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Dissertations / Theses on the topic 'Mesure du débit par laser Doppler'
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Humeau, Anne. "Contribution à l'appréhension des signaux d'hyperémie réactionnelle détectés par effet Doppler laser : modélisation, traitement des signaux et implications cliniques." Angers, 2001. http://www.theses.fr/2001ANGE0507.
Full textAbstract:
Une modification de la microcirculation peut jouer un rôle important dans l'étiologie et l'issue des maladies vasculaires. Les pathologies ciblées incluent le diabète, l'hypertension et les artériopathies oblitérantes des membres inférieurs. Les signaux d'hyperémie réactionnelle visualisés par la technique du laser Doppler permettent l'analyse de la microcirculation sanguine à l'endroit étudié. L'objectif du travail est de modéliser, d'analyser l'interaction lumière-érythrocytes et de traiter les signaux laser Doppler d'hyperémie réactionnelle. La modélisation analytique proposée permet de conclure que, pendant l'hyperémie réactionnelle, les érythrocytes atteignent leur vitesse d'équilibre très rapidement dans les vaisseaux de la microcirculation. La vasodilatation et la vasoconstriction commandent les variations du signal de perfusion microvasculaire : le flux capillaire augmente en amplitude avec la vasodilatation. Plus les variations du rayon des vaisseaux sont rapides, plus le taux de modification de la perfusion microvasculaire est élevé. Par ailleurs, la modélisation numérique par la méthode des éléments finis dans le cas stationnaire met en évidence l'importance du gradient de pression. . .
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Jouette, Christian. "Conception d'un appareil de mesure du débit sanguin tissulaire par effet doppler optique : choix des paramètres d'échantillonnage et d'analyse spectrale, et détermination d'un indice débit métrique." Nancy 1, 1994. http://www.theses.fr/1994NAN10106.
Full textAbstract:
La mesure du débit sanguin tissulaire par effet doppler optique est une idée séduisante. L'utilisation d'une source laser, par la cohérence spatiale et géométrique qu'elle offre, en simplifie la réalisation pratique. La vitesse des différentes composantes, notamment les hématies, n'est pas uniforme. Il en résulte donc une distribution spectrale image de cette répartition. De plus, l'environnement du faisceau laser étant constitué par de la matière vivante, de nombreux paramètres influencent les résultats. Dans un premier temps, nous décrivons l'évolution des doppler-lasers, et nous exposons les problèmes qu'ils soulèvent. Ceci nous amène à considérer ensuite, que seule une étude fine du spectre peut nous conduire à un appareil fiable et réellement utilisable en routine. Nous présentons ici un doppler-laser à traitement numérique. La distribution spectrale est calculée par un processeur de signaux numérique (dsp) grâce à un algorithme de transformée de Fourier rapide. Nous donnons les paramètres caractéristiques qui nous paraissent optimaux, et relevons les difficultés qui subsistent avant de pouvoir réaliser un système performant
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Ramírez, Miquet Evelio Esteban. "Implementation of optical feedback interferometry for sensing applications in fluidic systems." Thesis, Toulouse, INPT, 2016. http://www.theses.fr/2016INPT0068/document.
Full textAbstract:
L'interférométrie par réinjection optique est une technique de mesure dont l'implémentation pour l'interrogation de systèmes fluidiques est assez récente. Le principe de mesure est basé sur la perturbation des paramètres d'émission du laser induite par la réinjection dans la cavité laser de lumière rétro-diffusée par une cible distante. La technique permet le développement de capteurs compact et non-invasifs qui mesurent différents paramètres liés aux déplacements de la cible. En particulier, les interféromètres par réinjection optique prennent avantage de l'effet Doppler pour mesurer la vitesses de traceurs dans les liquides en écoulement. Cet aspect important de la technique de réinjection optique la rend adaptée à une grande variété d'applications dans les domaines du génie chimique et du biomédical où un contrôle des écoulements est requis. Cette thèse présente l'implémentation de capteur basés sur la réinjection optique pour différents systèmes fluidiques où la vitesse locale d'écoulement ou le débit sont directement mesurés. Nous présentons une étude centrée sur les applications où la réinjection optique est utilisée pour la mesure du débit à la micro-échelle avec en particulier une analyse de la robustesse des méthodes de traitement du signal propres aux régimes de diffusion simple et de diffusion multiple. Par ailleurs, nous présentons des résultats expérimentaux de mesures ex vivo où le capteur par réinjection optique est proposé comme alternative pour la myographie. Nous présentons également une implémentation temps réel pour l’estimation du débit instantané d'écoulements dynamiques dans une configuration milli-fluidique. Un système semi-automatisé de détection de particule unique dans un micro-canal est proposé et démontré. Enfin, un capteur basé sur la réinjection optique est implémenté pour la caractérisation des interactions entre deux fluides immiscibles en écoulement à micro-échelle et les mesures réalisées sont comparées à un modèle développé afin de décrire le comportement hydrodynamique des deux fluides dans un micro-réacteur. Le manuscrit décrit une contribution importante pour l'implémentation de capteur par réinjection optique pour des applications fluidiques et en particulier micro-fluidiques. Il présente également des résultats expérimentaux remarquables qui ouvrent de nouveaux horizons pour l'interférométrie à réinjection optique<br>Optical feedback interferometry is a sensing technique with relative recent implementation for the interrogation of fluidic systems. The sensing principle is based on the perturbation of the laser emission parameters induced by the reinjection in the laser cavity of light