Recherche avancée sur les thèses de l'INSA de Lyon

  • 310 ressources ont été trouvées. Voici les résultats 1 à 10
Tri :   Titre Date Type de contenu Auteur
Djellal Mohamed. Aide a la conception et optimisation des reseaux d'echangeurs thermiques en raffinage. 1987 / Thèses / accès à la bibliothèque (document papier)
Résumé
Résumé
A/Description et construction de reseau par visualisation graphique interactive.-B/Optimisation statique de trains d'echange de chaleur pour deux cas de figure:(1)Conception de nouvelles unites et agregation de celles-ci en reseau-(2)Diagnostic de fonctionnement d'un reseau existant par decomposition en sous-reseau ou cellules.Dans les deux cas ,optimisation exergetique des reseaux et localisation des vannes de regulation par etude de sensibilite.
Mot(s) clés libre(s) : ECHANGEUR CHALEUR, RAFFINAGE, OPTIMISATION, AFFICHAGE GRAPHIQUE, EXERGIE, SYSTEME INFORMATIQUE, INFORMATIQUE
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Lallart Mickaël. Amélioration de la conversion électroactive de matériaux piézoélectriques et pyroélectriques pour le contrôle vibratoire et la récupération d'énergie : application au contrôle de santé structurale auto-alimenté. 2008 / Thèses / accès à la bibliothèque (document papier)
Résumé
Résumé
L’objectif des travaux présentés ici est triple. Tout d’abord il s’agit de développer de nouvelles techniques d’amortissement vibratoire semi-passives et semi-actives limitant la fatigue des matériaux. Les techniques présentées répondent aux contraintes énergétiques des systèmes embarqués, limitant la puissance requise et le volume de matériau actif tout en assurant un amortissement significatif. Ensuite, de nouvelles méthodes améliorant l’extraction et la récupération d’énergie vibratoire ou thermique ambiante par le biais d’éléments piézoélectriques ou pyroélectriques sont exposées. Reposant sur un traitement non linéaire de la tension générée par ces matériaux actifs, ces techniques permettent un gain important en termes de puissance de sortie. Enfin, des techniques de contrôle de santé structurale nécessitant une énergie très faible sont développées. Ces techniques, basées sur les interactions d’ondes acoustiques au coeur même des éléments composites, permettent le suivi continu de l’évolution de la structure, donnant par conséquent une image de l’état structural. Ces trois points seront finalement combinés, démontrant ainsi la faisabilité du contrôle de santé structurale in situ et du contrôle vibratoire totalement autonomes en termes d’énergie. Cette dernière partie a été effectuée dans le cadre du projet euroépéen ADVICE ii.1 (Autonomous Damage detection and VIbration Control systEms), projet STREP ii.2 du programme européen FP6 ii.3.
The objectives of the work reported in the present document are threefold. The first aim consists in developping new vibration damping techniques, based on a semi-passive or a semi-active approach, in order to limit stress levels in structures. These techniques meet the low-power constraint of embedded devices, limiting both the power requirements and the needed volume of active material, while ensuring a significant damping. Then, new energy harvesting methods that enhance the extraction process from ambient vibrations and heat using piezoelectric or pyroelectric materials will be presented. Based on original non-linear treatments of the actuator output voltage, these techniques will be shown to allow a great enhancement in terms of output power. Finally, new structural health monitoring schemes consuming a very few amount of energy will be exposed. The principles of such tehniques rely on the use of guided waves that interact with the structure, allowing a continuous and in situ monitoring of the evolution of the structural state. These three points will be finally combined, demonstrating the faisability of vibration control and structural health monitoring in a truly autonomous, self-powered fashion. This last part has been carried out in the framework of the european project ADVICE ii.1 (Autonomous Damage detection and VIbration Control systEms), STREPii.2 project within the european program FP6 ii.3.
