MODÈLES NUMÉRIQUES DE L'ATMOSPHÈRE

Auteur: MURILLO CASTARLENAS JAVIER.
Année: 2005.
Université: ZARAGOZA [www.unizar.es].
Lieu de l'exposition: CENTRO POLITÉCNICO SUPERIOR.
Lieu de préparation: ÁREA DE MECÁNICA DE FLUIDOS.

Résumé: Dans les dernières années, la modélisation numérique de l'écoulement de l'eau shallow en deux dimensions dans des géométries complexes impliquant mouvement transitoire et mobiliers frontières a été un défi pour les modélisateurs. Upwind finite volume méthodes basées sur Roeâs approximative solveur, initialement développée pour résoudre les problèmes dans la dynamique du gaz, ont été acceptés comme fiables et exacts pour la solution numérique des équations de l'eau peu. L'objectif de cette thèse consiste à générer des méthodes robustes et précis pour résoudre les problèmes hydrauliques réaliste. Pour cette raison, dans ce travail, un transitoire 2D couplés verticalement en moyenne de débit / modèle de transport avec élévation de la surface variable lit générés par l'érosion / processus de dépôt est présenté. Le modèle présenté traite de tous les types de géométries lit et garanties mondiales de conservation et de valeurs positives à la fois du niveau d'eau et de solutés concentration dans la solution transitoire. Il est basé sur Roeâs approximative solveur de Riemann pour finite volume schemes. La commodité d'examiner pleinement le système couplé d'équations est démontré long de la thèse car elle permet une bonne upwinding termes de la source exacte assurer l'équilibre des flux numériques, reproduisant exactement à l'état d'équilibre des flux de circulation dans les cas et les situations toujours de l'eau pour une première Et de rapprochement de second ordre. Pour tester l'efficacité des méthodes de résolution d'ordre supérieur, la structure de plusieurs limitée pente du second ordre explicite finite volume schemes est présenté comme une extension du premier ordre explicite au près de régime. Une contribution de ce travail est l'importance d'inclure dans la pente de limiteurs de nouvelles conditions afin de montrer le bon équilibre de la source à l'état d'équilibre en termes cas. Le signe de la redéfinition de l'advection vitesses doivent être conservés égale à celle obtenue pour la première commande rapprochement. Aussi la fonction d'interpolation pour la profondeur de l'eau doit être obtenue interpolation le niveau de l'eau de surface. Une autre contribution remarquable de ce travail est la prolongation du premier ordre face au vent explicite finite volume régime de DFC valeurs supérieures à un pour les grilles irrégulières, motivés par un minimum de diffusion numérique et d'un minimum de calcul des coûts. Présentés dans le modèle couplé eau-solute transport conservé la variable est la masse du soluté. Par conséquent, il est possible de trouver des situations où la concentration du soluté finale oscille. En particulier, deux cas ont été découverts. Une précision, stable et conservateur solution numérique a été fournie dans cette thèse pour éviter ce problème et a été formulé pour tous les différents construction d'finite volume schemes décrites dans le présent modèle couplé travail est définie, y compris la diffusion de soluté. Trois numerical discretization techniques sont décrites à discrétiser cette source terme. D'eux, implicitement technique est retenu comme la meilleure solution, en fournissant le moins diffusive solution nécessitant le minimum de coût de calcul. Pour surmonter la génération des valeurs négatives de la profondeur et de concentration, qui peuvent apparaître comme une conséquence de la vigueur de mouillage / séchage sur lit fronts différents niveaux, ou par la création de nouveaux lorsque apparaissent les zones sèches, couplée régime conservateur (CCS), avec un Modification du solveur de Riemann est proposée. Le numérique contraintes de la stabilité de modèle sont explicitement déclaré intégrant l'influence de la vitesse d'écoulement, le lit et de l'éventuelle apparition de piles sèches, ce qui donne un modèle robuste et précis. Il est remarquable que l'effort a été nécessaire pour analyser correctement chacune influence possible, et comment chacun d'entre eux s'ils ne sont pas intégrés dans le schéma numérique, il n'est pas possible de garantir le succès de la solution. Le système CCS est présenté dans les deux poings et les approximations du second ordre, cette deuxième option conduit à de nouvelles conditions sur les fonctions d'interpolation, spécialement en mouillant / séchage fronts. Les 8 et de plus en plus importante dans le calcul 62b effort requis pour la deuxième ordonnance n'a pas toujours véritablement les augmentations de l'exactitude des résultats, spécialement en cas réaliste. La modélisation mathématique de l'érosion et des processus de dépôt est fait sous l'hypothèse de faibles concentrations de la charge sédimentaire. Le débit du mélange est ensuite décrit en utilisant pleinement le système couplé d'équations, et le solveur de Riemann Roeâs approximatif pour finite volume schemes est appliquée de nouveau. Le traitement au près du lit d'élévation variation dans le temps et dans l'espace, ce qui fournit une source exacte de l'enregistrement numérique des flux de solutions garantissant l'état d'équilibre. Aussi la performance en utilisant le modèle de premier ordre dans le temps élargie régime fournitures résultats encourageants, expectaculary réduire le coût de calcul à grande échelle de temps des processus. Dans le cas du régime transitoire frontières CCS est reformulé notamment une formulation implicite upwinding élévation du lit terme source.