back-scattered from a distant target. The technique allows for the development of compact and noninvasive sensors that measure various parameters related to the motion of moving targets. In particular, optical feedback interferometers take advantage of the Doppler effect to measure the velocity of tracers in flowing liquids. These important features of the optical feedback interferometry technique make it wellsuited for a variety of applications in chemical engineering and biomedical fields, where accurate monitoring of the flows is needed. This thesis presents the implementation of optical feedback interferometry based sensors in multiple fluidic systems where local velocity or flow rate are directly measured. We present an application-centered study of the optical feedback sensing technique used for flow measurement at the microscale with focus on the reliability of the signal processing methods for flows in the single and the multiple scattering regimes. Further, we present experimental results of ex vivo measurements where the optical feedback sensor is proposed as an alternative system for myography. In addition we present a real-time implementation for the assessment of non-steady flows in a millifluidic configuration. A semi-automatized system for single particle detection in a microchannel is proposed and demonstrated. Finally, an optical feedback based laser sensor is implemented for the characterization of the interactions between two immiscible liquid-liquid flowing at the microscale, and the measurement is compared to a theoretical model developed to describe the hydrodynamics of both fluids in a chemical microreactor. The present manuscript describes an important contribution to the implementation of optical feedback sensors for fluidic and microfluidic applications. It also presents remarkable experimental results that open new horizons to the optical feedback interferometry
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Zhao, Yu. "Optical feedback sensing in microfluidics : design and characterization of VCSEL-based compact systems." Thesis, Toulouse, INSA, 2017. http://www.theses.fr/2017ISAT0008/document.
Full textAbstract:
L’interférométrie par retro-injection optique (OFI) est une technique de détection émergente pour les systèmes fluidiques. Son principe est basé sur la modulation de la puissance et/ou de la tension de polarisation d’une diode laser induites par interférence entre le faisceau propre de la cavité laser et la lumière réfléchie ou rétro-diffusée par une cible distante. Grâce à l’effet Doppler, cette technique permet de mesurer précisément la vitesse de particules en mouvement dans un fluide, et de répondre aux besoins croissants de mesure de débit dans les systèmes d’analyse biomédicale ou chimique.Dans cette thèse, les performances de la vélocimétrie par rétro-injection optique sont étudiées théoriquement et expérimentalement pour le cas de micro-canaux fluidiques. Un nouveau modèle numérique multi-physique (optique, optoélectronique et fluidique) est développé pour reproduire les spectres Doppler expérimentaux. En particulier, les effets de la concentration en particules, de la distribution angulaire de la diffusion du laser par les particules, ainsi que du profil d’écoulement dans le canal sont pris en compte. Un bon accord est obtenu entre les vitesses d’écoulement théoriques et expérimentales. Ce modèle est également appliqué avec succès à la mesure de la vitesse locale dans un micro-canal et à l’analyse de l’impact sur le signal des configurations particulières de canal. Enfin, la conception d’un capteur OFI tirant parti des avantages des Lasers à Cavité Verticale à Emission par la Surface (VCSEL) est proposée. Grâce au développement de techniques de microfabrication à base de matériaux polymères, un premier démonstrateur composé d’un VCSEL à lentille intégrée est réalisé et testé sans aucune optique macroscopique additionnelle. Les résultats obtenus en termes de mesure de flux sur des canaux micro-fluidiques de tailles différentes valident l’intérêt de cette approche et ouvrent la voie vers la réalisation de capteurs OFI ultra-compacts<br>Optical feedback interferometry (OFI) is an emerging sensing technique which has been studied in fluidic systems. This sensing scheme is based on the modulation of the laser emission output power and/or the junction voltage induced by the interaction between the back-scattered light from a distant target and the laser inner cavity light. Thanks to the Doppler Effect, OFI can precisely measure the velocity of seeding particles in flowing liquids which is much required in chemical engineering and biomedical fields. In the present thesis, optical feedback interferometry performance for microscale flow sensing is studied theoretically and experimentally. A new numerical modeling approach based on multi-physics numerical simulations for OFI signal simulation in the micro-scale flowmetry configuration is presented that highlight the sensor performances. In this model, many factors are involved such as particle concentration and laser-particle scattering angle distribution and flow velocity distribution. The flow rate measurement shows good agreement with the modeling. The implementation of OFI based sensors in multiple fluidic systems, investigating the impact of the fluidic chip specific configuration on the sensor signal.Finally, a compact OFI flowmetry sensor based on Vertical-Cavity Surface-Emitting Lasers (VCSELs) using micro optical fabrication techniques is demonstrated as well. The simulation method for the design and the microfabrication procedures are detailed. After an evaluation of the experimental results, the capabilities of this new OFI sensor in microfluidic measurements are emphasized, thus demonstrating an open path towards ultra-compact microfluidic systems based on the OFI sensing technique
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Minotti, Angelot. "Contribution à la mesure aéroacoustique par vélocimétrie laser Doppler." Toulouse, ENSAE, 2004. http://www.theses.fr/2004ESAE0017.