Mot(s) clés libre(s) : Energétique, Vibration, Contrôle vibratoire, Récupération énergie, Conversion électrique, Piézoélectricité, Ferroélectricité, Pyroélectricité, ADVICE
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Lallart Mickaël. Amélioration de la conversion électroactive de matériaux piézoélectriques et pyroélectriques pour le contrôle vibratoire et la récupération d'énergie : application au contrôle de santé structurale auto-alimenté. 2008 / Thèses / accès à la bibliothèque (document papier)
Résumé
Résumé
Les récents progrès en microélectronique ainsi qu’en récupération d’énergie ambiante permettent désormais d’envisager la conception de « systèmes intelligents » auto-alimentés. L’objectif des travaux présentés ici est triple. Tout d’abord il s’agit de développer des techniques de contrôle vibratoire limitant la fatigue des matériaux et répondant aux contraintes énergétique des systèmes embarqués. Ensuite de nouvelles méthodes améliorant la récupération d’énergie vibratoire ambiante sont exposées. Reposant sur un traitement non linéaire, ces techniques permettent un gain important de puissance de sortie. Enfin, des techniques de contrôle de santé structurale nécessitant une énergie très faible sont présentées, permettant ainsi le suivi à moindre coût de l’évolution de la structure. Ces trois points seront finalement combinés, démontrant ainsi la faisabilité du contrôle de santé structurale in situ totalement auto-alimenté. Cette dernière partie a été effectuée dans le cadre du projet européen ADVICE.
Recent advances in both microelectronics and energy harvesting allows nowadays the conception of truly self-powered "smart systems". The objectives of the work reported in the present document are threefold. First it aims at developing new vibration damping techniques in order to limit stress levels in structures, while meeting the low-power constraint of embedded devices. Then, new energy harvesting methods will be presented. Based on original non-linear treatments, these techniques will be shown to allow a great enhancement in terms of output power. Finally, structural health monitoring schemes consuming a very few amount of energy will be exposed, allowing a continuous but low cost monitoring of the evolution of the structural state. These three points will be finally combined, demonstrating the feasibility of vibration control and structural health monitoring in a truly autonomous, self-powered fashion. This last part has been carried out in the framework of the European project ADVICE.
Mot(s) clés libre(s) : Energétique, Vibration, Contrôle vibratoire, Récupération énergie, Conversion électrique, Piézoélectricité, Ferroélectricité, Pyroélectricité, ADVICE
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Bonjour Jocelyn. Amélioration des transferts de chaleur en ébullition naturelle convective par effet de confinement. 1996 / Thèses / accès à la bibliothèque (document papier)
Résumé
Résumé
Ce travail concerne l'amélioration des échanges de chaleur au cours de l'ébullition dans un espace confiné où le fluide est mis en mouvement sous l'effet des forces de gravité (effet thermosiphon). Une étude expérimentale de l'ébullition du RI 13 dans un canal rectangulaire vertical dont les côtés sont ouverts a permis de mettre en évidence que, pour les faibles flux, le confinement peut augmenter les coefficients d'échange thermique jusqu'à 300 % par rapport à l'ébullition libre. Cependant, aux forts flux, il entraîne une dégradation des échanges et une diminution du flux critique. L'influence de la pression a également été étudiée : une augmentation de celle-ci améliore les échanges mais ne permet pas de compenser la réduction du flux critique due au confinement. Une analyse des mécanismes de transfert de chaleur intervenant en ébullition confinée a été réalisée. Grâce à la technique de l'anémométrie à fil chaud pour la détection des phases, trois régimes d'ébullition confinée ont été déterminés à partir de critères objectifs (taux de présence de la vapeur, temps et fréquence de passage des bulles, ...). Une carte d'écoulements originale a été proposée afin d'identifier ces différents régimes. Les lois d'échange thermique établies, liées à ces régimes, ainsi que la corrélation proposée pour la prédiction du flux critique donnent des résultats théoriques en bon accord avec nos propres résultats expérimentaux et ceux de la littérature. Enfin, une étude locale et microscopique de l'ébullition confinée sur un site artificiel isolé a permis de confirmer l'importance des principaux mécanismes de transfert de chaleur.
