identifier: Paquette-Rufiange, A. (2017). Optimisation adaptative de la topologie de lattices produits par fabrication additive  [Mémoire de maîtrise, École Polytechnique de Montréal].

abstract: RÉSUMÉ: RÉSUMÉ : Ce mémoire présente une méthode permettant l'optimisation topologique de lattices produits par fabrication additive. La procédure proposée consiste à résoudre des problèmes d'optimisation de forme où l'on cherche à trouver l'emplacement optimal des membrures composant le lattice afin de minimiser son énergie de déformation. À chaque fois que ce problème est résolu, on ajoute de nouvelles membrures au lattice selon des méthodes d'adaptation de maillages et l'on répète le processus jusqu'à l'atteinte d'un critère d'arrêt prédéfini par l'utilisateur. On emploie le solveur IPOPT utilisant la méthode des points intérieurs afin de résoudre les problèmes d'optimisation de forme et l'on décrit la physique des lattices à l'aide de modèles unidimensionnels de l'élasticité linéaire. On observe que l'utilisation du modèle barre pour décrire le lattice n'est pas approprié lorsqu'il est employé au sein de l'optimisation topologique. On remarque que l'application de la procédure d'optimisation topologique permet bel et bien d'identifier les régions du lattice où la densité doit être plus importante et les membrures bien orientées afin de réduire son énergie de déformation. Nous démontrons finalement sur des exemples numériques en deux dimensions que l'optimisation topologique engendre la création de lattices non-structurés dont le volume est grandement diminué par rapport à un lattice structuré possédant la même énergie de déformation.  ABSTRACT: ABSTRAC : We present an adaptive procedure to optimize the topology of lattice produced by additive manufacturing. This method consists of successively solving a shape optimization problem on lattices containing an increasing number of trusses. Each shape optimization problem find the best location of the trusses inside the lattice such that its energy of deformation is reduced. To solve these optimization problems, we use the interior-point solver IPOPT and we describe the truss with unidimensional models of liner elasticity. We show that the application of the topology optimization produce lighter parts when a local refinement is employed and that the use of the model bar is not recommended. We also show that the topology optimization procedure create lattice where the density and the orientation are precisely defined such that the energy of deformation is reduced. Finally, we demonstrate on numerical examples in two dimensions that the proposed method allows for the creation of unstructured lattices with significant reduced volume compared to their structured counterparts.


identifier: Falardeau, J. (2017). Simulation Monte-Carlo de réseaux alignés de nanostructures courbées de carbone  [Mémoire de maîtrise, École Polytechnique de Montréal].

type:
Mémoire ou thèse
NonPeerReviewed

abstract: RÉSUMÉ: Les propriétés électriques des nanotubes de carbone font d'eux d'excellents candidats pour améliorer certaines composantes électroniques. Toutefois, leur taille nanométrique rend difficile toute production en masse basée sur leur positionnement précis dans un appareil. Il est plus évident de les utiliser dans des réseaux désordonnés. Les films transparents conducteurs, composantes nécessaires aux écrans tactiles et diodes électroluminescentes organiques, peuvent être produits à base de ces réseaux désordonnés de nanotubes de carbone. Augmenter la conductivité électrique de ces réseaux ainsi que diminuer leur seuil de percolation électrique permettrait de diminuer la quantité de nanotubes nécessaires à leur bon fonctionnement, découlant en une baisse des coûts de production, une augmentation de la transparence et une amélioration de la flexibilité des films transparents conducteurs. L'alignement des réseaux et la géométrie des nanotubes sont reconnus pour avoir un effet sur ces propriétés. Cette étude explore la possibilité d'améliorer la conductivité électrique et de diminuer le seuil de percolation électrique des réseaux de nanotubes de carbone en modifiant la courbure des nanostructures. Pour ce faire, des objets courbes ont été développés et ajoutés à l'algorithme Réseaux Percolatifs Hybrides - Hybrid Percolation Networks. Ensuite, la conductivité et le seuil de percolation de différents réseaux ont été obtenus en variant le paramètre de courbure des nanostructures et la distribution de probabilité de l'alignement de ceux-ci dans les réseaux. Nos résultats numériques démontrent que les réseaux de nanotubes de carbone parfaitement droits et moyennement alignés sont ceux ayant la conductivité électrique la plus importante et le seuil de percolation le plus bas. Les réseaux réels sont toutefois rarement constitués de tels nanotubes. Nos résultats démontrent alors qu'un réseau constitué de nanotubes de n'importe quelle courbure, un seuil de percolation minimal est atteint avec un alignement moyen. Pour ce qui est de la conductivité électrique des réseaux, celle-ci est maximisée avec des nanotubes légèrement courbés et avec un alignement moyen à élevé. En effet, plus un réseau contient de nanotubes, plus l'alignement doit augmenter pour atteindre la conductivité maximale. Les résultats de nos simulations donnent donc une piste à suivre aux expérimentateurs et aux industries pour obtenir des films transparents conducteurs à base de réseaux de nanotubes de carbone non rectilignes ayant une meilleure conductivité électrique et un seuil de percolation plus bas.  ABSTRACT: The properties of carbon nanotubes make them excellent candidates to improve certain electronic components. However, their mass production based on positionning them precisely in a device is hindered by their nanometric size. Using them in disordered networks is more functional. Transparent conductive films, necessary components for tactile screens and organic light-emitting diodes, can be produced with disordered carbon nanotube networks. Increasing the electrical conductivity of these networks and decreasing the electrical percolation threshold would allow to decrease the amount of nanotubes needed. This in turn would decrease the cost of production, increase the transparency and improve the flexibility of the transparent conductive films. The carbon nanotubes alignement in these networks and their geometry are known to have an effect on those properties. This study explores the possibility of increasing the electrical conductivity and decreasing the electrical percolation threshold of carbon nanotube networks by modifying the curvature of the nanostructures. To this end, curved object have been developped and added to the Réseaux Percolatifs Hybrides - Hybrid Percolation Networks algorithm. Then, the conductivity and the percolation threshold of different networks have been obtained by varying the curvature parameter of the nanostructures and the probability distribution of their alignement in the networks. The numerical results demonstrate that networks of perfectly straight carbon nanotubes with medium alignement are the ones with the highest electrical conductivity and lowest electrical percolation threshold. Real networks are however rarely comprised of such nanotubes. Our results demonstrate that for any curvature, the lowest percolation threshold is achieved with a medium alignement. For the electrical conductivity, the highest value is obtained with slightly curved nanotubes with a medium to high alignement. This alignement actually needs to be proportional to the density of nanotubes in the networks to achieve the highest conductivity possible. The results of our simulations offer a lead for experimenters and industries to obtain transparent conductive films made of non-straight carbon nanotube networks with the highest electrical conductivity and lowest electrical percolation threshold.


identifier: Balazadeh Minouei, Y. (2017). Seismic Evaluation and Retrofit of Existing Concentrically Braced Steel Frames in Canada  [Thèse de doctorat, École Polytechnique de Montréal].

abstract: RÉSUMÉ: RÉSUMÉ-Les nouveaux bâtiments en acier conçus selon les dispositions sismiques du Code national du bâtiment du Canada (CNB) (CRNC 2010) et les règles de calcul des charpentes en acier CSA S16 (CSA 2009) doivent résister en toute sécurité aux charges sismiques et développer une ductilité suffisante tout en maintenant une résistance et une rigidité adéquates. La conception parasismique avec les détails de conception spécifiques aux structures en acier a été introduite dans l'édition 1989 de la norme CSA. Ainsi, les structures conçues avant les années 1990 pourraient ne pas développer la réponse sismique ductile souhaitée. À ce jour, les recherches consacrées à l'évaluation sismique des cadres à contreventements concentriques existants conçus conformément aux codes des années 1980 sont très limitées au Canada.  ABSTRACT: -New steel buildings designed according to the seismic provisions of the National building Code of Canada (NBCC) (NRCC 2010) and the steel structures design standard CSA S16 (CSA 2009) are conceived to safely resist seismic loads and develop sufficient ductility while maintaining adequate strength and stiffness. The special seismic design and detailing requirements for steel structures were introduced in the 1989 edition of the CSA standard. Thus, the structures designed prior to 1990's may not develop the ductile seismic response. To date, very limited research in Canada has been devoted into the seismic evaluation of existing concentrically braced frames designed in accordance with the 1980's codes.


identifier: Gauthier, E. (2017). Exploration d'une méthodologie de développement matériel et logiciel au niveau système appliqué à un système d'encodage de flux vidéo évolutif  [Mémoire de maîtrise, École Polytechnique de Montréal].