Full textAbstract:
La réduction des nuisances sonores d'aéronefs implique une meilleure compréhension de la propagation acoustique en présence d'un écoulement quelconque, tant d'un point de vue théorique qu'expérimental. Mais ce phénomène physique est difficile à appréhender. Si l'écoulement n'est pas uniforme, la théorie de Galbrun (représentation lagrangienne) permet d'exprimer, en écoulement quelconque d'un fluide parfait, toutes les grandeurs acoustiques (pression, intensité. . . ) en petites perturbations en fonction d'une seule variable, le vecteur déplacement. Toutefois, elle n'a jamais été expérimentée faute de capteurs adéquats. Ce travail de thèse propose en premier lieu de montrer la pertinence de l'approche théorique de Galbrun en l'intégrant dans une description non linéaire exacte des perturbations dans un milieu continu. Des équations sont alors obtenues qui, appliquées au cas du fluide parfait, généralisent les équations linéaires de la théorie de Galbrun. Dans un second temps, après avoir montré la faisabilité de la mesure de vitesse acoustique par vélocimétrie laser Doppler (LDV) sur une soufflerie à faible vitesse, la théorie linéaire de Galbrun est expérimentée sur un banc aéroacoustique haute vitesse, spécialement développé à cet effet. Une première caractérisation en écoulement du champ acoustique, notamment le vecteur intensité, au-dessus d'un matériau absorbant a ainsi pu être menée.
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Lefrant, Jean-Yves. "Nouvelle approche de mesure du débit cardiaque par doppler oesophagien : comparaison avec la thermodilution." Montpellier 1, 1992. http://www.theses.fr/1992MON11062.
Full text
7
Crampagne, Jacques. "Intérêt prédictif d'une mesure unique du débit cardiaque par Doppler sus-sternal chez le traumatisé grave." Montpellier 1, 1998. http://www.theses.fr/1998MON11029.
Full text
8
Belmabrouk, Hafedh. "Mesure des échelles turbulentes de longueur par vélocimétrie doppler laser en deux points." Ecully, Ecole centrale de Lyon, 1992. http://www.theses.fr/1992ECDL0012.
Full textAbstract:
La validation et l'amélioration des codes de calcul, utilises par les constructeurs d'automobiles pour la prédiction de l'écoulement au sein des cylindres d'un moteur, nécessitent une description fine du champ turbulent a travers les échelles de longueur et particulièrement les échelles intégrales et de Taylor. Une méthode de mesure directe de la corrélation double de vitesse, fondée sur la vélocimétrie doppler laser, est développée dans ce travail. Son principe consiste à mesurer simultanément une composante de vitesse en deux points séparés par une distance variable. La méthode a été tout d'abord validée sur deux écoulements simples: la turbulence de grille et le jet circulaire. La comparaison avec l'anémométrie à fil chaud montrent que les échelles intégrales sont déterminées sans difficultés particulières, par contre, l'échelle de Taylor requiert plus de soin. Une procédure de traitement des données est élaborée et validée a posteriori. L’influence des sources d'erreurs est analysée expérimentalement et théoriquement. La méthode a été ensuite appliquée à l'écoulement stationnaire en aval d'une culasse axisymétrique qui stimule la phase d'admission d'un moteur. Les profils des échelles intégrales et de Taylor ont été déterminés dans trois sections. Le taux de dissipation visqueuse a été estime. Les différents profils montrent une inhomogénéité dans la partie immédiatement en aval de la culasse, puis les profils ont tendance à s'homogénéiser dans la partie centrale du cylindre. L’influence de la rotation sur les échelles intégrales a été examinée et révèle que l'échelle relative à une vitesse tangentielle et un déplacement axial est fortement affectée par la rotation
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Roncalez, Pascal. "Caractérisation des débits permanents par analyse spectrale numérique des signaux Doppler ultrasonores : dispositif à émission continue et à transducteur unique." Lyon 1, 1988. http://www.theses.fr/1988LYO10047.
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10
Thiney, Grégory. "Relation pression débit dans les réseaux microcirculatoires : application à la mesure in vivo de la compliance." Paris 7, 2002. http://www.theses.fr/2002PA077185.