This work deals with the heat transfer enhancement during boiling in a confined space in which the fluid circulates under the gravity forces action (thermosiphon effect). An experimental study of the boiling of R-113 in a rectangular vertical channel, whose sides are left open, has been carried out. For low heat fluxes, when the channel gap-size decreases, the heat transfer coefficient can be increased up to 300 % in comparison with unconfined pool boiling. However, for high heat fluxes, the decrease in the channel gap-size leads to a deterioration of the boiling heat transfer and a decrease in the critical heat flux. A pressure increase implies a heat transfer enhancement but cannot compensate the decrease in the critical heat flux. The main physical mechanisms involved in the boiling in a confined space are analysed and described. Three confined boiling regimes are determined from objective criteria (void fraction, bubble passing time or frequency, ...) obtained by means of the hot wire anemometry technique for phase discrimination. A new flow pattern map is proposed in order to identify these regimes. Various heat transfer correlations, the choice of which depends on the regimes, and a correlation for the prediction of the critical heat flux are established. The theoretical results are in good agreement with our experimental results, but also with other results published in the literature. Finally, a local and microscopic study of the confined boiling from an artificial isolated nucleation site led us to confirm the importance of the main heat transfer mechanisms.
Mot(s) clés libre(s) : EBULLITION NUCLEEE, FLUX THERMIQUE CRITIQUE, REGIME ECOULEMENT, CANAL ETROIT, ANENOMETRE FIL CHAUD, FRACTION VIDE
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Zaghdoudi Mohamed Chaker. Amélioration des transferts de chaleur en ébullition sous l'action d'un champ électrique. 1996 / Thèses / accès à la bibliothèque (document papier)
Résumé
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Le présent travail concerne l'étude de l'augmentation des transferts thermiques en ébullition nucléée en présence d'un champ électrique continu et uniforme (effet électro-hydrodynamique (EHD)). Une étude expérimentale a permis de mettre en évidence l'action du champ électrique sur l'ébullition libre du n-pentane. L'augmentation maximale des coefficients d'échange est de l'ordre de 300 %. L'amélioration des transferts thermiques dépend de la densité du flux de chaleur, de la conductivité électrique du fluide utilisé, de l'intensité du champ électrique et de sa direction. Le champ électrique a également pour effet d'augmenter le flux critique et d'éliminer le phénomène d'hystérésis. La loi de transferts thermiques établie donne des résultats théoriques en bon accord avec les résultats expérimentaux. Une analyse des mécanismes de transferts thermiques au cours de l'ébullition sous champ électrique, basée sur l'étude de l'action des forces électriques agissant sur l'interface liquide vapeur, a été développée. Dans le cas des fluides à très faible conductivité électrique, les forces électriques sont normales à l'interface. Les bulles s'allongent dans la direction du champ électrique et ont un diamètre équivalent inférieur à celui en l'absence de champ électrique, ce qui est en accord avec les observations visuelles. Pour des fluides dont la conductivité électrique· est plus élevée, une analyse des équations de la quantité de mouvement dans les phases liquide et vapeur a été effectuée. On montre que le mouvement du liquide autour des bulles, dû au champ électrique, entraîne une déformation des bulles plus importante que pour des fluides peu conducteurs. Ces résultats concordent avec les résultats expérimentaux relatifs à l'effet de la conductivité électrique du fluide sur l'amélioration des transferts thermiques.
This study deals with pool boiling heat transfer enhancement by means of a strong DC and uniform electric field ( eletro-hydrodynamic effect (EHD)). The effect of an electric field on pool boiling of n-pentane has been experimentally studied. A threefold increase in heat transfer coefficient is reached. The heat transfer enhancement depends on the heat flux, the fluid electrical conductivity, the electric field strength and its polarity. The electric field allows also an· increase of the critical heat flux and the disappearance of the pool boiling hysteresis phenomena. A boiling heat transfer law based on dimensionless numbers is proposed and determined from the experimental results. The theoretical results are in good agreement with experimental results. The analysis of the pool boiling enhancement heat transfer mechanisms are based on the study of the interfacial electric forces acting on the liquid-vapor interface. It has been shown that, for poorly electrical conducting fluids, the interfacial electric forces are normal to the interface. The bubbles are elongated in the direction of the applied electric field and their equivalent detachment diameter is Jess than that obtained in zero-field conditions. This J is in agreement with the experimental visualisations done in this study. For the more conducting fluids, j an analysis of the momentum equations in the liquid and the vapor phases has been done. It is shown j : that the liquid motion around the hubble, which is due to the electric field, causes a hubble elongation 1 which is more important than that obtained for poorly conducting fluids. The results of this analysis are in agreement with the experimental results concerning the electrical conductivity effect on the EHD pool boiling heat transfer enhancement.