abstract: RÉSUMÉ: La compagnie Grass Valley, fabricant de cartes de traitement vidéo, désire mettre à jour leur sous-système « thumbnail » qui produit des vidéos à échelle réduite à des fins de diagnostic. Afin de le moderniser, ils ont arrêté leur choix sur une implémentation d'un « proxy » vidéo produisant un flux vidéo compressé avec la norme H.264. Afin d'épargner en coût de développement et assurer son indépendance au cycle de vie des composantes tierces, Grass Valley est à la recherche d'une implémentation évolutive et indépendante d'une plateforme. Afin de résoudre ce problème, Grass Valley a fait appel à Polytechnique. Le développement d'un encodeur H.264 pour système sur puce personnalisé peut nécessiter plusieurs mois à plusieurs années de développement pour une équipe d'ingénierie. Il existe actuellement peu de solutions possibles pour concevoir un tel sous-système rapidement. Afin de développer le sous-système d'encodage H.264 rapidement, nous avons opté pour une méthodologie de développement à l'aide de l'approche du point de vue du système basée sur une spécification exécutable d'un encodeur H.264 en utilisant l'outil SpaceStudio. SpaceStudio est un logiciel permettant l'exploration architecturale à l'aide de plateforme virtuelle configurable. La conception de système à l'aide de cet outil se fait par une approche modulaire sous SystemC. Le système est séparé en module logiciel et matériel fonctionnel et ceux-ci sont développés itérativement. L'utilisation d'un code applicatif comme base afin d'en produire un système embarqué sous SpaceStudio n'a pas été expérimentée. Dans cette optique, ce travail à deux objectifs : 1) développer un système pouvant encoder un flux vidéo et 2) expérimenter avec une approche de développement du point de vue du système à l'aide d'une spécification exécutable sous SpaceStudio. Il est donc question de développer la méthodologie et le projet en parallèle. Au terme de ce projet, nous aurons implémenté un système d'encodage H.264 sur une plateforme virtuel et défini la méthodologie nécessaire afin de produire un système sur puce à l'aide d'une référence logicielle. Cette recherche nous a permis de découvrir les obstacles à la conception de système complexe à l'aide de code C/C++ existant sous SpaceStudio et de développer les bases nécessaires pour rendre la totalité de la méthodologie réalisable dans le futur.  ABSTRACT: GrassValley, a manufacturer of video processing cards, wants to upgrade their thumbnail subsystem which produces scaled-down videos for diagnostic purposes. In order to modernize this subsystem, they have decided to go with a video proxy producing a video stream compressed with the H.264 standard. In order to save development costs and ensure its independence of third-party components, Grass Valley is looking for a scalable platformindependent implementation. To solve this problem, they called upon Polytechnique. The development of an H.264 encoder for custom system-on-a-chip may take several months to several years of development for an engineering team. There are currently very few possible solutions to design such a subsystem quickly. In order to do so, we opted for a development methodology using the system-level approach based on an executable specification of an H.264 encoder using SpaceStudio. SpaceStudio is a computer aided design software for architectural exploration using a configurable virtual platform. Designing a system with this tool is done through a modular approach using the SystemC library. The designed system is separated into functional software / hardware modules developed iteratively. The use of a software application as a basis to produce a system under SpaceStudio has not been yet tested. This work has two objectives: 1) to develop a system capable of encoding a video stream and 2) to experiment with a system level development approach using a executable specification under SpaceStudio. It is therefore a question of developing the methodology and the encoder in parallel. At the end of this project, we will have implemented a H.264 encoding system on a virtual platform and defined the methodology needed to produce a full system on chip using a software reference as a basis for development. This research allowed us to discover the obstacles associated to the design of a complex systems using C "legacy" code under SpaceStudio and to develop the necessary tools to make the whole methodology achievable in the future.


identifier: Neveu, M. (2017). Vérification de la méthode de Boltzmann sur réseau en vue de calculer la perméabilité de milieux poreux  [Mémoire de maîtrise, École Polytechnique de Montréal].

abstract: RÉSUMÉ: Le présent mémoire aborde plusieurs aspects de la méthode de Boltzmann sur réseau (Lattice Boltzmann Method), de la théorie à l'application. En premier lieu, le cadre théorique entourant les équations employées par cette méthode est abordé afin de mettre en contexte leur signification physique. En ce sens, la théorie cinétique des gaz est brièvement abordée, puis un système d'équations intégro-différentielles est présenté afin de décrire le comportement microscopique des particules d'un écoulement. Ces équations sont composées de l'équation de Boltzmann ainsi que de l'approximation BGK (Bhatnagar–Gross–Krook) pour l'effet des collisions entre particules. Les différentes étapes de discrétisation menant d'un système d'équations continues à un système d'équations discrétisées sont présentées afin d'aboutir à la méthode de Boltzmann sur réseau, sous sa forme la plus simple. Cette forme permet de simuler la dynamique d'écoulements incompressibles, instationnaires, isothermes et subsoniques. Ensuite, la librairie C++ Palabos est employée afin de profiter d'une structure de programmation orientée objet et d'une implémentation optimisée pour le calcul en parallèle sur plusieurs processeurs. L'application de la méthode LB visée est la simulation de l'infiltration d'eau dans les sols granulaires. Ces sols sont considérés comme des milieux poreux et leur comportement est modélisé par la perméabilité définie selon la loi de Darcy. Le but éventuel serait donc de calculer numériquement la perméabilité de ces milieux poreux en fonction de divers paramètres, tels que leur géométrie et leur teneur en eau. On profiterait alors de la capacité de la méthode LB à simuler des écoulements en milieux poreux afin d'améliorer les modèles hydrologiques macroscopiques à partir de simulations au niveau microscopique. Le type d'écoulement concerné est un écoulement diphasique immiscible (air et eau) à travers un milieu poreux. Dans le présent mémoire, on s'intéresse au cas plus simple constitué d'un écoulement à une seule phase (eau), ce qui correspond au cas particulier de sol saturé en eau. L'écoulement est simulé à travers un milieu granulaire idéalisé composé d'un réseau structuré de sphères. Plusieurs cas tests sont abordés afin de vérifier la méthode LB et d'observer l'effet de divers paramètres sur la précision, la stabilité et le temps de calcul. Les cas tests sont l'écoulement de Poiseuille en 2D et 3D, la cavité carrée 2D avec paroi entraînée, l'écoulement de Poiseuille 2D avec obstacle cylindrique, et un écoulement 3D à travers un réseau de sphères. Les paramètres étudiés sont entre autres : le nombre de Reynolds, les pas de discrétisation temporelle et spatiale, les conditions aux frontières, les opérateurs de collision.  ABSTRACT: This paper discusses several aspects of the Lattice Boltzmann Method (LBM), from theory to application. The theoretical framework surrounding the equations used by this method is first introduced in order to put into context their physical meaning. In this sense, the kinetic theory of gases is briefly discussed, then a system of integro-differential equations is presented to describe the microscopic behavior of the particles of a flow. This system is composed of the Boltzmann equation as well as the BGK (Bhatnagar–Gross–Krook) approximation for the effect of the collisions between particles. The different discretization steps leading from a system of continuous equations to a system of discretized equations are presented in order to recover the simplest form of the Lattice Boltzmann Method. This form allows to simulate the dynamics of incompressible, unsteady, isothermal and subsonic flows. Then, the Palabos C++ library is used to take advantage of an object-oriented programming structure and an optimized implementation for parallel computing. The anticipated application of LBM is the simulation of water infiltration in granular soils. These soils are considered as porous media and their behavior is modeled by the permeability defined by the Darcy law. The aim would be to numerically calculate the permeability of these porous media as a function of various parameters, such as their geometry and water content. The ability of the LBM to simulate flows in porous media could be used to improve macroscopic hydrological models from simulations at the microscopic level. The type of flow involved is a two-phase flow (air and water) through a porous medium. In the present paper, we are interested in the simpler case consisting of a single-phase flow (water), which corresponds to the particular case of soil saturated with water. The flow is computed through an idealized granular medium composed of a structured arrangement of spheres. Several test cases are considered in order to verify the LB method and observe the effect of various parameters on accuracy, stability and computation time. The test cases are Poiseuille flow in 2D and 3D, 2D lid driven cavity, 2D Poiseuille flow with cylindrical obstacle, and 3D flow through a network of spheres. Some of the parameters studied are : the Reynolds number, temporal and spatial discretization steps, boundary conditions, collision operators. Some of the numerical effects discussed are : the compressibility of the method, the nonconservation of the mass of certain boundary conditions, the effects of geometric discretization of the mesh.


identifier: Pieyre, A. (2017). Influence des tests d'intrusion sur l'évaluation des risques  [Mémoire de maîtrise, École Polytechnique de Montréal].

abstract: RÉSUMÉ: La sécurité de l'information est un domaine prenant un essor considérable suite aux attaques informatiques fréquentes ayant fait l'objet d'une couverture médiatique internationale, depuis les dix dernières années. Nous sommes donc à l'ère où la protection de l'information numérique représente un enjeu capital pour les entreprises et les gouvernements. Ces acteurs sont de plus en plus sujets à la numérisation de leur processus d'affaires et des documents associés. Les attaques informatiques auxquelles ils sont exposés ont donc des impacts d'autant plus importants selon la criticité de l'information. L'évaluation des risques informatiques est la discipline permettant d'analyser les actifs informationnels détenus par ces acteurs. Elle a pour but d'en évaluer les différents aspects de sécurité afin d'identifier les risques, les évaluer et formuler des recommandations pour les réduire. Pour cela, les méthodologies actuelles d'évaluation des risques se basent principalement sur des scénarios de menaces pouvant potentiellement se matérialiser sur l'environnement informatique d'une entreprise. Ces approches prennent pour acquis que la démarche d'analyse de risque repose principalement sur l'énumération de scénarios de menaces qui sont génériques et peu adaptés à l'environnement de l'entreprise concernée. Nous sommes donc arrivés à nous questionner sur plusieurs aspects liés à la validité des processus d'analyse et d'évaluation des risques informatiques. Cette notion de risque informatique n'a cessé de croître durant les vingt dernières années, et ce principalement dû à la médiatisation des incidents de sécurité ainsi qu'à la prise de conscience concernant l'importance des actifs informationnels numériques, tant du côté corporatif qu'individuel. L'évaluation des risques informatiques est désormais une des préoccupations principales des entreprises soucieuses de la protection liée à leurs actifs informationnels.  ABSTRACT: The security of digital information is an area of extreme importance nowadays, since the various attacks on the Internet have been the focus of international media coverage for the last ten years. We therefore are in an era where the protection of information is a key issue for businesses and governments. These actors are increasingly subject to the digitization of their business processes and related documents. The attacks they are exposed to can have severe impacts depending on the criticality of the proprietary information concerned. Computer risk assessment is the discipline used to analyze the information assets held by these enterprises and governments. Its purpose is to evaluate the various aspects of security in order to identify risks, evaluate them, and implement recommendations to reduce them. To this end, current risk assessment methodologies are based mainly on threat scenarios that could potentially materialize on a company's digital environment. These approaches enforce that the risk analysis approach relies mainly on the enumeration of threat scenarios that are generic and not adapted to the digital environment of the company concerned. Thus, we have come to question several aspects related to the validity of the processes of analysis and evaluation of computer risks. This notion of computer risk has kept increasing for the last twenty years, mainly due to media coverage of security incidents and to raising awareness about the importance of securing digital assets. IT security risk assessment is now one of the main concerns of companies concerned about the protection of their information assets.