Full text
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Chabot, Olivier. "Contribution à la mesure de débit instantané dans l'eau et étude de l'écoulement dans un embranchement en Té." Poitiers, 1999. http://www.theses.fr/1999POIT2362.
Full textAbstract:
Un des objectifs de ce travail est de determiner les caracteristiques hydrodynamiques d'un melangeur en te classique (systeme passif) utilise couramment en milieu industriel mais qui n'a fait l'objet que de peu d'etudes. Dans le but de realiser un melangeur en te actif, nous avons par la suite etudie comment l'ecoulement et en particulier la formation des grosses structures est modifiee par la presence d'un volet fixe place a l'arete amont de la jonction. Les resultats, obtenus avec differentes techniques laser (piv, adl,), montrent qu'en fonction du nombre de reynolds associe au debit global, du rapport des debits dans les deux branches et de la position du volet, la zone de cisaillement formee peut conduire soit a un melange rapide en aval du te, soit a une superposition des deux ecoulements avec un melange faible des constituants. Par ailleurs, le melange est fortement ameliore lorsque des effets tridimensionnels sont presents. Un objectif a plus long terme est le controle de la creation des grosses structures au moyen d'un element mobile de paroi (volet oscillant). Une premiere etape dans ce sens a ete la mise en uvre et l'etude d'un melangeur en te muni d'un volet soumis a une oscillation periodique imposee. La realisation de cet objectif necessite la mesure de grandeurs instantanees caracterisant l'ecoulement dans chacune des branches qui constituent des signaux de reference pouvant etre utilise pour la commande du volet. Cependant, il n'existait aucun dispositif de ce type pour des mesures dans l'eau. Un dispositif (debitmetre) a ete concu et teste au laboratoire pour la mesure de debits instantanes dans l'air. Ce dispositif utilise la mesure de capteurs de pression instantanee. Une equation differentielle reliant le debit massique instantane et le gradient de pression axial dans une conduite permet le calcul du debit instantane. Nous avons donc etudie, realise et mis au point un dispositif de mesures de debits instantanes dans l'eau.
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Rouquier, Philippe Bruneau Michel. "Mesure de vitesses particulaires acoustiques en champ libre par Vélocimétrie Laser Doppler développement du banc de mesure et évaluation des performances /." [S.l.] : [s.n.], 2004. http://cyberdoc.univ-lemans.fr/theses/2004/2004LEMA1005.pdf.
Full text
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Rouquier, Philippe. "Mesure de vitesses particulaires acoustiques en champ libre par Vélocimétrie Laser Doppler : développement du banc de mesure et évaluation des performances." Le Mans, 2004. http://cyberdoc.univ-lemans.fr/theses/2004/2004LEMA1005.pdf.
Full textAbstract:
Les travaux de cette thèse portent sur la mesure de vitesses particulaires acoustiques par Vé- locimétrie Laser Doppler (VLD). Cette technique, développée pour l'acoustique dans quelques laboratoires dans le monde et depuis une dizaine d'années au Laboratoire d'Acoustique de l'Uni- versité du Maine (LAUM), fournit une mesure directe et locale de la vitesse particulaire, sans perturber le champ acoustique, avec une très bonne résolution spatiale. @ Les travaux antérieurs avaient permis de démontrer l'efficacité d'un tel outil pour caractériser 'des champs acoustiques en espace clos sans écoulement. L'objectif de cette thèse est de valider la mesure de la vitesses particulaires acoustiques par VLD en champ libre. Dans un premier temps, un modèle du signal optique (appelé signal doppler) issu de la chdine de mesure a été établi, qui repose sur une modélisation fine des phénomènes mis en jeu dans le dispositif expérimental. Les différentes méthodes de traitement du signal doppler connues ont été présentées et comparées, et les sources d'erreurs identifiées et classées. Dans un deuxième temps, l'automatisation de l'acquisition, du traitement et du post-traitement du signaj Doppler ont été réalisés et ont ainsi permis une amélioration notable la chdine de mesure, dont les limites ont été déterminées à l'aide de la méthode de Monte-Carlo. La validation du système expérimental a été effectuée en champ libre en étudiant le rayon- nement d'un haut parleur dans la gamme de fréquences du signal acoustique [500 Hz - 2000 Hz] et pour des arnplitudes de vitesse particulaire comprises entre 1 et 50 mm. S-1. Les résultats ont montré que les phénomènes de convection naturelle ne peuvent être négliglés. C'est ainsi qu'une étude a été engagée en vue de quantifier l'influence de l'écoulement sur le résultat de la mesure de vitesse particulaire acoustique, par la mesure d'un champ de vitesse dans un guide d'onde acous- tique avec un écoulement connu. Les premiers résultats obtenus ouvrent la voie à des travaux futurs prometteurs.