Mot(s) clés libre(s) : TRANSFERT CHALEUR, EBULLITION NUCLEEE, EFFET ELECTROHYDRODYNAMIQUE, EHD, CHAMP ELECTRIQUE
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Baudin Gerard. Amelioration du transfert de chaleur lors de la condensation de la vapeur d'eau sur des tubes horizontaux. 1970 / Thèses / accès à la bibliothèque (document papier)
Lamige Sylvain. Analyse de l'influence des conditions aux limites thermiques sur la stabilisation des flammes non-prémélangées. 2014 / Thèses / accès numérique libre
Résumé
Résumé
La problématique de la stabilisation des flammes non-prémélangées reste primordiale. Il faut pour la résoudre déterminer l'importance relative des phénomènes aérodynamiques, thermiques et chimiques intervenant dans les mécanismes de stabilisation. La démarche expérimentale utilisée pour cela au cours de cette thèse porte une attention particulière sur l'influence des conditions aux limites thermiques, et comporte deux volets à travers lesquels le rôle des transferts thermiques est mis en exergue. D'abord, la zone d'attachement d'une flamme stabilisée derrière la lèvre du brûleur est examinée, en considérant les couplages entre le positionnement du bout de flamme à proximité du brûleur et la température de la lèvre. Différentes régions ont ainsi pu être identifiées selon le comportement du bout de flamme, qui évolue depuis une nature diffusive vers une nature propagative à l'approche des limites aérodynamiques de stabilité. Par ailleurs, une modification des propriétés thermiques du brûleur a permis de mettre en évidence une évolution, avec la température de la lèvre, du rôle relatif des modes de coincement thermique et chimique de la flamme par la paroi du brûleur. Ensuite, l'étude concerne non plus un état stabilisé de la flamme, mais les transitions entre les différents régimes de combustion, et plus particulièrement le décrochage d'une flamme attachée. L'examen des conditions conduisant à la déstabilisation de la flamme est un moyen d'apporter des éléments-clefs de compréhension quant aux couplages et aux équilibres aérothermochimiques prévalant préalablement au décrochage. Une évolution du processus de décrochage a ainsi été mise en avant avec l'augmentation de la température initiale des réactants, en lien avec l'évolution de phénomènes transitoires d'extinction locale de la zone de réaction.
Non-premixed flame stabilization is still an important issue in combustion. Addressing this issue requires to evaluate the relative importance of aerodynamic, thermal and chemical phenomena involved in the stabilization mechanisms. This thesis develops to this end an experimental approach, with a particular focus on the influence of thermal boundary conditions, examining the role of heat transfer in a twofold analysis. At first, the attachment zone of a rim-stabilized jet-flame is investigated, by careful consideration of the coupling existing between the burner lip temperature and the flame attachment location relative to the burner. Several regions have been identified according to the flame leading edge behavior, which evolves from diffusive to propagative closer to the aerodynamic stability limits. Besides, by modifying the burner thermal properties, a change has been shown in the relative roles of thermal and chemical quenching of the flame by the burner wall, depending on the burner lip temperature. Secondly, the attention is directed to transitions between different combustion regimes, namely attached and lifted flames. In particular, beyond the stable state of an attached flame, its lifting process is investigated. Examining in which conditions destabilization of the flame occurs indeed appears to be an ideal opportunity to gain insight into the aerothermochemical coupling and equilibriums existing prior to lift-off. Thus, the lifting process has been shown to be modified by the reactant initial temperature, in close relationship with the change in occurrence of localized transitory extinction events of the reaction zone.