identifier: Hamzehlouia, S. (2017). Development of Microwave Heating-Assisted Catalytic Reaction Process: Application for Dry Reforming of Methane Optimization  [Thèse de doctorat, École Polytechnique de Montréal].

abstract: RÉSUMÉ: Les ressources conventionnelles de combustibles à base de pétrole sont en train de subir une période transitoire de déclin à cause des préoccupations environnementales liées à l'extraction, le traitement, l'application et aussi à l'épuisement irrépressible des réserves disponibles. Actuellement, le pétrole constitue le vecteur énergétique prédominant qui contrôle 33% du marché mondial d'énergie tandis que 1697.6 milliards barils estimés globalement comme réserves disponibles vont couvrir à peine la demande universelle en énergie pour les 50 prochaines années. Par conséquent, le secteur énergétique est rapidement inspiré de chercher une feuille de route alternative pour la perspective de la demande mondiale. Le gaz naturel, mélange de hydrocarbures légers dominé par le méthane comme constituant principal a été délibéré comme candidat robuste grâce à sa distribution mondiale, sa disponibilité et aussi ses diverses applications. Ainsi, grâce à la forte croissance de l'offre et à la conformité avec les politiques environnementales mondiales strictes, le gaz naturel a été fortement considéré comme l'énergie la plus croissante et le ressource de la production chimique. Toutefois, la distribution générale des ressources de gaz naturel sous forme d'hydrate dans les régions éloignées, les zones désertes et au fond des océans a suscité une controverse liée à l'accessibilité, le transport et les activités de manipulation. La conversion du méthane en produits chimiques à valeur ajoutée a été fortement considérée pour remédier aux déficiences associées en conséquence au transport, à la manipulation et à la distribution des composants gazeux. Or, le procédé proéminent menant à la conversion du méthane au gaz de synthèse a été mis en évidence comme une approche substantielle pour préserver un cycle d'énergie carboneutre pour la perspective prospective d'énergie. Le gaz de synthèse, un mélange gazeux vraisemblablement dominé par l'hydrogène et le monoxyde de carbone est une matière première robuste pour une multitude de procédés de fabrication de produits chimiques et aussi énergivores. Subséquemment, plusieurs approches scientifiques ont été implémentée pour convertir le méthane en gaz de synthèse, substantiellement, les procédés du vaporeformage (SRM), l'oxydation partielle (POx) et le reformage à sec du CO2 (DRM). Simultanément, le procédé DRM a été renommé comme la méthode de conversion du méthane la plus avantageuse grâce aux avantages environnementaux, au ratio de composition du produit (H2/CO) et la flexibilité du procédé. Initialement étudié par Fischer et Tropsch, le reformage à sec du méthane est une réaction endothermique menant à un ratio H2/CO proche de l'unité et ainsi offrant une possibilité stimulante de convertir le gaz de synthèse en produits chimiques, en méthanol, et des hydrocarbures à longue chaine particulièrement à travers le procédé de Fischer-Tropsch. De plus, le mécanisme du DRM permet de réaliser la conversion des deux composants clés des gaz à effet de serre à savoir CO2 et CH4 et permettant ainsi d'établir un avantage environnemental instantané. Toutefois, et à cause des multiples équilibres thermodynamiques, le procédé de reformage à sec DRM est fortement affecté par la production de sous-produits indésirables associée aux réactions secondaires en phase gazeuse à savoir la dégradation thermique du méthane, la réaction de la conversion à la vapeur d'eau et la dismutation du monoxyde de carbone. L'évolution de la réaction secondaire en phase gazeuse diminue drastiquement la sélectivité des composants du gaz de synthèse et mène ainsi à un produit de mauvaise qualité. Par conséquent, plusieurs études concentrées principalement sur le développement d'un système catalytique à haute performance ont été rapportées. Cependant, l'application industrielle du reformage à sec a été bloquée à cause de la non disponibilité d'un catalyseur efficace et économique et aux grands besoins en énergie. Bien que plusieurs études portant sur le design et l'optimisation du catalyseur pour résoudre le problème de sélectivité ont été rapportées dans la littérature, le manque d'études portant sur l'effet de la méthode de chauffage est évident. Le développement des sources d'énergie renouvelables à savoir l'énergie solaire et éolienne a été reconnu comme une opportunité remarquable pour répondre aux exigences du marché énergétique et en même temps être conforme à la réglementation environnementale stricte pour protéger la planète contre une destruction irrémédiable. Or, les progrès récents concernant les techniques de production et de récolte, la dégradation et l'épuisement des réserves de combustibles fossiles, les procédés en série et la disponibilité spontanée des matières premières ont développé des critères pour diviser les ressources d'énergie renouvelable en ressources non rentables économiquement et à des ressources largement accessibles. Par conséquent, l'avènement des ressources d'énergie renouvelable rentable économiquement et écologiques prévoit une opportunité appréciée pour produire rapidement une électricité propre et accessible. Ainsi, l'opportunité d'obtenir une électricité renouvelable abordable offre une perspective exceptionnelle d'effectuer des réactions chimiques via des méthodes de traitement électromagnétiques à savoir, le chauffage par induction, le chauffage par ultrasons et le chauffage à micro-ondes. Ainsi, pour remédier aux déficiences susmentionnées et relatives au procédé du reformage à sec DRM et plus généralement relatives aux conséquences liées aux réactions gaz-solide, la présente étude propose l'application du chauffage à micro-ondes pour l'optimisation des réactions catalytiques gaz-solide. Les avantages majeurs de la méthode de chauffage à micro-ondes comprennent le chauffage sélectif, uniforme et volumétrique, une densité de puissance élevée, un contrôle de température instantané, une consommation d'énergie réduite, une sélectivité de réaction élevée, moins de limitations liées au transfert de chaleur, la flexibilité du procédé et la portabilité de l'équipement. Toutefois, la caractéristique clé de la méthode de chauffage à micro-ondes est associée au mécanisme exclusif de chauffage sélectif. Quand les matériaux sont exposés aux radiations micro-ondes, leur niveau d'énergie interne est augmenté en fonction des leurs propriétés diélectriques projetées et qui sont liées aux caractéristiques physiques et structurels. Cependant, le matériau principal le plus utilisé à savoir les composés gazeux échouent à projeter une interaction significative avec les micro-ondes à cause de l'insuffisance de leurs propriétés diélectriques. Par conséquent, et contrairement aux méthodes conventionnelles de chauffage, le mécanisme de chauffage à micro-ondes établit un gradient de température significatif entre la phase solide diélectrique et la phase gazeuse pour les réactions catalytiques gaz-solide. Ainsi, la température locale élevée sur les sites actifs du solide favorise la réaction catalytique tandis que la température faible du gaz permet de limiter la perspective des réactions secondaires en phase gazeuse. Par conséquent, le présent travail de recherche est classifié en trois sections principales : 1) La préparation de l'activateur du catalyseur/récepteur des micro-ondes : le récepteur des micro-ondes a été développé dans un réacteur à lit fluidisé pour le dépôt chimique en phase vapeur (FBCVD). Ainsi, le carbone a été déposé sur un substrat de sable de silice en utilisant le méthane dans un équipement de chauffage par induction. L'effet des conditions opératoires à savoir la température et le temps de réaction sur les propriétés de la couche de revêtement a été déterminé. Ainsi, la composition, l'épaisseur et la morphologie de la couche de revêtement en carbone a été examinée pour plusieurs conditions opératoires. Finalement, la performance des particules de sable de silice revêtues en carbone (C-SiO2) a été évaluée dans un lit fluidisé utilisant le chauffage à micro-ondes à l'échelle laboratoire. Il a été démontré que les particules C-SiO2 présentent une interaction exceptionnelle avec les micro-ondes grâce à leurs propriétés diélectriques significatives. Les particules C-SiO2 développées ont été recommandées pour leur application comme récepteur à micro-ondes et support/activateur de catalyseur pour les réactions catalytiques gaz-solide. 2) L'importance du mécanisme de chauffage : l'effet du mécanisme de chauffage à micro-ondes sur la réaction d'oxydation sélective gaz-solide a été étudié par la simulation de la conversion du n-C4 en MAN sur le catalyseur VOP dans un réacteur à lit fluidisé à l'échelle industrielle. Il a été démontré qu'en fonction des propriétés diélectriques des composants, un gradient de température persiste entre le gaz et le solide. A cause de l'incapacité de mesurer directement le profil de température du gaz, les profils de température de la surface du solide et le profil de température du mélange ont été obtenu à l'aide des méthodes de radiométrie et thermométrie dans un réacteur à lit fluidisé chauffé à micro-ondes à l'échelle laboratoire. Ainsi, l'effet des conditions opératoires de la température et la vitesse superficielle du gaz sur les profils de température associés a été étudié. En outre, des corrélations ont été proposées pour estimer le profil de température de gaz à travers le lit en utilisant les données expérimentales et le bilan énergétique. Les profils de température du gaz, du solide et du mélange ont été utilisés après pour comparer le chauffage conventionnel et à micro-ondes pour la conversion de n-C4 et la sélectivité du MAN dans l'étude de simulation. Les résultats ont révélé que le chauffage à micro-ondes est supérieur en terme de la productivité de la réaction. La réaction catalytique assistée par micro-ondes : le reformage à sec du méthane dans un réacteur à lit fluidisé chauffé à micro-ondes à l'échelle laboratoire a été effectué pour étudier l'effet du mécanisme de chauffage sur l'évolution des produits. Ainsi, l'effet de la température de fonctionnement sur la conversion des réactifs et la sélectivité des produits désirés, H2 et CO a été rigoureusement étudié. Il a été conclu que le chauffage à micro-ondes favorise les réactions catalytiques tout en limitant les réactions secondaires en phase gazeuse indésirables.  