à fait satisfaisante. Des chroniques et des sondages réalisés en différents sites des Alpes illustreront le propos.
Dans certains cas, l’humidité du sol environnant le capteur influence significativement la mesure du couvert neigeux. Un capteur spécifique a donc été conçu pour y remédier. La calibration expérimentale des deux capteurs est également présentée.DEWEY : 553.7 ISSN : 0018-6368 RAMEAU : Pluviomètres En ligne : http://www.shf-lhb.org/index.php?option=article&access=standard&Itemid=129&url=/ [...] [article] Retour d’expérience et perspectives d’exploitation des Nivomètres à Rayonnement Cosmique d’EDF = Operation feedback and prospects of EDF Cosmic-Ray Snow Sensors [texte imprimé] / Paquet, Emmanuel, Auteur ; Laval, Marie-Thérèse, Auteur . - 113-119 p.
Hydraulique
Langues : Français (fre)
in La Houille blanche > N° 2 (2006) . - 113-119 p.
Mots-clés : EDF Nivomètre Rayonnement cosmique Couvert neigeux Capteur Index. décimale : 551.4 Résumé : To make an accurate estimate of the snowmelt inflows of his reservoirs, EDF runs a network of about 40 Cosmic-Ray Snow Sensors in the french mountainous regions. This network has been built between 1998 and 2004.
The Cosmic-Ray Snow Sensor provides a real-time measurement of the snow water equivalent by measuring the absorption of the cosmic-ray neutrons by the snowpack water. A « snow-free » reference signal is necessary to account for the natural variations of the cosmic ray. The local calibration of each device with on-site snow gauge measurements appears to be essential. With those precautions, the accuracy and the reliability of the Cosmic-Ray Snow Sensor measurement are fully satisfying. Examples of snow-water equivalent time series and corresponding on-site snow gauge measurements are given.
In some cases, the surrounding soil dampness has a strong influence on the snowpack measurement. A specific sensor has been designed to solve this problem. The experimental calibration of both sensors is presented.
Pour l’estimation des apports de fonte nivale, EDF exploite un parc de près de 40 Nivomètres à Rayonnement Cosmique (NRC) dans les massifs montagneux français. L’équipement du parc a débuté en 1998 et s’est achevé à la fin de l’année 2004.
Le NRC mesure l’atténuation du rayonnement cosmique naturel par le couvert neigeux. Une mesure « hors neige » d’un signal de référence est nécessaire pour compenser les variations naturelles du rayonnement cosmique. La calibration locale de l’appareil par des sondages in-situ s’avère également indispensable. Avec ces précautions, la fiabilité et la précision du signal « valeur en eau » des NRC est tout à fait satisfaisante. Des chroniques et des sondages réalisés en différents sites des Alpes illustreront le propos.
Dans certains cas, l’humidité du sol environnant le capteur influence significativement la mesure du couvert neigeux. Un capteur spécifique a donc été conçu pour y remédier. La calibration expérimentale des deux capteurs est également présentée.DEWEY : 553.7 ISSN : 0018-6368 RAMEAU : Pluviomètres En ligne : http://www.shf-lhb.org/index.php?option=article&access=standard&Itemid=129&url=/ [...]
in La Houille blanche > N° 2 (2006) . - 120-127 p.
Titre : Une méthode statistique-topographique de prédétermination des distances d’arrêt des avalanches Titre original : A statistical-topographical method for snow avalanches runout distances predetermination Type de document : texte imprimé Auteurs : Eckert, N., Auteur ; Parent, E., Auteur ; Richard, D., Auteur Article en page(s) : 120-127 p. Note générale : Hydraulique Langues : Français (fre) Mots-clés : Avalanches Méthode statistique-topographique Prédétermination des distances Index. décimale : 551.4 Résumé : Inspired by the statistical/topographical "Norwegian" approaches and ideas of Ancey and Meunier, this paper presents a method to compute the predictive distribution of snow avalanches runout distances and uncertainties associated with design values. A very simple propagation operator and minimal statistical hypothesis are involved. Accordingly to the French historical database, only release and runout altitudes are necessary.
Main contribution of the work is the proposed statistical model that is flexible enough to take reasonably avalanche data variability in account and to express inter variables correlations. The bayesian framework facilitates parameter estimation and allows taking estimation error in account for predictive simulations.
Inspiré des approches statistiques-topographiques dites “norvégiennes” et des travaux d’Ancey et Meunier, cet article présente une méthode de calcul de la distribution prédictive des distances d’arrêt des avalanches permettant d’évaluer l’incertitude associée aux valeurs de projet. La démarche associe un opérateur de propagation très simple et un modèle statistique fondé sur des hypothèses peu contraignantes. Conformément au contexte français de collecte des données historiques, seules les altitudes de départ et d’arrivée sont nécessaires.