Mot(s) clés libre(s) : Thermique, Transfert de chaleur, Flamme, Stabilisation, Conditions aux limites, Flamme attachée, Flamme suspendue, Hystérésis, Thermics, Heat transfert, Combustion, Flame, Stabilization, Boundary conditions, Attached flame, Lifted flame, Hysteresis
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Lamige Sylvain. Analyse de l'influence des conditions aux limites thermiques sur la stabilisation des flammes non-prémélangées. 2014 / Thèses / accès à la bibliothèque (document papier)
Résumé
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La problématique de la stabilisation des flammes non-prémélangées reste primordiale. Il faut pour la résoudre déterminer l'importance relative des phénomènes aérodynamiques, thermiques et chimiques intervenant dans les mécanismes de stabilisation. La démarche expérimentale utilisée pour cela au cours de cette thèse porte une attention particulière sur l'influence des conditions aux limites thermiques, et comporte deux volets à travers lesquels le rôle des transferts thermiques est mis en exergue. D'abord, la zone d'attachement d'une flamme stabilisée derrière la lèvre du brûleur est examinée, en considérant les couplages entre le positionnement du bout de flamme à proximité du brûleur et la température de la lèvre. Différentes régions ont ainsi pu être identifiées selon le comportement du bout de flamme, qui évolue depuis une nature diffusive vers une nature propagative à l'approche des limites aérodynamiques de stabilité. Par ailleurs, une modification des propriétés thermiques du brûleur a permis de mettre en évidence une évolution, avec la température de la lèvre, du rôle relatif des modes de coincement thermique et chimique de la flamme par la paroi du brûleur. Ensuite, l'étude concerne non plus un état stabilisé de la flamme, mais les transitions entre les différents régimes de combustion, et plus particulièrement le décrochage d'une flamme attachée. L'examen des conditions conduisant à la déstabilisation de la flamme est un moyen d'apporter des éléments-clefs de compréhension quant aux couplages et aux équilibres aérothermochimiques prévalant préalablement au décrochage. Une évolution du processus de décrochage a ainsi été mise en avant avec l'augmentation de la température initiale des réactants, en lien avec l'évolution de phénomènes transitoires d'extinction locale de la zone de réaction.
Non-premixed flame stabilization is still an important issue in combustion. Addressing this issue requires to evaluate the relative importance of aerodynamic, thermal and chemical phenomena involved in the stabilization mechanisms. This thesis develops to this end an experimental approach, with a particular focus on the influence of thermal boundary conditions, examining the role of heat transfer in a twofold analysis. At first, the attachment zone of a rim-stabilized jet-flame is investigated, by careful consideration of the coupling existing between the burner lip temperature and the flame attachment location relative to the burner. Several regions have been identified according to the flame leading edge behavior, which evolves from diffusive to propagative closer to the aerodynamic stability limits. Besides, by modifying the burner thermal properties, a change has been shown in the relative roles of thermal and chemical quenching of the flame by the burner wall, depending on the burner lip temperature. Secondly, the attention is directed to transitions between different combustion regimes, namely attached and lifted flames. In particular, beyond the stable state of an attached flame, its lifting process is investigated. Examining in which conditions destabilization of the flame occurs indeed appears to be an ideal opportunity to gain insight into the aerothermochemical coupling and equilibriums existing prior to lift-off. Thus, the lifting process has been shown to be modified by the reactant initial temperature, in close relationship with the change in occurrence of localized transitory extinction events of the reaction zone.