ABSTRACT: Conventional petroleum-based fuel resources are undergoing a transition decline period due to the environmental concerns associated with the extraction, processing and application, and the irrepressible depletion of the available reserves. Presently, oil has been the predominant energy vector, regulating 33% of the global energy market, while the 1697.6 thousand million barrels globally estimated available reserves will barely cover the universal energy demands for the next 50 years. Consequently, the energy sector is promptly inspired to pursuit alternative roadmap for the global demand outlook. Natural gas, a mixture of light hydrocarbons dominated by methane as the principal constituent, has been deliberated as a robust candidate due to the global distribution and availability, and the diverse applications. Accordingly, due to the strong supply growth and compliance with the strict global environmental policies, natural gas has been highly regarded as the fastest growing energy and chemical production resource. However, the general distribution of the natural gas resources in the hydrate format in remote regions, the deserted areas and the ocean beds, has aroused controversy associated with the accessibility, transportation and handling activities. The conversion of methane to value-added chemicals has been highly regarded, to address the deficiencies associated with the transportation, handling and distribution of the gaseous components, correspondingly. Whereas, the prominent processes leading to the conversion of methane into syngas has been highlighted as a substantial approach to preserve a carbon-neutral energy cycle in the prospective energy outlook.  Syngas, a gaseous mixture presumably dominated by hydrogen and carbon monoxide is a robust feedstock for multiple energy intensive and chemical production processes. Subsequently, numerous scientific approaches have been implemented to convert methane into syngas, substantially, steam reforming (SRM), partial oxidation (POx), and CO2 (dry) reforming processes (DRM). Meanwhile, the DRM process has been renowned as the most advantageous methane conversion method due to the environmental benefits, product composition ratio (H2/CO) and the process flexibility. Initially investigated by Fischer and Tropsch, the dry reforming of methane is an endothermic reaction concluding a H2/CO ratio close to unity, providing a stimulating possibility to convert syngas to chemicals, methanol, and long-chain hydrocarbons particularly, through the Fischer-Tropsch process. Moreover, the DRM mechanism accomplishes the conversion of the two key greenhouse gas components, CO2 and CH4, establishing an instantaneous environmental advantage. However, due to multiple thermodynamic equilibria, the DRM process is heavily affected by the production of the undesired by-products associated with the secondary gas-phase reactions, namely, thermal degradation of methane, water gas shift reaction and carbon monoxide disproportionation. The evolution of the secondary gas-phase reactions drastically diminishes the selectivity of the syngas components and concludes a lower quality product, respectively. Hence, various studies, majorly concentrated on the development of a high performance catalytic system, have been reported. However, the industrial application of dry reforming has been stalled due to the scarcity of an effective and economical catalyst and high energy requirements. Although various investigations regarding the catalyst optimization and design has been reported in the literature, to address the selectivity issue, the lack of studies demonstrating the effect of the heating method is evident. The development of the renewable energy resources, namely, solar and wind power, have been acknowledged as a remarkable opportunity to maintain the demanding energy market, while comply with strict environmental regulation to persevere the planet from further irretrievable destruction. Whereas, the recent advances in the production and harvesting methods, depletion and exhaustion of the fossil fuel reserves, mass production processes and spontaneously available feedstock has developed renewable energy criteria from economically unfeasible to highly affordable and accessible resources. Consequently, the advent of the economically feasible and environmental friendly renewable energy resources stipulates an esteemed opportunity to promptly produce clean and affordable electricity. Therefore, the expediency of the affordable renewable electricity provides an exceptional prospect to preform chemical reactions via electromagnetic processing methods, namely; induction heating, ultrasound heating and microwave heating, correspondingly. Thus, to address the aforementioned deficiency with the DRM process, and the correlated consequence for the gas-solid reactions in general, the present study proposes the application of microwave heating for the gas-solid catalytic reactions optimization. Major advantages of the microwave heating method have been underlined as, uniform, selective, and volumetric heating, high power density, instantaneous temperature control, reduced energy consumption, high reaction selectivity, less heat transfer limitations, process flexibility and equipment portability. However, the key feature of the microwave heating method is associated with the exclusive selective heating mechanism. While materials are exposed to microwave radiation, their internal energy level is enhanced based on the projected dielectric properties, associated with the physical and structural characteristics. However, most common material, namely, gaseous components, fail to project significant microwave interaction due to the lack of sufficient dielectric properties. Consequently, unlike the conventional heating methods, microwave heating mechanism establishes a significant temperature gradient between the dielectric solid phase and the gas phase in the gas-solid catalytic reactions. Hence, the higher local temperature on the solid active sites promotes the catalytic reactions while the lower gas temperature restricts the prospect of the secondary gas-phase reactions, correspondingly. Therefore, the present research study is classified into three major sections correspondingly: 1) Microwave Receptor/Catalyst Promoter Preparation: A microwave receptor has been developed by fluidized bed chemical vapor deposition (FBCVD) of carbon using methane over silica sand substrate material in an induction heating setup. The effect of the operating conditions, namely temperature and reaction time, on the properties of the coating layer was attained. The composition, thickness and morphology of the developed carbo-coating layer for multiple operating conditions were further investigated, accordingly. Ultimately, the performance of the developed carbon-coated silica sand particles (C-SiO2) in a lab-scale microwave heating-assisted fluidized bed reactor was thoroughly evaluated. It was demonstrated that the C-SiO2 particles exhibited exceptional microwave intractability according to significant dielectric properties of the material. The developed C-SiO2 particles were further recommended for application as microwave receptor and catalyst support/promoter in gas-solid catalytic reactions. 2) The Significance of Heating Mechanism: The effect of microwave heating mechanism on a gas-solid selective oxidation reaction was investigated by simulation of n-C4 conversion to MAN on the VOP catalyst in an industrial-scale fluidized bed reactor. It was exhibited that based on the dielectric properties of components a temperature gradient endures between the gas and the solid phases accordingly. Due to the inability for direct measurement of the gas temperature profile, the solid surface and bulk temperature profiles were demonstrated with the assistance of radiometry and thermometry methods in a lab-sale microwave heated fluidized bed reactor. Hence, the effect of operating conditions, temperature and superficial gas velocity, were investigated on the associated temperature profiles. Furthermore, correlations were proposed to estimate the gas temperature profile with the bed employing experimental data and an energy balance. The temperature profile of solids, bulk and gas were further deployed to compare (conventional vs microwave heating) the conversion of n-C4 and selectivity of MAN in the simulation study. The results revealed microwave heating was superior in terms of the reaction productivity. Microwave-Assisted Catalytic Reaction: The dry reforming of methane in a lab-scale microwave heating-assisted fluidized bed reactor was performed to study the effect of the heating mechanism on the evolution of the products. Whereas, the effect of the operating temperature on the conversion of the reactants and the selectivity of the desired products, H2 and CO was thoroughly investigated. It was concluded that microwave heating promoted catalytic reactions while restricting the secondary undesired gas-phase reactions.