Auteur: TRIANA MORENO JORGE EDUARDO.
Année: 2006.
Université: POLITÉCNICA DE VALENCIA [www.upv.es].
Lieu de l'exposition: Universidad Politécnica de Valencia.
Lieu de préparation: Universidad Politécnica de Valencia.

Résumé: À l'heure actuelle, l'évaluation de la sécurité des barrages peuvent être traitées de deux façons. Le premier est l'approche traditionnelle dans laquelle il est supposé qu'il existe un risque de rupture du barrage, car il a été construit en vertu de certains critères de conception rigoureuses, tandis que la seconde vise à risque pour le risque d'échec du barrage, qui peut être Répertorier, évaluer et gérer même si cela semble peu probable. Au cours des dernières années, notamment le problème de la sécurité à partir de la deuxième approche a été motivée par une série de causes qui peuvent être souligné: le vieillissement et la détérioration des barrages existants, les barrages qui ne répondent pas aux hydrologiques existantes ou des sollicitations sismiques et d'un accroissement de la demande sociale quantifier le Les risques associés à des événements catastrophiques combinée avec une aversion pour le risque, dans un contexte de l'augmentation apparente des événements météorologiques extrêmes. Un autre aspect important à l'impact estimé est le fait que cela a été principalement axé sur les effets et les dommages causés par les inondations résultant de l'échec des proies simplifié en considérant les effets sur le système des ressources en eau qui est propriétaire du barrage. Dans ce contexte, de se doter d'une structure pour l'estimation des différents types de conséquences (personnes à risque et de pertes en vies humaines, dommages causés par les inondations, les coûts de la reconstruction du barrage, les frais ou les effets sur les systèmes de ressources en eau) est utile et juste, de manière à ce Travail soulève une structure globale pour estimer les conséquences produites par l'échec de barrage dans les techniques de l'analyse des risques, qui a pour objectifs principaux d'organiser et d'améliorer le développement de ces deux estimations et servir de guide pour l'estimation des coûts associés à l'élaboration de la Travail.

Auteur: BERNABEU DIAZ JORDI.
Année: 2006.
Université: POLITÉCNICA DE CATALUÑA [www.upc.edu].
Lieu de l'exposition: ETSEIB.
Lieu de préparation: EPSC, EDIFICI C1 Campus BAIX LLOBREGAT.

