Mise au point d’une nouvelle méthode optique pour la mesure de concentration locales en phase liquide PDF Download
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Author: Pascal Vacus
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Book Description
Litterature review showed the conventional concentration probes are now limited both in size and frequency cutoff. Fluorescence spectroscopy seemed promising. Theoretical basis and applications study explain how it can provide spectral, spatial and temporal resolution indispensable to improve local concentration measurements. Difficulties when studying the elements of the experimental setup are described with their complete adjustments. Characteristic electrical and mechanical noises and corresponding remedies, when existing, are give. The absorption-emission stochastic process involved by the fluorescence of the tracer appears to depend on a Poisson statistic : direct proportionality no more exists between local concentration and measured signal. But relationships between their statistical properties have been established, with the corresponding signal processing only able to eliminate the superimposed random noise pollution. The mixing of two feed streams in a standard continuous stirred tank, one with the fluorescent tracer, the other without, results in a turbulent fluctuating concentration field, used to validate the sensor. Theoretical predictions for the signal processing appear to be relevant. Effects of position, stirring speed, mean residence time and viscosity were studied on local intensity of segregation, spectral density functions, power dissipation spectra and autocorrelations. Minimum values for stirring speed or mean residence time seem to exist, above which fluctuations are no more detectable. Dimensionless reduced spectra take a unique shape, as predicted by the turbulence theory. Viscosity, while increasing segregation, seems no to influence spectra because the Schmidt number was probably not modified. Perpectives of improvement are suggested
Author: Pascal Vacus
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Litterature review showed the conventional concentration probes are now limited both in size and frequency cutoff. Fluorescence spectroscopy seemed promising. Theoretical basis and applications study explain how it can provide spectral, spatial and temporal resolution indispensable to improve local concentration measurements. Difficulties when studying the elements of the experimental setup are described with their complete adjustments. Characteristic electrical and mechanical noises and corresponding remedies, when existing, are give. The absorption-emission stochastic process involved by the fluorescence of the tracer appears to depend on a Poisson statistic : direct proportionality no more exists between local concentration and measured signal. But relationships between their statistical properties have been established, with the corresponding signal processing only able to eliminate the superimposed random noise pollution. The mixing of two feed streams in a standard continuous stirred tank, one with the fluorescent tracer, the other without, results in a turbulent fluctuating concentration field, used to validate the sensor. Theoretical predictions for the signal processing appear to be relevant. Effects of position, stirring speed, mean residence time and viscosity were studied on local intensity of segregation, spectral density functions, power dissipation spectra and autocorrelations. Minimum values for stirring speed or mean residence time seem to exist, above which fluctuations are no more detectable. Dimensionless reduced spectra take a unique shape, as predicted by the turbulence theory. Viscosity, while increasing segregation, seems no to influence spectra because the Schmidt number was probably not modified. Perpectives of improvement are suggested
Author: IFREMER (LE ROBERT). DIRECTION RESSOURCES VIVANTES.