identifier: Ponnada, S. M. R. (2017). Response of Composite Panels with Conductive Coatings Submitted to Emulated Lightning Strikes  [Thèse de doctorat, École Polytechnique de Montréal].

abstract: RÉSUMÉ: De nouvelles méthodes de conception et de fabrication pour obtenir des matériaux conducteurs électriquement sont régulièrement développées. L'évaluation de la performance d'un matériau conducteur pour la protection contre la foudre (LCF) repose habituellement sur des essais et des analyses approfondis nécessitant l'accès à une infrastructure imposante. Cela peut entraîner des retards considérables dans le programme de recherche et / ou des dépenses déraisonnablement élevées. Cependant, lors de recherche exploratoire portant sur le  développement de matériaux conducteurs pour LCF, il n'est financièrement pas viable ou techniquement productif de passer à travers la gamme complète de tests de foudre standardisés qui produisent des résultats binaires «go no-go». Le temps nécessaire pour de telles études approfondies est également difficile à justifier. Une étape de pré-qualification est donc souhaitable car elle peut servir de mécanisme de rétroaction pour améliorer la préparation/conception de matériaux avancés avant qu'ils ne soient soumis à des tests à grande échelle plus dispendieux et longs. Il est donc nécessaire de développer des équipements abordables et de nouveaux protocoles de test / analyse qui permettent une évaluation préliminaire mais holistique de nouveaux matériaux pour LCF. Cette nécessité est la principale motivation de cette thèse de doctorat. Le premier objectif de cette thèse porte sur la conception de montages expérimentaux à faible coût en divisant le test de foudre standard en deux parties distinctes. Un nouveau circuit d'émulateur d'impulsions capable de produire une amplitude de crête de 40 kA a été conçu et fabriqué, tandis que des alimentations commerciales pouvant produire jusqu'à 500 A DC ont été utilisées pour tester les matériaux LSP contre des courants continus. Cet arrangement réduit la complexité et maximise la sécurité des circuits respectifs, menant à une meilleure rentabilité. Les émulateurs ont également été conçus avec une grande flexibilité afin d'accommoder des échantillons avec une large gamme de conductivités et pour reproduire diverses formes d'ondes. Les signaux d'onde émulés ici sont conformes aux normes SAE. Le deuxième objectif porte sur la caractérisation et l'analyse des matériaux conducteurs. Différents matériaux conducteurs, chacun avec leurs propres méthodes de fabrication, ont été étudiés comme revêtements pour LCF de l'avion.  ABSTRACT: New design and manufacturing schemes to produce  electrically conductive materials are regularly devised. The evolution of an electrically conductive material into a solution for lightning strike protection (LSP) relies on extensive testing and analysis requiring access to heavy infrastructure. This can lead to substantial delays in the research program and/or unreasonably high expenses. However, when exploring such conducting materials for LSP, neither is it financially viable nor technically productive to put them through the full battery of sophisticated lightning tests utilizing standard protocols that yield binary “go - no go” results. The time spent on such extensive studies is also difficult to justify. A pre-qualification program is thus desired. Such a program, if designed appropriately, can also serve as a feedback mechanism to improve on the materials' technology readiness before they are subjected to full-scale tests. There is a need to develop low-cost equipment and associated test/analysis protocols that allow for a preliminary but holistic evaluation of new materials for LSP, which serves as the motivation for this PhD thesis. The first objective of this thesis relating to the establishment of low-cost test equipment was achieved by dividing the standard lightning test into two separate parts of reduced severity. A new impulse emulator circuit capable of producing a 40 kA peak amplitude was designed and transformed into a physical structure, while commercial power supplies that could produce up to 500 A DC were used to test the LSP materials against continuous currents. This arrangement lowers complexity and safety demands on the respective circuits, hence leading to costeffectiveness. The emulators were also designed with a flexibility to both accommodate samples with a wide range of conductivities, and reproduce current waveforms with chosen test parameters, leading to wider application. The emulated lightning waveforms were shown to conform to SAE standards. The second objective concerns testing and analysis of conductive materials. Different conducting materials, each with their own manufacturing methods, were investigated as coatings for aircraft LSP. These included different metals (silver, tin and copper-tin) and hybrid materials (silvercarbon and silver-conducting polymer).


identifier: Mohajertehrani, M. (2017). Récolte d'énergie provenant des bus ARINC825 pour les applications en avionique  [Mémoire de maîtrise, École Polytechnique de Montréal].

abstract: RÉSUMÉ: Les avions modernes sont systématiquement équipés d'un certain nombre de systèmes qui demandent un grand nombre de capteurs pour leur fonctionnement optimal. Les câbles sont nécessaires pour procurer l'énergie et transmettre les données vers et à partir de ces capteurs. Le nombre croissant de capteurs demande encore plus de câbles. L'utilisation de plusieurs câbles entraîne plus de poids, d'espace et de complexité causant une consommation supplémentaire de carburant et donc plus d'émissions de CO2. Par conséquent, le câblage est l'une des principales difficultés dans les avions et l'industrie d'avionique explore des nouvelles techniques pour réduire le nombre des câbles pour construire des avions plus légers et plus économes en carburant. Nous nous intéressons dans ce mémoire à récolter de l'énergie dissipée par les lignes de données présentes dans les systèmes avioniques. L'énergie récoltée serait disposée pour alimenter les capteurs et actuateurs qui seront branchés sur ces lignes de données dans les avions. Cette récolte d'énergie se ferait par le biais d'interface intégré sur puce. L'approche de récolte énergétique proposée est basée sur le protocole d'échange de données par le bus ARINC 825 qui regroupe des périodes d'inactivité (inoccupé) mais maintient des niveaux de tension que nous récupérons comme une source d'alimentation par une chaîne de conversion de puissance. Cette interface de récolte d'énergie proposée comprend des circuits simples, un temps de stabilisation bas, une ondulation de tension réduite, une consommation d'énergie faible, une efficacité énergétique haute. Une conception au niveau de transistor est réalisée en technologie CMOSP 0.35 μm (AMS) 3.3 V/5 V et la performance du système est étudiée dans diverses conditions pour améliorer son efficacité. Ensuite, le système est intégré sur une puce qui a été fabriquée et testée. Les résultats expérimentaux consistent en une efficacité globale de 60%, une tension de sortie de 5.02 V, un temps de stabilisation de 3.6 ms et une ondulation de tension de 0.2 V. Le dispositif complété fournit une puissance de sortie de 10.08 mW pour l'alimentation des capteurs. Les résultats obtenus prouvent que l'interface proposée pourrait servir à alimenter des capteurs avioniques à partir de l'énergie récolté du bus ARINC 825.  ABSTRACT: Modern aircraft are systematically equipped with various systems that require a large number of sensors for their optimum operation. Cables are needed to provide power and transfer data to and from these sensors. The wired connection however, introduces complexity issues to the systems and it is also prone to damage due to wear. The growing numbers of sensors in aircrafts is associated with installation of even more cables. This leads to an enhanced weight of aerial-vehicle wiring and consequently, increased payload capacity, fuel consumption and CO2 emissions. As a result, cabling is one of the major challenges in aircraft and the avionics industry is exploring new techniques to reduce the number of cables to build lighter and more fuel-efficient aircraft. In this study, we are interested in harvesting the dissipated energy through data lines in avionic systems. The harvested energy can potentially be used for feeding the sensors and activators branching off the data lines in aircrafts. The implemented power harvesting approach is based on the data exchange protocol in ARINC 825 field (data) bus and consists of identifying the field bus idle periods are using their voltage level as the power source in the power conversion chain. This proposed energy harvesting interface features simple design of circuit components, short settling time and low-power consumption. A transistor-level design is carried out in CMOSP 0.35 μm (AMS) 3.3 V/5 V technology and the system performance is investigated under various conditions to improve its efficiency. The system is integrated on a microchip and it is fabricated. The experimental results consist of an overall efficiency of 60%, an output voltage of 5.02 V, a settling time of 3.6 ms and a voltage ripple of 0.2 V. Furthermore, the harvesting device provided an output power of 10.08 mW for feeding the sensors. The results proved that the proposed interface could serve as a powering unit of the avionic sensors through the harvested energy from ARINC 825 bus.


identifier: Moghaddasi, J. (2017). Multifunction Transceiver Architecture and Technology for Future Wireless Systems  [Thèse de doctorat, École Polytechnique de Montréal].

abstract: RÉSUMÉ: Depuis la toute première transmission sans fil, les ondes radiofréquences ont été progressivement mises en valeur et exploitées dans un nombre de plus en plus important d'applications. Parmi toutes ces applications, la détection et la télécommunication sont sans doute les plus indispensables de nos jours. Il existe un grand nombre d'utilisations des radiofréquences, incluant les transports intelligents pour lesquels les véhicules doivent être équipés à la fois de radars et de dispositifs de communication afin d'être capables de détecter l'environnement ainsi que de réaliser la communication avec d'autres unités embarquées. La technologie émergente 5G est un autre exemple pour lequel plusieurs capteurs et radios devraient être capables de coopérer de manière autonome ou semi-autonome. Les principes de fonctionnement des systèmes radars et radio sont toutefois différents. Ces différences fondamentales peuvent entraîner l'utilisation de différentes architectures de traitement du signal et d'émetteur-récepteur, ce qui peut poser des problèmes pour l'intégration de toutes les fonctions requises au sein d'une seule et même plate-forme. En dehors de cela, certaines applications requièrent plusieurs fonctions simultanément dans un même dispositif. Par exemple, les systèmes de détection d'angle d'arrivée 2D nécessitent d'estimer l'angle d'arrivée (AOA) du faisceau entrant dans les plans horizontal et vertical simultanément. La communication radio multi-bandes et multi-modes est un autre exemple pour lequel un système radio doit être capable de communiquer dans plusieurs bandes de fréquences et dans plusieurs modes, par exemple, un duplexage en fonction de la fréquence ou du temps. À première vue, on peut penser que l'assemblage de plusieurs dispositifs distincts n'est pas la meilleure solution en ce qui concerne le coût, la simplicité et la fonctionnalité. Par conséquent, une direction de recherche consiste à proposer une architecture d'émetteur-récepteur unifiée et compacte plutôt qu'une plate-forme assemblant de multiples dispositifs distincts. C'est cette problématique qui est spécifiquement abordée dans ce travail. Selon les fonctions à intégrer dans un seul et unique système multifonctionnel, la solution peut traiter plusieurs aspects simultanément. Par exemple, toute solution réalisant l'intégration de fonctions liées au radar et à la radio devrait traiter deux aspects principaux, à savoir : la forme d'onde opérationnelle et l'architecture frontale RF.  ABSTRACT: Since the very early wireless transmission of radiofrequency signals, it has been gradually flourished and exploited in a wider and wider range of applications. Among all those applications of radio technology, sensing and communicating are undoubtedly the most indispensable ones. There are a large number of practical scenarios such as intelligent transportations in which vehicles must be equipped with both radar and communication devices to be capable of both sensing the environment and communication with other onboard units. The emerging 5G technology can be another important example in which multiple sensors and radios should be capable of cooperating with each other in an autonomous or semi-autonomous manner. The operation principles of these radar and radio devices are different. Such fundamental differences can result in using different operational signal, distinct signal processing, and transceiver architectures in these systems that can raise challenges for integration of all required functions within a single platform. Other than that, there exist some applications where several functions of a single device (i.e. sensor or radio) are required to be executed simultaneously. For example, 2D angle-of-arrival detection systems require estimating the angle of arrival (AOA) of the incoming beam in both horizontal and vertical planes at the same time. Multiband and multimode radio communication is another example of this kind where a radio system is desired to be capable of communication within several frequency bands and in several modes, e.g., time or frequency division duplexing. At a first glance, one can feel that the mechanical assembling of several distinct devices is not the best solution regarding the cost, simplicity and functionality or operability. Hence, the research attempt in developing a rather unified and compact transceiver architecture as opposed to a classical platform with assembled multiple individual devices comes out of horizon, which is addressed specifically in this work. Depending on the wireless functions that are to be integrated within a single multifunction system, the solution should address multiple aspects simultaneously. For instance, any solution for integrating radar and radio related functions should be able to deal with two principal aspects, namely operational waveform and RF front-end architecture. However, in some other above- mentioned examples such as 2D DOA detection system, identical operational waveform may be used and the main challenge of functional integration would pertain to a unification of multiple mono-functional transceivers.