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Valeau, Vincent. "Mesure de la vitesse particulaire acoustique par anémométrie laser Doppler : estimation de fréquence instantanée à variation sinusoi͏̈dale, validation de la mesure." Le Mans, 1999. http://www.theses.fr/1999LEMAA006.
Full text
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CHO, DOO-YEARN. "Mesure du champ des vitesses de melanges solide-liquide par anemometrie laser a effet doppler." Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008), 1986. http://www.theses.fr/1986STR13150.
Full textAbstract:
Un circuit logique incorpore dans la chaine de mesure permet de distinguer les signaux provenant des particules et du traceur visualisant le liquide porteur. L'association de l'anemometrie laser a effet doppler et d'un oscilloscope numerique rend possible l'echantillonnage du signal doppler. Un logiciel de traitement du signal permet de determiner les vitesses moyennes locales des particules solides spheriques en suspension et du liquide porteur. On peut obtenir ainsi simultanement les deux vitesses et la vitesse de glissement particule-liquide
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Michelet, Stéphane. "Turbulence et dissipation au sein d'un réacteur agité par une turbine Rushton : velocimétrie laser Doppler à deux volumes de mesure." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 1998. http://www.theses.fr/1998INPL128N.
Full textAbstract:
Cette thèse propose une étude expérimentale de la turbulence au sein d'un réacteur agité standard muni d'une turbine Rushton, fonctionnant en régime monophasique. L'anémométrie laser à deux volumes de mesure a été développée, sur la base d'un velocimètre bi-composante, pour permettre la mesure directe des variances des gradients des fluctuations de vitesse dont est composé le taux moyen local de dissipation d'énergie cinétique de turbulence epsilon. La technique est validée, avec moins de 5% d'écart, dans le cadre d'une turbulence de grille ou epsilon est connu. La comptabilité de la résolution spatiale obtenue avec les échelles de l'écoulement autorise l'utilisation de cette technique dans les mélangeurs. Après avoir identifié et extrait la contribution périodique due au passage des pales, les mesures d’epsilon montrent que : _ plus de 60% de l'énergie mécanique injectée sur l'arbre de la turbine est dissipée dans la région des chicanes et dans les couches limites de paroi. _ la turbulence peut être considérée comme localement isotrope dans l'ensemble du réacteur. _ en comparaison avec les résultats expérimentaux, le calcul d’epsilon par : epsilon = A((q²)³/²)/L donne des valeurs bien supérieures à proximité de l'agitateur et du même ordre de grandeur dans les zones de recirculation. Une étude des échelles de la turbulence a été conduite dans l'ensemble du réacteur. Ceci a amené à la modification de l'hypothèse de Taylor, en tenant compte notamment de la vitesse de convection des structures cohérentes mesurée dans le refoulement de la turbine, à partir des corrélations spatio-temporelles des fluctuations de vitesse. Enfin, le jet généré par le mobile a été modélisé à partir des équations de la dynamique. Une viscosité dynamique a été introduite et un bon accord a été trouvé entre les mesures expérimentales et les profils analytiques trouvés.
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Delconte, Alain. "Fluorescence induite par laser multibande appliquée à la mesure de température dans les milieux complexes." Thesis, Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 2009. http://www.theses.fr/2009INPL062N/document.
Full textAbstract:
La fluorescence induite par laser multibande est une technique non intrusive permettant d’accéder à la température de la phase liquide dans des milieux complexes. L’application de cette technique dans des liquides monophasiques où le chemin optique est variable (produit de la concentration moléculaire du traceur et de la distance dans le milieu liquide entre le volume de mesure et l’optique de détection) a été considérée. Le rapport des intensités de fluorescence collectées sur deux bandes spectrales permet de s’affranchir de la concentration en traceur fluorescent, de l’intensité laser incidente et du volume de mesure. Une troisième bande spectrale de détection permet de prendre en compte le terme de ré-absorption de la fluorescence dans le cas de chemins optiques non-négligeables et variables. Puis l’application de la technique à la mesure de la température de la phase liquide d’un spray est présentée. Un traitement spécifique du signal a été développé afin de tenir compte de la nature aléatoire du signal de fluorescence liée à la présence de gouttes dans le volume de mesure. De plus, ce traitement a été adapté afin de rendre possible le couplage des données de fluorescence avec des mesures granulométriques effectuées par la technique phase Doppler dans la perspective finale d’obtenir des températures de goutte par classe de taille. Cependant plusieurs phénomènes perturbateurs ont été mis en évidence : - une dépendance inattendue et non linéaire à la taille de goutte du rapport des intensités de fluorescence collectées sur deux bandes spectrales. - une forte diffusion de la lumière laser incidente par le nuage de gouttelettes induit une fluorescence bien au delà de la zone d’excitation laser. Cette fluorescence parasite est néanmoins détectée