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Languages : fr
Pages : 25
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Author: Pascal Falgayrettes
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Languages : fr
Pages : 420
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Book Description
LES METHODES DE MESURE DE CHAMPS DE CONCENTRATION ACTUELLEMENT DISPONIBLES SONT LIMITEES. AUSSI LEUR EMPLOI EST INSATISFAISANT, VOIRE IMPOSSIBLE, DANS DES DOMAINES PARTICULIERS COMME LA MESURE DE TAUX DE POLLUTION OU L'ETUDE D'ACCIDENTS GRAVES DANS LE DOMAINE NUCLEAIRE. POUR REPONDRE A CE BESOIN, CE TRAVAIL PRESENTE UNE NOUVELLE METHODE DE MESURE DE CETTE GRANDEUR PHYSIQUE. LA METHODE UTILISE UN COUPLAGE ENTRE UN RADAR OPTIQUE (LIDAR) ET LA FLUORESCENCE INDUITE PAR LASER (LIF). UN TEL PROCEDE OFFRE L'AVANTAGE DE PERMETTRE DE CHOISIR LE COMPOSE DONT LA CONCENTRATION EST RECHERCHEE ET PAR AILLEURS DE PERMETTRE DES MESURES SUR SITE OU EN LABORATOIRE. CE TRAVAIL PRESENTE UN MOYEN ORIGINAL (TRAITEMENT OPTIQUE) QUI PERMET DE LEVER L'IMPOSSIBILITE POUR UN LIDAR CLASSIQUE: D'OBTENIR UNE BONNE RESOLUTION SPATIALE DE MESURE. AINSI, NOUS AVONS MONTRE QU'IL ETAIT POSSIBLE D'OBTENIR UNE RESOLUTION MILLIMETRIQUE SUR UN METRE D'ANALYSE. DE REALISER UNE MESURE INSTANTANEE SUR L'ENSEMBLE DES POINTS DE LA PROFONDEUR D'ANALYSE. LE TRAITEMENT OPTIQUE UTILISE EST D'AILLEUR APPLICABLE A L'ETUDE DE N'IMPORTE QUEL PHENOMENE OPTIQUE RAPIDE. ENFIN, CETTE METHODE LAISSE PRESAGER DE LA POSSIBILITE DE MESURER LES DIAMETRES D'AEROSOLS LORS DE MESURES EN MILIEU DIPHASIQUE
Author: F.. TFIBEL
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Languages : fr
Pages : 34
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MISE AU POINT, DANS LE CAS DE LA PHASE LIQUIDE, DES CONNAISSANCES SUR LA FLUORESCENCE RETARDEE; ANALYSE CRITIQUE DES METHODES ANTERIEURES DE DETERMINATION DE SON EFFICACITE. DESCRIPTION DE LA METHODE ET DE L'INSTALLATION EXPERIMENTALE UTILISEES. APPLICATION DE LA METHODE AU NAPHTALENE ET A L'ANTHRACENE. DISCUSSION DES RESULTATS OBTENUS
Author: Rémy Fontaine
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Languages : fr
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Author: Claire Bordes
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Languages : fr
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De nombreux procédés d'élaboration, de traitement et de mise en forme de solides et de particules, ou plus généralement de formulation, mettent en oeuvre des milieux complexes dispersés concentrés. Ces procédés sont le siège de phénomènes de rupture, de coalescence ou d'agrégation des particules. La difficulté de compréhension et donc de modélisation de ces phénomènes est liée à la difficulté de mise au point de méthodes d'analyse in situ ou en ligne des procédés. L'objectif de cette étude est d'évaluer les potentialités d'un capteur basé sur le principe de la diffusion multiple de la lumière et développé par la société Formulaction, pour caractériser les milieux denses dispersés sous écoulement. La méthode optique utilisée, non-intrusive, permet la mesure des flux rétrodiffusés et transmis par le système à analyser. Des modèles physiques sont utilisés pour obtenir, à partir des mesures optiques, les propriétés physiques du milieu dispersé (diamètre moyen et fraction volumique des particules). Un dispositif expérimental rhéo-optique, combinant la technique optique et un système Couette, a été mis au point et permet la caractérisation des milieux dispersés concentrés sous écoulement contrôlé. Des expériences réalisées dans ce dispositif et effectuées sur des suspensions "modèle" de latex stabilisées, ont permis de dégager les effets du cisaillement sur la variation de signaux optiques, en relation avec les modifications de la microstructure des suspensions sous écoulement et les phénomènes de diffusion dépendante. Le dispositif rhéo-optique a par ailleurs permis de suivre in situ et temps réel les cinétiques de floculation par déplétion de polymère dans ces suspensions concentrées de latex en écoulement. Des mesures rhéologiques complémentaires ont permis de valider les interprétations issues des analyses rhéo-optiques. Finalement, la méthode optique a été appliquée au contrôle en ligne de la précipitation ou du broyage en voie humide de suspensions concentrées de carbonate de calcium et au suivi de la déstabilisation d'une émulsion commerciale sous écoulement.