identifier: Souleimani, Y. (2017). New Strategies for Desensitizing Aero-Engine Axial Compressor Performance and Stability to Tip Clearance Increase  [Mémoire de maîtrise, École Polytechnique de Montréal].

abstract: RÉSUMÉ: Le jeu d'aube correspond à l'espace minuscule qui se trouve entre le bout des aubes d'un rotor de turbomachine et son carter fixe. Dans un compresseur de moteur d'avion, le jeu d'aube cause des pertes en performance et des problèmes de stabilité aérodynamique qui nuisent à la consommation en carburant et à l'enveloppe d'opération des moteurs d'avion. Les variations de la vitesse de rotation ainsi que des températures internes du compresseur durant un cycle de vol entraînent la dilation ou le rétrécissement de ses composants (rotor, disque ou carter), ce qui augmente temporairement ou de façon permanente (par frottement) le jeu d'aube. Cet agrandissement inévitable du jeu d'aube durant le cycle de vie du moteur résulte en une dégradation à long terme du moteur au niveau de sa consommation en carburant et de son enveloppe d'opération. La majorité des études effectuées se sont concentrées sur l'amélioration de la performance (rapport de pression totale et rendement) et la stabilité aérodynamique (marge de décrochage) à un jeu d'aube nominal. Toutefois, très peu d'études se sont attaquées directement à l'atténuation de la réduction (sensibilité) de la performance et de la stabilité aérodynamique face à l'agrandissement du jeu d'aube. Ces travaux incluent deux récentes études numériques très prometteuses à l'École Polytechnique de Montréal qui ont proposé deux stratégies de conception d'aubes et un nouveau traitement de carter pour réduire la sensibilité de la performance et de la marge de décrochage à l'agrandissement du jeu d'aube pour un compresseur axial. La phase actuelle de cette recherche vise à appliquer les conclusions de ces deux études à un vrai rotor de compresseur axial de moteur d'avion. Les objectifs de ce projet sont de concevoir un traitement de carter pour ce rotor afin de réduire la sensibilité de sa performance et de sa marge de décrochage face à l'agrandissement du jeu d'aube, et de changer le design de l'aube du rotor pour obtenir le même effet (sans traitement de carter). Ces deux designs seront testés dans un nouveau banc d'essai de compresseur transsonique à l'École Polytechnique de Montréal pour valider expérimentalement cette technologie. En cas de succès, cette technologie donnera des moteurs d'avion aérodynamiquement plus robustes qui seront capables de maintenir leur performance et enveloppe d'opération avec l'âge. La méthodologie choisie pour atteindre ces objectifs passe par une approche numérique basée sur des simulations numériques de l'écoulement (CFD) et est composée de trois étapes.  ABSTRACT: The tip clearance is the small gap found in turbomachine rotors that is left between the tip of the rotating blades and the stationary shroud. In an aero-engine compressor, this tip clearance is responsible for performance losses and stability issues which respectively increase the engine fuel consumption and reduce its operating envelope. During a given flight mission, the variations experienced by the compressor rotational speed and temperatures lead to the expansion/shrinkage of the compressor components (rotor, disc or shroud) which increase temporarily or permanently (from rubbing) the size of the tip clearance. This inevitable increase in tip clearance throughout the engine life translates into a long-term degradation of the engine in terms of fuel consumption and operating envelope. Many studies in the literature have focused on improving the performance (i.e. total pressure ratio and efficiency) and aerodynamic stability (stall margin) of the compressor at a nominal tip clearance. However, very few of them explicitly dealt with alleviating the drop (sensitivity) of these parameters with tip clearance increase. These include two highly promising recent numerical studies at Polytechnique of Montréal that proposed two new blade design strategies and a novel casing treatment to decrease the performance and stall margin sensitivity of an axial compressor rotor to tip clearance increase. The current phase of this research aims to apply the findings from these two studies to a real aero-engine axial compressor rotor. The objectives of this project are to design a casing treatment for this rotor to reduce its performance and stall margin sensitivity to tip clearance, and to redesign the rotor itself to achieve the same goal (without casing treatment). These two designs will be tested in the new transonic compressor test rig at Polytechnique of Montréal to experimentally validate this technology. If successful, this technology will lead to more aerodynamically robust aero-engines capable of maintaining their performance and operating envelope with age. The methodology to attain these objectives uses a computational approach using CFD simulations and consists of three steps. First, the baseline rotor is simulated to assess its nominal performance/stall margin and their sensitivities to tip clearance as well as the source of these sensitivities. Second, the novel casing treatment configuration is adapted to the baseline rotor through a parametric study in order to minimize nominal performance penalty and maximize improvements in sensitivity.


identifier: Taillandier, C. (2017). Impact des protocoles de mise en service des réseaux d'eau d'un grand bâtiment sur la qualité de l'eau  [Mémoire de maîtrise, École Polytechnique de Montréal].

abstract: RÉSUMÉ: Les longues périodes de stagnation présentes lors de la mise en service des réseaux d'eau d'un nouveau bâtiment peuvent engendrer une détérioration de la qualité d'eau. Une accumulation de contaminants et débris peut se produire pendant la période de construction des réseaux et peut accélérer la formation de biofilm pendant la période entre la mise en eau et la mise en service. La norme canadienne prescrit une purge ainsi qu'une désinfection au chlore lors de la mise en eau d'un nouveau bâtiment mais ne spécifie pas de vitesses ou de temps de rinçage ni de concentration de chlore. Lorsque cette purge n'est pas effectuée de façon efficace, plusieurs problèmes de qualité d'eau peuvent en découler. Les facteurs déjà problématiques dans les réseaux d'eau de grands bâtiments, tel que la stagnation et la température de l'eau, sont exacerbés lors de la mise en service du bâtiment.  ABSTRACT: The extended periods of stagnation present during the start-up of the water system of a new building can lead to a deterioration of the water quality. An accumulation of contaminants and debris may occur during the period of the network construction and may accelerate the formation of biofilm during the period between impoundment and commissioning. The Canadian standard prescribes purging and chlorine disinfection when a new building is impounded but does not specify rinsing speeds or time and chlorine concentration. When this purging is not carried out effectively, several water quality problems may result. Factors that are already problematic in large building water systems, such as stagnation and water temperature, are exacerbated when the building is commissioned.


identifier: Lapointe, J. (2017). Fonctionnalisation des écrans de téléphones mobiles : des premiers dispositifs invisibles à l'amélioration de l'écriture par laser  [Thèse de doctorat, École Polytechnique de Montréal].