Un soin particulier a été consacré à l’élaboration d’une structure statistique suffisamment souple pour appréhender raisonnablement la variabilité des données avalancheuses et exprimer la corrélation inter variables. L’utilisation du formalisme bayésien facilite l’estimation et permet la prise en compte le l’erreur d’estimation dans les simulations prédictives.DEWEY : 553.7 ISSN : 0018-6368 RAMEAU : Avalanches En ligne : http://www.shf-lhb.org/index.php?option=article&access=standard&Itemid=129&url=/ [...] [article] Une méthode statistique-topographique de prédétermination des distances d’arrêt des avalanches = A statistical-topographical method for snow avalanches runout distances predetermination [texte imprimé] / Eckert, N., Auteur ; Parent, E., Auteur ; Richard, D., Auteur . - 120-127 p.
Hydraulique
Langues : Français (fre)
in La Houille blanche > N° 2 (2006) . - 120-127 p.
Mots-clés : Avalanches Méthode statistique-topographique Prédétermination des distances Index. décimale : 551.4 Résumé : Inspired by the statistical/topographical "Norwegian" approaches and ideas of Ancey and Meunier, this paper presents a method to compute the predictive distribution of snow avalanches runout distances and uncertainties associated with design values. A very simple propagation operator and minimal statistical hypothesis are involved. Accordingly to the French historical database, only release and runout altitudes are necessary.
Main contribution of the work is the proposed statistical model that is flexible enough to take reasonably avalanche data variability in account and to express inter variables correlations. The bayesian framework facilitates parameter estimation and allows taking estimation error in account for predictive simulations.
Inspiré des approches statistiques-topographiques dites “norvégiennes” et des travaux d’Ancey et Meunier, cet article présente une méthode de calcul de la distribution prédictive des distances d’arrêt des avalanches permettant d’évaluer l’incertitude associée aux valeurs de projet. La démarche associe un opérateur de propagation très simple et un modèle statistique fondé sur des hypothèses peu contraignantes. Conformément au contexte français de collecte des données historiques, seules les altitudes de départ et d’arrivée sont nécessaires.
Un soin particulier a été consacré à l’élaboration d’une structure statistique suffisamment souple pour appréhender raisonnablement la variabilité des données avalancheuses et exprimer la corrélation inter variables. L’utilisation du formalisme bayésien facilite l’estimation et permet la prise en compte le l’erreur d’estimation dans les simulations prédictives.DEWEY : 553.7 ISSN : 0018-6368 RAMEAU : Avalanches En ligne : http://www.shf-lhb.org/index.php?option=article&access=standard&Itemid=129&url=/ [...]
in La Houille blanche > N° 2 (2006) . - 128-133 p.
Titre : Précision de l’estimation de l’équivalent en eau de la neige obtenue avec la sonde SNOWPOWER au Québec (Canada) Titre original : Precision of estimated Snow Water Equivalent (SWE) derived from the new sensor SNOWPOWER in Québec (Canada) Type de document : texte imprimé Auteurs : Niang, Mohamed, Auteur ; Bernier, Monique, Auteur ; Bochove, Eric van, Auteur Article en page(s) : 128-133 p. Note générale : Hydraulique Langues : Français (fre) Mots-clés : Eau Neige Sonde SNOWPOWER Température Teneur en eau Québec Index. décimale : 551.4 Résumé : This paper is about the accuracy gotten to determine the Snow Water Equivalent (SWE) and the snow moisture using a new in situ sensor, the 'SNOWPOWER' probe. This sensor can estimate simultaneously the snow density and the snow moisture by measuring the dielectric constant of the snow at low and high frequencies along a 10 to 20-m long flat-band cable. The high frequencies signal is measured with a Time Domain Reflectometer (TDR), the low frequencies signal is measured with an impedance analyser. The proposed original methodology allows also to extract the snow height and then to use the sensor for SWE estimation. This paper gives the results of one experimental season, the winter 2003-2004, in a agricultural field located near Québec City in Canada (48°28'12" N, 7110'48"W). The estimated derived from the new automatic sensor are compared with manual measurements of the snow properties. The results show a good estimation of the snow liquid water content (0.40% volumetric) and the SWE (14.07 mm). However, results show the importance of the selection of the low frequency and of the algorithm for the snow temperature extrapolation for the accuracy of the estimation. Finally, we discuss the integration of the sensor's densities to the EQeau model for mapping the SWE using radar satellite data.