Author: Valéry Valle
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Languages : fr
Pages : 159
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CE TRAVAIL DE THESE A POUR OBJET DE DEVELOPPER ET DE METTRE EN UVRE, POUR DES SOLLICITATIONS DYNAMIQUES, UNE METHODE DE MESURE LOCALE DES DEFORMATIONS PAR VOIE OPTIQUE. CETTE ETUDE EST REALISEE DANS LE CADRE DE NOTRE COLLABORATION AU GROUPEMENT DE RECHERCHE IMPACT MATERIAUX. LA METHODE CONSISTE EN UNE ANALYSE SPECTRALE D'UN RESEAU DE TRAITS CROISES UTILISANT LE PHENOMENE DE DIFFRACTION OPTIQUE D'UN FAISCEAU LASER. LE PRINCIPE PHYSIQUE DE DIFFRACTION EN INCIDENCE OBLIQUE D'UN FAISCEAU LASER PAR UN RESEAU NOUS PERMET DE CALCULER, EN MESURANT LA POSITION DES TACHES DE DIFFRACTION OBTENUES POUR UN ETAT DE REFERENCE ET UN ETAT DE CHARGEMENT, LE TENSEUR DES DEFORMATIONS (DEUX DEFORMATIONS PRINCIPALES ET UNE ROTATION DE SOLIDE RIGIDE), MAIS AUSSI DE DETERMINER TOUS LES MOUVEMENTS DE SOLIDE DE LA BASE DE MESURE. AFIN DE SEPARER SUR UN MEME PLAN FILM LES TACHES DE DIFFRACTION ISSUES DE PLUSIEURS ETATS DE CHARGEMENT, NOUS UTILISONS DES DEFLECTEURS ACOUSTO-OPTIQUES QUI PERMETTENT D'ATTAQUER LE RESEAU AVEC UNE INCIDENCE DIFFERENTE AU COURS DU TEMPS. DANS LE BUT DE DIRIGER VERS LA BASE DE MESURE LES FAISCEAUX ISSUS DES MODULATEURS ACOUSTO-OPTIQUES ET S'ECARTANT DE L'AXE OPTIQUE, NOUS AVONS REALISE UN ELEMENT OPTIQUE HOLOGRAPHIQUE CONSTITUE DE LENTILLES HOLOGRAPHIQUES. NOUS DEVELOPPONS UNE NOUVELLE TECHNIQUE DE MESURE DES POSITIONS DES TACHES DU FILM. UNE ACQUISITION GLOBALE DU PLAN FILM EST EFFECTUEE PAR CAMERA CCD MUNIE D'UN OBJECTIF PHOTOGRAPHIQUE EN VUE DE LOCALISER L'ENSEMBLE DES TACHES DE DIFFRACTION. CETTE OPERATION EST SUIVIE D'UNE VISUALISATION TACHE PAR TACHE, AFIN DE DETERMINER AVEC PRECISION LA POSITION DE CHACUNE D'ENTRE ELLES AU MOYEN DE LA CAMERA CCD EQUIPEE D'UN OBJECTIF DE MICROSCOPE PAR ACQUISITION DES INFORMATIONS AU COURS DU DEPLACEMENT MICROMETRIQUE DU PLAN FILM. LA METHODE DEVELOPPEE EST APPLIQUEE EN STATIQUE ET EN DYNAMIQUE AFIN DE MONTRER LES PERFORMANCES DE CETTE TECHNIQUE DE MESURE DES DEFORMATIONS
Author: GHUL-HONG.. KWON
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Languages : fr
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UNE NOUVELLE METHODE OPTIQUE CAPABLE D'ANALYSER, PAR TOMOGRAPHIE LASER, LES CONCENTRATIONS DE GOUTTELETTES D'ESSENCE DANS UN ECOULEMENT PULSE A L'ADMISSION D'UN MOTEUR TRANSPARENT EST PRESENTEE. L'UNE DES CARACTERISTIQUES DE CETTE METHODE EST DE RECOURIR A L'OPERATION MORPHOLOGIQUE (L'AMINCISSEMENT) POUR QUE LE CALCUL DES CARACTERISTIQUES (DIAMETRES MOYENS, DISTRIBUTION DES PARTICULES, ETC.) SOIT SIMPLIFIE ET QUE LE CONTOUR DES GOUTTELETTES D'ESSENCE SOIT BIEN DETERMINE. L'INCERTITUDE SUR LES VALEURS RESSORTANT DE CETTE METHODE OPTIQUE SONT PLUS FAIBLES DE 10% SUR LE DIAMETRE DE SAUTER (D#3#2) QUE CELLES OBTENUES PAR GRANULOMETRE MALVERN. DE PLUS, LA REPETITIVITE DES VALEURS ACQUISES PAR NOTRE METHODE S'EST AVEREE MEILLEURE QUE CELLE OBTENUE PAR LE GRANULOMETRE MALVERN. CETTE NOUVELLE METHODE PEUT S'APPLIQUER A DES PARTICULES AYANT UN DIAMETRE COMPRIS ENTRE 5 M ET 500 M
Author: Nicolas Fournier
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Languages : fr
Pages : 209