dans la profondeur de champ du dispositif optique et se conjugue avec l’effet non-linéaire de la taille des gouttes. Une stratégie de correction de ces différents phénomènes est proposée et une expérience de validation est réalisée sur un spray chauffé injecté dans une cellule saturée en vapeur<br>Multiband laser-induced fluorescence is a non-intrusive technique able to provide a measurement of the liquid phase of complex media. The application of this technique in single phase liquids, with a variable optical path (product of the fluorescent tracer molecular concentration by the distance between the probe volume and the collection optics in the liquid) was considered. The ratio of the fluorescence intensities collected on two spectral bands allows removing the influence of the fluorescence tracer concentration, incident laser intensity and probe volume. A third spectral band of detection is used to take into account the re-absorption of the fluorescence in the case of non negligible and variable optical paths. Then, the application of this technique to the measurement of the temperature of the liquid phase of a spray is presented. A specific data processing was developed in order to take into account the random presence of droplets in the probe volume. Moreover, the processing was adapted to achieve combined fluorescence and droplet size measurements using the phase Doppler technique. The overall foreseen goal is to measure temperature per droplet size class. However, several disturbing phenomena were highlighted: - an unexpected non-linear dependence on the droplet size of the ratio of the fluorescence intensities collected on two spectral bands, - a strong incident laser light scattering by the droplets cloud, which induces a fluorescence beyond the excitation zone. This fluorescence is also collected in the depth of field of the optical device and combines with the non-linear size dependence. A correction strategy of these phenomena was implemented and a validation experiment on a heated spray injected in a vapour-saturated cell was performed
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Basseau, Fabrice. "Etude des débits dans les shunts d'hémodialyse par " color velocity imaging quantification "." Bordeaux 2, 1999. http://www.theses.fr/1999BOR23025.
Full text
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Remy, Alain. "Evaluation du débit cardiaque et des pressions de remplissage ventriculaire gauche par échocardiographie transœsophagienne en réanimation." Bordeaux 2, 1996. http://www.theses.fr/1996BOR23075.
Full text
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Lammari, Mohamed Ryad. "Mesures par vélocimétrie laser doppler dans une couche de mélange turbulente supersonique : quelques aspects du processus de mesure." Poitiers, 1996. http://www.theses.fr/1996POIT2308.
Full textAbstract:
La velocimetrie laser doppler est devenue de nos jours un outil performant pour la mesure des champs de vitesse moyennes et fluctuantes dans des ecoulements supersoniques. Hormis les reglages optiques, notablement simplifies par l'utilisation des fibres optiques, des difficultes de nature tres diverses liees a l'ensemensement et au traitement du signal peuvent se poser avec acuite. Dans le cas de la couche de melange supersonique, la mesure par velocimetrie laser s'avere non seulement etre tres complexe mais necessite aussi la prise en compte des divers biais engendres sur la mesure, tels que: le biais de vitesse, le biais d'ensemencement, et le biais du au trainage des particules. Ainsi, la fiabilite des resultats est tributaire de la maitrise de tous ces problemes et aussi la connaissance des phenomenes qui regissent ce type d'ecoulement. Dans le cadre de cette etude nous nous sommes interesse aux regimes d'ecoulement ou la compressibilite joue un role reconnu, pour les valeurs du nombre de mach convectif de 0,64 et 1. Nous avons aborde les principaux aspects des biais que nous avons rencontres et definis une strategie d'ensemencement utilisant un double ensemncement pour les mesures vld en couches de melange. On a pu constater a travers nos resultats obtenus dans une configuration d'ecoulement assez compressible que, tous les elements du tenseur de reynolds decroissent de facon homogene lorsque le nombre de mach convectif augmente. En particulier, le taux d'anisotropie du tenseur de reynolds semble assez insensible a la valeur du nombre de mach convectif. Enfin, on pourra dire que l'ensemble des resultats obtenus a travers cette etude peuvent servir en tant que base de donnees complementaires a diverses approches numeriques qui necessitent des modeles de fermeture faisant appel a l'estimation de certaines quantites statistiques devenues disponibles
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Chapelon, Jean-Yves. "Mesure de la taille de microbulles par des méthodes d'échographie et de vélocimétrie doppler non-linéaires : applications à l'estimation d'histogrammes de tailles et à la mesure du gradient de pression in situ." Lyon 1, 1988. http://www.theses.fr/1988LYO10011.
Full text
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Poggi, Sylvain. "Contribution au développement d'un banc de mesure de la vitesse particulaire acoustique par vélocimétrie laser Doppler (VLD) : évaluation des résultats et applications." Le Mans, 2000. http://cyberdoc.univ-lemans.fr/theses/2000/2000LEMA1020.pdf.