abstract: RÉSUMÉ: Après avoir acheté par curiosité un écran de téléphone mobile sur Internet, il a été suggéré d'inscrire un guide d'ondes à l'intérieur, ce qui était une première dans ce type de verre. Un rêve fit alors surface : la fabrication de dispositifs invisibles afin de fonctionnaliser l'écran des téléphones mobiles. Pour être invisible (sous une lumière ambiante normale), un dispositif ne doit ni rayonner, ni absorber, ni réfléchir, ni réfracter la lumière visible d'une façon détectable par l'oeil. Ceci semble contre la nature des choses et seulement possible dans les romans de science-fiction. Néanmoins, les résultats de cette thèse démontrent le contraire. Pour arriver à cette fin, les limites optiques de l'oeil humain ont tout d'abord été étudiées afin de connaître les paramètres critiques que doit posséder un mince guide d'ondes cylindrique afin qu'il soit indétectable par l'oeil. Notons que les guides d'ondes (semblables à des fibres optiques) sont la base des dispositifs photoniques, un peu comme le sont les fils conducteurs pour l'électronique. En plus de devoir être fait d'un matériel transparent (qui n'absorbe pas la lumière visible), il est démontré que la variation d'indice de réfraction d'un guide d'ondes par rapport à l'écran de verre ne doit pas dépasser ∼3×10-4 pour être invisible, ce qui est extrêmement petit. L'électronique ne peut en aucun cas rencontrer ces critères avec la lumière visible. En fait, pour rencontrer ces critères, le dispositif doit être fait du même matériel (le même verre) et seule une légère modification très précise de la structure atomique doit avoir lieu. Jusqu'à maintenant, une seule méthode semble avoir le potentiel de parvenir à cette fin : le traitement laser ultrarapide (aussi appelé laser femtoseconde (fs)). En effet, grâce à leurs impulsions laser très courtes (∼100 fs) qui permettent l'absorption multi-photon via une interaction non-linéaire, la technologie des lasers fs pousse sans cesse les limites de précision en trois dimensions, en plus de permettre la modification de la structure atomique sans dommage collatéral et sans effet d'accumulation de chaleur. Dans le but de parvenir à l'invisible, l'interaction laser-verre est étudiée afin de tenter de cerner les mécanismes physiques du changement d'indice; le type de modification structurelle utilisé dans cette thèse n'étant pas parfaitement compris dans la littérature.  ABSTRACT: After having bought a mobile phone screen on the Internet out of curiosity, it was suggested to insert a waveguide inside, which had never been done in this type of glass. Then, a dream suddenly popped up: the manufacture of invisible devices in order to functionalize the screen of mobile phones. To be invisible to the eye (under normal ambient light), a device must not radiate, absorb, reflect, or refract visible light in any way that can be detected by the human eye. This seems against the nature of things and only possible in science fiction novels. Nevertheless, the results of this thesis demonstrate the opposite. To achieve this challenge, the optical limits of the human eye have been studied in order to find the critical parameters that a thin cylindrical waveguide must reach in order to be undetectable to the eye. Note that waveguides (similar to optical fibers) are the basis of the photonic devices, much like the conductive wires for electronics. In addition to the necessity of being made of transparent material (which does not absorb visible light), it is demonstrated that the variation of the refractive index of the waveguide relative to the glass screen must not exceed ∼3×10-4 to be invisible, which is extremely small. Electronic circuitry cannot in any case meet these criteria under visible light. In fact, to meet these criteria, the device must be made of the same material (the same glass) and only a slight and very precise modification of the atomic structure must take place. Up to now, only one method seems to have the potential to achieve this: ultrafast (also called femtosecond (fs)) laser processing. Due to their very short laser pulses (∼100 fs), which allow nonlinear multiphoton absorption, fs laser technology constantly pushes the precision limits in three dimensions, in addition of allowing atomic structure modification without collateral damage and heat accumulation. In order to reach invisibility, the laser-glass interaction is studied to identify the physical mechanisms behind refractive index modification; the type of structural modification used in this thesis is not fully understood in literature.


identifier: Achouri, K. (2017). Synthesis and Applications of Electromagnetic Metasurfaces  [Thèse de doctorat, École Polytechnique de Montréal].

abstract: RÉSUMÉ: Les métasurfaces électromagnétiques sont des structures bidimensionnelles d'épaisseur fine par rapport à la longueur d'onde d'opération. Elles sont utilisées pour contrôler la diffusion d'ondes électromagnétiques. De telles structures sont conventionnellement composées d'un arrangement périodique de particules diffusantes, de taille plus petite que la longueur d'onde. Ces particules sont conçues de façon à contrôler l'amplitude, la phase, la polarisation et la direction de propagation des ondes réfléchies et transmises par les métasurfaces, lorsque celles-ci sont illuminées par une onde incidente spécifique. L'idée de contrôler la lumière avec des structures d'épaisseur fine n'est pas nouvelle et existe depuis bien longtemps. Cependant, la compréhension mathématique et physique, ainsi que les capacités technologiques requises pour fabriquer ce genre de structures complexes, particulièrement celles qui réalisent un contrôle avancé du champ électromagnétique, n'ont été essentiellement disponibles que depuis les dix dernières années. En outre, malgré les progrès récents, il y a un manque crucial d'une méthode de synthèse, qui soit à la fois rigoureuse et universelle, et qui permette de traiter n'importe quel type de transformation électromagnétique. Il s'ensuit que l'objectif principal de ce travail est de développer un cadre général de synthèse pour l'implémentation mathématique et pratique de métasurfaces, indépendamment de la transformation électromagnétique prescrite. Cette thèse présente une discussion détaillée de la synthèse mathématique de métasurfaces, qui est basée sur des conditions aux limites rigoureuses s'appliquant à des interfaces d'épaisseur nulle. La procédure de synthèse est un problème inverse qui fournit les susceptibilités des métasurfaces en fonction des transformations électromagnétiques spécifiées. Dans ce travail, nous considérons le cas général de métasurfaces bianisotropes possédant des termes de susceptibilités à la fois tangentiels et normaux. La procédure de synthèse est alors séparée en plusieurs cas particuliers, avec un ordre croissant de complexité, qui sont chacun traités de manière individuelle. En plus de cela, la méthode de synthèse a également été étendue afin de prendre en compte le cas de susceptibilités monoisotrope non-linéaire de second ordre. La synthèse mathématique de métasurfaces est illustrée de manière théorique et numérique avec plusieurs exemples qui incluent notamment le design de rotateurs de polarisation réciproques et non-réciproques, ainsi que des transformateurs d'ondes multiples. Une discussion détaillée sur la théorie fondamentale des métasurfaces réfractives est également proposée. Elle décrit différentes configurations de susceptibilités qui permettent de réaliser une transformation réfractive.  ABSTRACT: An electromagnetic metasurface is a two-dimensional structure that is thin with respect to the considered wavelength of operation and that may be used to control the scattering of electromagnetic waves. Such a structure is conventionally composed of a periodic arrangement of engineered subwavelength scattering particles that enables one to control the amplitude, phase, polarization and direction of propagation of the fields reflected and transmitted by the metasurface, when the latter is illuminated by a specific incident field. While the idea of controlling light with thin surfaces has been around for a very long time, the mathematical and physical understanding as well as the technical capabilities required to realize such complex structures, especially the ones that perform advanced control of the fields, have only been available since the last decade. However, there has been a crucial lack of a rigorous and universal synthesis technique that would apply to any field specification. It follows that the main objective of this work is to provide a general synthesis framework for the mathematical and practical implementation of metasurfaces, irrespectively of the prescribed electromagnetic transformations. The thesis presents an in-depth discussion on the mathematical synthesis of metasurfaces that is based on rigorous zero-thickness sheet transition conditions. The synthesis procedure is an inverse problem that yields the metasurfaces susceptibilities in terms of the fields corresponding to the specified electromagnetic transformations. We are considering the very general case of fully bianisotropic metasurfaces with both tangential and normal susceptibility components. The synthesis procedure is then split into different particular cases, with increasing order of complexity, that are individually addressed. Additionally, the synthesis technique is also extended so as to include the case of monoisotropic second-order nonlinear susceptibilities. The mathematical synthesis of metasurfaces is theoretically and numerically illustrated with several examples, which notably include the design of reciprocal and nonreciprocal polarization rotators and multiple wave transformers. A detailed discussion on the fundamental theory of refractive metasurfaces is proposed and which describes various susceptibility configurations that allow one to achieve wave refraction. For each of these configurations, the power conversion efficiency between the incident and refracted wave is also analyzed from a mathematical and physical perspective. Following the mathematical developments of the synthesis, the practical realization of metasurfaces is then addressed.


identifier: Zhang, K. (2017). A Novel CMOS Micro-Spectrometer Based on Wavelength Absorption  [Mémoire de maîtrise, École Polytechnique de Montréal].

abstract: RÉSUMÉ: L'analyse spectrométrique est une technique largement utilisée pour étudier les matériaux et les composés. Les spectromètres modernes dédiés à la recherche sont des instruments encombrants composés d'une source lumineuse, d'un élément de dispersion, de lentilles, d'un capteur photonique, de composants électromécaniques et de circuits électroniques de contrôle, de traitement de données et de mémoire. Les éléments de dispersion les plus couramment employés sont les prismes et les réseaux de diffraction ou d'interférence. Les éléments de dispersion sont irremplaçables dans les spectromètres modernes. Dans cette thèse, une nouvelle méthode pour la détection du spectre basée sur l'absorption des photons dans le Silicium, matériau de base employé dans les procédés de fabrication microélectronique, est proposée. Le spectromètre, nommé Wavelength Absorption Spectrometer (WAS), n'utilise aucun élément de dispersion. Les technologies de fabrication CMOS permettent d'implémenter sur la même puce, le détecteur et les composants de traitement de signal du spectromètre. La profondeur de pénétration de la lumière incidente dépend de la longueur d'onde pour un matériau semi-conducteur spécifique de sorte que l'information spectrale peut être obtenue en mesurant la concentration en excès de paires électron-trou photo générés en fonction de la profondeur. Le transport des charges en excès photo-générées dépend de la concentration des dopants, de la distribution des champs électrique et magnétique, du taux de génération et de recombinaison, de la vitesse de recombinaison de surface, de la durée de vie des charges, de la température et de la géométrie du dispositif. La thèse traite en détail le principe de détection proposé et présente les résultats expérimentaux d'un prototype WAS.  ABSTRACT: Spectrometry analysis is a widely used technique to investigate materials and structures. The current research-grade spectrometers are bulky equipment composed of a light source, a dispersing element, lenses, an optical sensor, electromechanical components and an electronic circuit. The commonly used dispersing elements mainly include a prism, diffraction grating, or an interference component. The dispersing elements are irreplaceable in modern spectrometers. In this thesis, a novel method of detecting the spectrum based on wavelength absorption phenomenon in silicon is proposed; it is called Wavelength Absorption Spectrometer (WAS). CMOS integrated circuit technology is highly mature and allows the detector and the signal processing component to be implemented on the same chip. The light incident depth depends on its wavelength for a specific semiconductor material, thus the wavelength spectral information is obtained by measuring the photo-generated electron-hole pairs as a function of depth. Under the electric and magnetic field, the photo-generated holes are collected by reverse-biased PN junctions. The excess carrier transportation depends on the doping concentration, the electric and magnetic field distribution, the generation-recombination rate, the surface recombination velocity, carriers' life time, the temperature, and the device geometry. All of these factors are discussed in the thesis. The thesis discusses the proposed detection principle in detail and presents experimental results of a WAS prototype. Three wavelengths, 470


identifier: Niknazar, P. (2017). Rethinking the Role of Classification in Project Management Research  [Thèse de doctorat, École Polytechnique de Montréal].