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Ce document concerne le developpement de méthodes optiques de champ. Le but était la recherche de nouvelles applications de techniques de champ basées sur l'optique. Tout d'abord, une méthode de détection de défauts géométriques de forme de surface sur des pièces réfléchissantes a été mise au point. Cette application est purement industrielle et des études ont été menées sur des échantillons de type feuils de peinture automobile, pièces de carrosserie automobile, tôle brutes en sortie de laminoir ou vitrages. Un prototype industriel est actuellement a l'essai. La deuxième application concerne l'analyse de vibrations par une technique optique appelée espi qui permet de mesurer le déplacement hors plan d'un objet sous test. Elle a été effectuée au sein du groupe fibres optiques de l'université heriot watt d'edimbourg - ecosse. un montage d'espi particulièrement original a été reconstruit avec lequel la vibration de plaques minces anisotropes a pu être analysee. La technique permet d'obtenir non seulement l'amplitude de vibration de l'objet sous test mais également la phase de vibration de tous les points par rapport a un point de référence. De plus, le couplage de ce dispositif a un vibrometre a fibre optiques permet d'étendre ses capacités. Les résultats obtenus dans le cadre de cette étude sont utilises pour la dernière application qui concerne la caractérisation mécanique des composites. Les rigidités de flexion des trois plaques en carbone/époxyde précédemment étudiées sont déterminées. Une approche mécanique originale permet d'utiliser directement les résultats expérimentaux afin de calculer les caractéristiques mécaniques des échantillons. Les rigidités de flexion des plaques déterminées à partir des champs de flèches mesures par la technique espi sont comparées à celles déterminées grâce a une technique appelée deflectometrie qui mesure les champs de pentes a la surface des échantillons. Une comparaison complète des deux techniques est réalisée.
Author: Christophe André
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Languages : fr
Pages : 127
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Book Description
Nous avons développé une méthode de mesure de fluctuations de concentration d'un traceur fluorescent non réactif dans un réacteur agitée continu d'un volume de 1125 dm3 en régime turbulent. Cette méthode repose sur la mesure d'intensité de fluorescence réémise par un traceur fluorescent suite à son excitation par un faisceau laser. Ce travail nous a permis d'étudier l'influence des conditions hydrodynamiques (vitesse d'agitation, temps de passage, viscosité, alimentations) sur le spectre de ségrégation Sc et sur la variance réduite assimilable à une intensité de ségrégation. Une exploration spatiale du réacteur dans des conditions hydrodynamiques fixées nous a permis de détecter dans la partie inferieure de la cuve des valeurs de variance réduite cent fois plus élevées que dans la partie supérieure. Parallèlement à cette étude relative à l'influence des conditions hydrodynamiques, nous avons développé des méthodes de mesure de concentration locale de traceur fluorescent fondées sur l'utilisation de fibres optiques ; ceci afin de s'affranchir de la présence des fenêtres optiques indispensables dans le cas d'une focalisation directe et d'une reprise du signal par un jeu de lentilles. Dans un premier temps, nous avons utilisé un dispositif mono fibre. Finalement, compte tenu des résultats encourageants ainsi obtenus, nous avons utilisé deux fibres optiques ainsi qu'une lentille sphérique pour obtenir une excitation la plus focalisée possible