Mot(s) clés libre(s) : Thermique, Transfert de chaleur, Flamme, Stabilisation, Conditions aux limites, Flamme attachée, Flamme suspendue, Hystérésis, Thermics, Heat transfert, Combustion, Flame, Stabilization, Boundary conditions, Attached flame, Lifted flame, Hysteresis
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Berton Jean-Philippe. Analyse de la périphérie du combustible nucléaire à fort taux de combustion : étude du mono-uranate de césium, C2UO4. 1996 / Thèses / accès à la bibliothèque (document papier)
Résumé
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Le césium est l'un des plus importants produits de fission aussi bien dans les crayons combustibles des réacteurs à eau pressurisée que dans ceux des réacteurs rapides. Dans les conditions normales de fonctionnement, il migre axialement et radialement et peut se combiner avec le combustible pour former des composés du système Cs-U-0. Ce travail étudie d'abord la stabilité thermique et la compatibilité chimique du monouranate de césium dans les conditions du réacteur. La synthèse du monouranate de césium (Cs2UO4) a ensuite été réalisée et des essais de stabilité thermique en absence d'oxygène ont été effectués et ont montré la stabilité du Cs2UO4 jusqu'à au moins 800°C à l'aide d'analyses aux rayons X et de la thermogravimétrie. Il se décompose en Cs2U207 et Cs20 à 800 °C. Des essais de densification de la poudre de Cs2UO4 ont permis ensuite d'obtenir des pastilles à 90% de la densité théorique. Des mesures de dilatation thermique et de conductivité thermique ont permis d'établir des relations simples de la dilatation et de la conductivité thermique du mono-uranate de césium en fonction de la température. A partir d'essais en compression simples, d'essais cyclés de chargement-déchargement et d'essais de fluage, les principales tendances des propriétés mécaniques du mono-uranate de césium ont été identifiées. La mise en évidence du comportement visco-plastique du mono-uranate de césium au-delà de 400°C conduit à penser que sous l'effet des sollicitations mécaniques et thermiques, ce composé d'interface pourrait pénétrer les fissures et participer ainsi à une meilleure distribution des contraintes azimuthales sur la gaine pendant un transitoire de puissance.
Caesium is one of the most abundant fission product of thermal and fast reactor. Under reactor operating conditions, it migrates to the periphery of the cylindrical fuel pellets and reacts with uranium dioxide to form caesium uranates. This work first determines the thermal stability and chemical stability of Cs2UO4. Caesium uranate was prepared by heating a mixture of caesium carbonate and U3O8 in air at 943°K. The reaction product was characterised by X-ray diffraction and was chemically stable up to about 1073°K in inert atmosphere. The decomposition into Cs2U2O7 and Cs20 was investigated by thermogravimetry and X-ray analysis. Cylindrical pellets prepared by pressing (hot pressing) the caesium uranate powder to 90% of the theoritical density, were used to give simple relations for the thermal conductivity and the expansion coefficient versus temperature. The samples have been tested in a mechanical testing machine in order to get the principal tends of the mechanical properties of cesium mono-uranate. The results obtained so far improve the knowledge of the mechanical properties of the caesium uranate. lt can be anticipated that the visco-plasticity of caesium uranate is high enough to ensure a more favourable distribution of the mechanical stresses at the pellet periphery during power ramp.
Mot(s) clés libre(s) : PHYSIQUE NUCLEAIRE, COMBUSTIBLE NUCLEAIRE, SYSTEME CS-U-O, URANIUM OXYDE, PROPRIETE THERMOPHYSIQUE, CONDUCTIVITE THERMIQUE, DILATOMETRIE, ESSAI MECANIQUE, THERMOGRAVIMETRI, DILATATION THERMIQUE, VISCOPLASTICITE
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Jemni Abdelmajid. Analyse energetique d'une installation industrielle de chauffage solaire. 1988 / Thèses / accès à la bibliothèque (document papier)
Résumé
Résumé
Etude d'une installation de chauffage de batiments industriels utilisant : energie solaire directe et stockee, energie electrique directe et stockee, pompes a chaleur, batteries de recuperation et geree par 3 autoroutes programmables sous controle d'un ordinateur central. Suivi des performances pour la mise au point de l'installation et l'optimisation. Ameliorations obtenues : augmentation de la productivite des capteurs solaires et de la contribution de l'energie solaire totale. Mise au point d'une methode mathematique pour rendre les bilans energetiques plus coherents et d'une methodologie de suivi des grandes installations de chauffage solaire.
Mot(s) clés libre(s) : ENERGIE SOLAIRE, CHAUFFAGE SOLAIRE, COLLECTEUR SOLAIRE, BATIMENT INDUSTRIEL, STOCKAGE CHALEUR, ACCUMULATEUR CHALEUR, STOCKAGE ENERGIE, BILAN ENERGETIQUE, ENERGIE
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