abstract: RÉSUMÉ: La vision universelle du projet, longtemps entretenue dans les cadres normatifs, cède peu à peu la place à une approche différenciée, où la notion de classification devient prépondérante. Toutefois, il semble bien que la communauté scientifique tarde à s'y intéresser; ce thème reste largement sous-étudié dans la littérature contemporaine dédiée à la gestion de projet. Il s'en suit une certaine confusion sémantique au sein de la communauté, touchant à la fois les postures philosophiques, mais aussi la terminologie et les processus qui y sont reliés. Cette thèse vise à établir la classification des projets comme sujet de recherche spécifique. À cette fin, et sur la base des contributions issues de plusieurs domaines scientifiques, ce projet doctoral propose une réflexion sur le processus de classification selon une perspective cognitiviste. Le premier article de cette thèse porte sur les différents processus cognitifs pouvant être sollicités par des acteurs organisationnels lors de la construction de systèmes de classification de projets. Le second article poursuit l'analyse en examinant empiriquement la compréhension que détiennent différents groupes vis-à-vis certaines catégories de projet. Ensemble, ces deux premiers articles ouvrent donc la "boîte noire"  du processus cognitif de classification, et offrent une analyse sur la façon dont les classifications de projet sont établies par les chercheurs et les praticiens. Ce faisant, elles permettent de réduire la confusion et les multiples interprétations relatives aux catégories de projet, et qui ont longtemps constitué des freins à l'utilisation efficace de systèmes de classification, tant en recherche qu'en pratique. Dans le troisième article, la distinction entre les notions de classification et de typologie est analysée. On y soutient que la classification devrait constituer une condition préalable pour définir des types de projet et pour établir des théories "de portée intermédiaire (middle-range)"; on y défend également l'idée qu'une typologie de projet bien développée peut elle-même être considérée comme une théorie. En plus de proposer des retombées pratiques et concrètes pour les milieux de pratique, l'ensemble des articles de cette thèse permettent de jeter les bases d'un programme de recherche au sein de la communauté scientifique; ils contribuent également aux efforts actuels visant à consolider les bases théoriques de la gestion de projet. Mots clés: Classification du projet, catégorisation du projet, typologie des projets, taxonomie des projets, réussite du projet, théorie de portée intermédiaire, théorie de la gestion de projet  ABSTRACT: Moving away from a universal view of projects, classification of projects has been recognized as an essential requirement for any investigation of project management. Yet classification as an independent topic of research has been understudied and undervalued in the project management literature. This issue has resulted in the development of semantic confusion among the project management researchers, with regard to philosophical stands, terminology, processes and implications of project classification. By rethinking the role of classification in a project management context, this dissertation aims to address this issue and establish project classification as an independent research topic. To that end and to keep up with recent advancements in classification research in other fields, this dissertation focuses more on evaluating the process of classification from a cognitive perspective. Accordingly, in the first article, different cognitive processes that individuals might apply to construct their project classification schemes are discussed. Delving further, the second article empirically examines the shared understanding of different groups vis-à-vis project categories. By opening the black box of the cognitive process of classification, the first two articles shed light on how and why different researchers or practitioners developed their project classification schemes. Thus, they reduce the ambiguities, inconsistencies and multiple interpretations of project categories, which have been identified as a main obstacle to the effective use of project classification systems in both research and practice. In the third article, the distinction between the definitions and implications of classification and typology is discussed. In particular, it is argued that classification should be a prerequisite to delimit project types and build up middle-range theories and that a well-developed project typology itself can be regarded as a theory. The collection of articles in this dissertation not only has important practical implications but, by laying the groundwork for establishing project classification as a research topic, fosters the theory development in the project management field. Keywords: Project classification, project categorization, project typology, project taxonomy, project success, middle-range theory, project management theory


identifier: Rahmani, Z. (2017). Implementation of New Multiple Access Technique Encoder for 5G Wireless Telecomunication Networks  [Mémoire de maîtrise, École Polytechnique de Montréal].

abstract: RÉSUMÉ: Les exigences de la connectivité mobile massive de différents appareils et de diverses applications déterminent les besoins des prochaines générations de technologies mobiles (5G) afin de surmonter les demandes futures. L'expansion significative de la connectivité et de la densité du trafic caractérisent les besoins de la cinquième génération de réseaux mobiles. Par conséquent, pour la 5G, il est nécessaire d'avoir une densité de connectivité beaucoup plus élevée et une plus grande portée de mobilité, un débit beaucoup plus élevé et une latence beaucoup plus faible. En raison de l'exigence d'une connectivité massive, de nombreuses nouvelles technologies doivent être améliorées: le codage des canaux, la technique d'accès multiple, la modulation et la diversité, etc. Par conséquent, compte tenu de l'environnement 5G, surcoût de signalisation et de la latence devrait être pris en compte [1]. En outre, l'application de la virtualisation des accès sans fil (WAV) devrait également être considérée et, par conséquent, il est également nécessaire de concevoir la plate-forme matérielle prenant en charge les nouvelles normes pour la mise en œuvre des émetteurs-récepteurs virtuels. L'une des nouvelles technologies possibles pour la 5G est l'accès multiple pour améliorer le débit. Par conséquent, au lieu d'OFDMA utilisé dans la norme LTE (4G), l'application d'une nouvelle technique d'accès multiple appelée Sparse Code Multiple Access (SCMA) est investiguée dans cette dissertation. SCMA est une nouvelle technique d'accès multiple non orthogonale du domaine fréquentiel proposée pour améliorer l'efficacité spectrale de l'accès radio sans fil [2]. L'encodage SCMA est l'un des algorithmes les plus simples dans les techniques d'accès multiple qui offre l'opportunité d'expérimenter des méthodes génériques de mise en oeuvre. En outre, la nouvelle méthode d'accès multiple est supposée fournir un débit plus élevé. Le choix du codage SCMA avec moins de complexité pourrait être une approche appropriée. La cible fixée pour cette recherche était d'atteindre un débit d'encodage de plus de 1 Gbps pour le codeur SCMA. Les implémentations de codage SCMA ont été effectuées à la fois en logiciel et en matériel pour permettre de les comparer. Les implémentations logicielles ont été développées avec le langage de programmation C. Parmi plusieurs conceptions, la performance a été améliorée en utilisant différentes méthodes pour augmenter le parallélisme, diminuer la complexité de calcul et par conséquent le temps de traitement.  ABSTRACT: The demands of massive mobile connectivity of different devices and diverse applications at the same time set requirments for next generations of mobile technology (5G). The significant expansion of connectivity and traffic density characterize the requirements of fifth generation mobile. Therefore, in 5G, there is a need to have much higher connectivity density, higher mobility ranges, much higher throughput, and much lower latency. In pursuance of the requirement of massive connectivity, numerous technologies must be improved: channel coding, multiple access technique, modulation and diversity, etc. For instance, with 5G, the cost of signaling overhead and latency should be taken into account [1]. Besides, applying wireless access virtualization (WAV) should be considered and there is also a need to have effective implementations supporting novel virtual transceiver. One of the possible new technologies for 5G is exploiting multiple access techniques to improve throughput. Therefore, instead of OFDMA in LTE (4G), applying a new multiple access technique called Sparse Code Multiple Access (SCMA) is an approach considered in this dissertation. SCMA is a new frequency domain non-orthogonal multiple access technique proposed to improve spectral efficiency of wireless radio access [2]. SCMA encoding is one of the simplest multiple access technique that offers an opportunity to experiment generic implementation methods. In addition, the new multiple access method is supposed to provide higher throughput, thus choosing SCMA encoding with less complexity could be an appropriate approach. The target with SCMA was to achieve an encoding throughput of more that 1Gbps. SCMA encoding implementations were done both in software and hardware to allow comparing them. The software implementations were developed with the C programing language. Among several designs, the performance was improved by using different methods to increase parallelism, decrease the computational complexity and consequently the processing time. The best achieved results with software implementations offer a 3.59 Gbps throughput, which is 3.5 times more that the target. For hardware implementation, high level synthesis was experimented. In order to do that, the C based functions and testbenches which were developed for software implementations, were used as inputs to Vivado HLS.


identifier: de Boutray, M.-L. (2017). Les cyanobactéries et leurs toxines dans les sources d'eau potable  [Thèse de doctorat, École Polytechnique de Montréal].

abstract: RÉSUMÉ: La prolifération grandissante des épisodes de fleurs d'eau de cyanobactéries toxiques dans les plans d'eau potable et dans les usines de traitement d'eau potable est une préoccupation mondiale. L'utilisation de sondes in vivo, permettant la détection de la phycocyanine des cyanobactéries par fluorescence, est une technologie innovante, de plus en plus couramment utilisée. Néanmoins, pour favoriser son implémentation à grande échelle, elle doit être validée scientifiquement. De nombreuses sources d'interférences dans ces sondes sont à l'origine de biais de lecture.  ABSTRACT: The increase of toxic cyanobacterial blooms in source waters that can lead to a breakthrough into drinking water treatments plants is a worldwide concern. The use of in situ probes allows for the detection of cyanobacterial phycocyanin through fluorescence. It is an innovative technology becoming more widely used. However, to facilitate the implementation of this technology, it must be validated. Several sources of interferences can lead to biases in their application.