Cet article présente la précision obtenue pour l’estimation de l’Équivalent en Eau de la Neige (ÉEN) et de sa Teneur en Eau Liquide (TEL) avec une nouvelle sonde surnommée la sonde ‘SNOWPOWER’. Cette dernière mesure la constante diélectrique de la neige le long d’un câble coaxial plat de 10 à 20 m dans deux fréquences, soit une haute fréquence à l’aide d’un réflectomètre dans le domaine temporel (‘Time Domain Reflectometry’ TDR) et une basse fréquence au moyen d’un analyseur d’impédance. Ces deux mesures permettent de déterminer simultanément la densité de la neige et sa TEL. La méthodologie originale proposée permet, en plus, d’extraire la hauteur de la neige des données haute fréquence et par conséquent fait aussi de la sonde un outil d’estimation de ÉEN. Cet article présente les résultats d’une année d’expérimentation, l’hiver 2003-2004, dans une parcelle agricole localisée au sud de la ville de Québec au Canada (48°28'12" N, 71˚10'48"W). Les valeurs estimées dérivées de la sonde sont comparées à des mesures manuelles des propriétés de la neige. Les résultats montrent une bonne estimation de la TEL (0.40% volumique) et de l’ÉEN (14.07 mm). Cependant, nous soulignons dans cette étude l’importance du choix adéquat de la basse fréquence ainsi que du choix de l’algorithme d’extrapolation des températures dans la précision de l’estimation. Enfin, nous discutons de l’apport potentiel des données de densité de la sonde pour la cartographie de l’ÉEN à partir des données radar satellite et du modèle EQeau .DEWEY : 553.7 ISSN : 0018-6368 RAMEAU : Hydrologie En ligne : http://www.shf-lhb.org/index.php?option=article&access=standard&Itemid=129&url=/ [...] [article] Précision de l’estimation de l’équivalent en eau de la neige obtenue avec la sonde SNOWPOWER au Québec (Canada) = Precision of estimated Snow Water Equivalent (SWE) derived from the new sensor SNOWPOWER in Québec (Canada) [texte imprimé] / Niang, Mohamed, Auteur ; Bernier, Monique, Auteur ; Bochove, Eric van, Auteur . - 128-133 p.
Hydraulique
Langues : Français (fre)
in La Houille blanche > N° 2 (2006) . - 128-133 p.
Mots-clés : Eau Neige Sonde SNOWPOWER Température Teneur en eau Québec Index. décimale : 551.4 Résumé : This paper is about the accuracy gotten to determine the Snow Water Equivalent (SWE) and the snow moisture using a new in situ sensor, the 'SNOWPOWER' probe. This sensor can estimate simultaneously the snow density and the snow moisture by measuring the dielectric constant of the snow at low and high frequencies along a 10 to 20-m long flat-band cable. The high frequencies signal is measured with a Time Domain Reflectometer (TDR), the low frequencies signal is measured with an impedance analyser. The proposed original methodology allows also to extract the snow height and then to use the sensor for SWE estimation. This paper gives the results of one experimental season, the winter 2003-2004, in a agricultural field located near Québec City in Canada (48°28'12" N, 7110'48"W). The estimated derived from the new automatic sensor are compared with manual measurements of the snow properties. The results show a good estimation of the snow liquid water content (0.40% volumetric) and the SWE (14.07 mm). However, results show the importance of the selection of the low frequency and of the algorithm for the snow temperature extrapolation for the accuracy of the estimation. Finally, we discuss the integration of the sensor's densities to the EQeau model for mapping the SWE using radar satellite data.
Cet article présente la précision obtenue pour l’estimation de l’Équivalent en Eau de la Neige (ÉEN) et de sa Teneur en Eau Liquide (TEL) avec une nouvelle sonde surnommée la sonde ‘SNOWPOWER’. Cette dernière mesure la constante diélectrique de la neige le long d’un câble coaxial plat de 10 à 20 m dans deux fréquences, soit une haute fréquence à l’aide d’un réflectomètre dans le domaine temporel (‘Time Domain Reflectometry’ TDR) et une basse fréquence au moyen d’un analyseur d’impédance. Ces deux mesures permettent de déterminer simultanément la densité de la neige et sa TEL. La méthodologie originale proposée permet, en plus, d’extraire la hauteur de la neige des données haute fréquence et par conséquent fait aussi de la sonde un outil d’estimation de ÉEN. Cet article présente les résultats d’une année d’expérimentation, l’hiver 2003-2004, dans une parcelle agricole localisée au sud de la ville de Québec au Canada (48°28'12" N, 71˚10'48"W). Les valeurs estimées dérivées de la sonde sont comparées à des mesures manuelles des propriétés de la neige. Les résultats montrent une bonne estimation de la TEL (0.40% volumique) et de l’ÉEN (14.07 mm). Cependant, nous soulignons dans cette étude l’importance du choix adéquat de la basse fréquence ainsi que du choix de l’algorithme d’extrapolation des températures dans la précision de l’estimation. Enfin, nous discutons de l’apport potentiel des données de densité de la sonde pour la cartographie de l’ÉEN à partir des données radar satellite et du modèle EQeau .DEWEY : 553.7 ISSN : 0018-6368 RAMEAU : Hydrologie En ligne : http://www.shf-lhb.org/index.php?option=article&access=standard&Itemid=129&url=/ [...]
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