Full textAbstract:
Le travail présenté porte sur l'application de la Vélocimétrie Laser Doppler (VLD) au domaine de l'acoustique aérienne sans écoulement. Le choix de cette technique optique pour la mesure de la vitesse particulaire acoustique est retenu en raison de son caractère faiblement intrusif, de son excellente résolution spatiale et de son aptitude à discriminer le sens de la vitesse. Le dispositif optique est tout d'abord caractérisé et ses réglages optimisés de manière à fournir un signal Doppler de bonne qualité. Les performances effectives dans le domaine de l'acoustique de deux systèmes d'acquisition et de traitement du signal, l'un commercialisé et l'autre développé au Laboratoire d'Acoustique de l'Université du Maine (LAUM), sont ensuite précisées. Les jeux de paramètres optimaux pour le traitement des signaux sont mis en évidence à partir de la mesure du mouvement sinusoïdal de la pointe d'une aiguille dont la vitesse instantanée est déterminée par vibrométrie laser. Ces valeurs optimales des paramètres de traitement sont alors utilisées pour mesurer, en champ clos, des vitesses acoustiques sinusoïdales de fréquence comprise entre 200 Hz et 4 kHz et dont la valeur efficace se situe entre 0,1 et 10 mm/ s. La validité des résultats est discutée sur la base d'une comparaison avec des vitesses de référence, dont la précision est analysée soigneusement, déduites d'une mesure de pression. Les deux dispositifs étudiés présentent des performances voisines et satisfaisantes jusqu'à 2kHz et pour des valeurs efficaces de la vitesse supérieures à 1mm/s. L'utilisation du dispositif développé au LAUM est toutefois préférable en raison du faible ensemencement qu'il nécessite. Ces dispositifs ont été utilisés dans deux applications, portant l'une sur l'étude du rayonnement de transducteurs en champ libre et l'autre sur l'étude du flux d'énergie au sein du résonateur d'un réfrigérateur acoustique. Les résultats obtenus montrent que la VLD constitue un outil performant pour l'analyse de certains champs acoustiques<br>This research deals with the application of Laser Doppler Velocimetry (LDV) to airborne sound without flow. This sophisticated optical technique is chosen for measuring the acoustic particle velocity as it is only weakly invasive, also for its excellent spatial resolution and its ability to determine the sign of the velocity. First, the characteristics of the optical set-up are established and adjusted to obtain a good quality Doppler signal. Two systems for signal acquisition and processing, one available commercially and the other being developed at the Laboratoire d'Acoustique de l'Université du Maine (LAUM), are assessed in detail for application to acoustic signals. After this, optimal sets of signal processing parameters are determined and used to measure sinusoidal particle velocities in enclosed acoustic fields for frequencies between 200 Hz and 4 kH z and rms velocities between 0. 1 and 10mm/s. The validity of the results is assessed by means of a comparison made with reference values for the velocity determined by derivation from precision measurements of the pressure. The two systems studied show satisfactory and close performance up to 2 kH z for velocities higher than 1 mm/s. Yet the LAUM system is to be preferred as it requires only a very light seeding. Finally these two systems are used in two specific applications, one dedicated to measuring particle velocities radiated in free field and the other to measuring the acoustic power in the resonator of a thermoacoustic refrigerator. The results obtained show the value of LDV as a powerful tool for acoustic velocity measurements
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Hespel, Camille. "Extension de l'anémometrie phase Doppler à la mesure d'indice de réfraction et développement de la Vélocimétrie Laser par Corrélation." Phd thesis, Université de Rouen, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00601943.
Full textAbstract:
Les simulations et l'étude expérimentale présentée dans ce mémoire ont pour but d'améliorer les diagnostics optiques afin de comprendre la physique de la pulvérisation et l'évaporation des gouttes. L'anémométrie Phase Doppler permet déjà de connaître la corrélation taille-vitesse dans un milieu relativement dilué. L'objectif des simulations numériques expliquées dans ce mémoire est de présenter la faisabilité d'étendre les mesures PDA à la mesure de d'indice de réfraction des gouttes. L'extension proposée, appelée l'anémométrie Phase Doppler à point sde gloire est basée sur l'analyse de la lumière diffusée par les points de gloires de la réflexion et de la réfraction d'une goutte se séplaçant dans un volume de mesure type PDA. Une des autres difficulté concernant l'étude de l'atomisation est la forte densité des sprys à la sortie des injecteurs de types automobile. la vélocimétrie laser par corrélation permet de connaître la vitesse des structures par l amesure d'un temps de vol. Dans le cadre de ce travail de thèse, cette technique a été validée et implantée au laboratoire.
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Desjouy, Cyril. "Études thermoacoustiques en résonateurs annulaires: mesure des écoulements redressés par Vélocimétrie Laser Doppler, et contrôle actif de l'amplification thermoacoustique." Phd thesis, Université du Maine, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00498453.