Résumé: L'exploration humaine du Système Solaire a acquis beaucoup d'intérêt par les agences spatiales et de nombreux efforts sont actuellement en cours de développement pour résoudre divers problèmes de l'adaptation de l'homme à l'environnement spatial. L'un des points clés dans les aléas de l'environnement spatial, en particulier en dehors de l'influence du champ magnétique est Earthâs l'environnement radiatif. Le rayonnement cosmique est un mélange domaine des particules de haute énergie tirée par l'activité solaire. Il existe deux sources de rayonnements de particules: les particules solaires événements (SPE) et les rayons cosmiques galactiques (GCR). Radioprotection évaluation pour cet environnement consiste à calculer les effets de la protection fournie par les matériaux de blindage couvrant la partie habitable d'un véhicule spatial ou d'habitat, et les risques pour la santé des astronautes due à l'exposition à ce rayonnement. Ce travail utilise la simulation sur ordinateur MULASSIS code développé pour l'Agence Spatiale Européenne pour calculer la dose de rayonnement reçue par les astronautes source, sous plusieurs conditions, le matériau de protection, de l'épaisseur de blindage et de la simplification de la géométrie. MULASSIS est basée sur Geant4, un système à usage général pour radiationmatter interaction en utilisant des algorithmes de Monte Carlo. SPE sources utilisées correspondent à un modèle statistique pour worstcase situations, et des spectres de fluence des protons issus de la sélection solaire événements qui sont généralement utilisés comme référence pour les calculs de radioprotection. GCR sources utilisées dans nos calculs correspondent aux CREME96 modèle GCR calculés pour les pires conditions qui se produisent au cours de minimum solaire. Deux scénarios sont examinés: l'espace lointain et de la surface lunaire. Pour le scénario de l'espace lointain, de la géométrie de la simulation consiste en un ensemble de couches planes dalle sur laquelle empiètent les particules entrant. Une dalle représente le matériau de protection, et derrière elle une référence composé d'un volume de 30 cm d'épaisseur de la dalle de l'eau représente un corps humain. La dose de référence déposé sur le volume à la fois de l'enseignement primaire et secondaire de particules est calculé et comparé à l'heure actuelle des limites établies. Quatre documents ont été considérés pour le blindage: Aluminium, de l'eau, le polyéthylène, et l'hydroxyde de lithium. Quand est la plus commune des structures des matériaux utilisés dans l'industrie spatiale, alors que les autres représentent différents matériaux hydrogenrich composés. Min Z et hydrogenrich matériaux se trouvent à avoir un meilleur blindage propriétés de l'extrême particules énergétiques présentes dans l'espace. L'effet de l'épaisseur de blindage est étudié divers volumes de la simulation de 2 cm-2 g à 100 g cm-2 areal density; nominale de l'engin spatial épaisseurs considérablement épais blindage. Les résultats montrent que l'exposition à la plupart des SPE peuvent être réduites à des niveaux acceptables avec blindage moyenne (environ 20 g cm-2), dont on ne voit pas les différences entre les matériaux. La seule différence notable est que Al blindage est montré au rendement le plus bas de protection par rapport aux trois autres matériaux dans tous les cas. Élevés de l'énergie SPE et GCR particules montrent une plus forte pénétration à travers le bouclier, et, finalement, l'intensité de ces particules déterminera l'influence des conditions limitatives pour l'espace lointain. La surface lunaire environnement radiatif est analysé, en tenant compte des rétrodiffusée fluence de particules secondaires générés par l'interaction du rayonnement avec le primaire régolithe qui couvre la surface lunaire. L'effet de cette interaction dans le proton et le neutron fluences dans le haut de 1 m de la surface lunaire est étudié pendant trois matériaux différents régolithe représentatif à la fois de hautes et Lunar maria. Protons profil de la profondeur est affiché à diminuer, alors qu'il ya une augmentation de la production de neutrons secondaires à des profondeurs entre 20 cm et 40 cm dans le régolithe. C'est la profondeur à laquelle la plupart des processus de spallation lieu, la production recoil protons, fragments nucléaires, et de neutrons de haute énergie.