Full textAbstract:
Ce travail de recherche s'inscrit dans la continuité des travaux déjà effectués dans l'équipe thermoacoustique du Laboratoire d'Acoustique de l'Université du Maine (LAUM, UMR CNRS 6613) depuis 1995, et vise à apporter une meilleure compréhension des phénomènes physiques qui sont mis en jeu dans les machines thermoacoustiques. Le mémoire de thèse est divisé en deux parties, concernant toutes deux des systèmes basés sur des résonateurs acoustiques à géométrie annulaire. La première partie de ce travail concerne l'étude des écoulements redressés (aussi appelés « vent acoustique ») prenant place dans les résonateurs annulaires à ondes progressives lors de la génération d'une onde acoustique de fort niveau. Ce phénomène non linéaire, connu depuis plusieurs décennies, a fait l'objet de nombreux travaux théoriques. Cependant, la grande majorité des travaux effectués sur ce sujet concerne des systèmes acoustiques à ondes stationnaires, et très peu d'équipes de recherche ont réussi à mettre en œuvre une instrumentation permettant d'accéder à la mesure fine des écoulements redressés. L'originalité des travaux menés dans le cadre de ce travail est notamment liée au dispositif acoustique développé, à savoir un résonateur annulaire dans lequel un champ acoustique peut être entretenu au moyen de deux haut-parleurs judicieusement placés le long du guide d'onde et contrôlés en phase et en amplitude afin de donner lieu à une onde acoustique de nature progressive. Un modèle analytique du champ acoustique et de l'écoulement redressé prenant place dans ce type de système est tout d'abord présenté. Une chaîne de mesure par Vélocimétrie Laser Doppler est ensuite mise au point et validée. Cette chaîne de mesure permet d'accéder simultanément à la vitesse particulaire acoustique et à la vitesse au vent acoustique dans le dispositif mentionné ci-dessus. Les résultats de mesure obtenus montrent que la courbure du résonateur a une influence sur le profil de vitesse de l'écoulement redressé sur une section du résonateur. Il est également vérifié que la vitesse moyenne sur une section du guide d'onde est proportionnelle au carré de la pression acoustique, et que les vitesses mesurées sont de plus proches de celles prévues par le modèle. La seconde partie de ce travail porte sur l'étude d'un système basé sur l'architecture d'un moteur thermoacoustique annulaire dans lequel la présence de deux haut-parleurs contrôlés en amplitude et en phase permet de modifier la structure spatiale du champ acoustique. Ces travaux préliminaires ont pour objet d'étudier la possibilité de contrôler en temps réel la distribution spatiale du champ acoustique, et par voie de conséquence l'amplification thermoacoustique prenant lieu dans le noyau thermoacoustique. Les résultats de mesure de la distribution spatiale du champ acoustique dans le guide d'onde permettent de déterminer la puissance acoustique globale disponible et par suite, le rendement de la machine. Ces mesures sont réalisées lorsque le système de contrôle actif est en fonctionnement ou non. Les résultats de cette étude préliminaire montrent que le système de contrôle actif de l'amplification thermoacoustique mis en place peut permettre, sous certaines conditions, d'augmenter significativement le rendement du générateur d'ondes.
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Desjouy, Cyril. "Etudes thermoacoustiques en résonateurs annulaires : mesure des écoulements redressés par Vélocimétrie Laser Doppler, et contrôle actif de l’amplification thermoacoustique." Le Mans, 2010. http://cyberdoc.univ-lemans.fr/theses/2010/2010LEMA1007.pdf.
Full textAbstract:
Ce travail de recherche s'inscrit dans la continuité des travaux déjà effectués dans l'équipe thermoacoustique du Laboratoire d'Acoustique de l'Université du Maine (LAUM, UMR CNRS 6613) depuis 1995, et vise à apporter une meilleure compréhension des phénomènes physiques qui sont mis en jeu dans les machines thermoacoustiques. Le mémoire de thèse est divisé en deux parties, concernant toutes deux des systèmes basés sur des résonateurs acoustiques à géométrie annulaire. La première partie de ce travail concerne l'étude des écoulements redressés (aussi appelés "vent acoustique") prenant place dans les résonateurs annulaires à ondes progressives lors de la génération d'une onde acoustique de fort niveau. Ce phénomène non linéaire, connu depuis plusieurs décennies, a fait l'objet de nombreux travaux théoriques. Cependant, la grande majorité des travaux effectués sur ce sujet concerne des systèmes acoustiques à ondes stationnaires, et très peu d'équipes de recherche ont réussi à mettre en oeuvre une instrumentation permettant d'accéder à la mesure fine des écoulements redressés. L'originalité des travaux menés dans le cadre de ce travail est notamment lié au dispositif acoustique développé, à savoir un résonateur annulaire dans lequel un champ acoustique peut être entretenu au moyen de deux haut-parleurs judicieusement placés le long du guide d'onde et contrôlés en phase et en amplitude afin de donner lieu à une onde acoustique de nature progressive. Un modèle analytique du champ acoustique et de l'écoulement redressé prenant place dans ce type de système est tout d'abord présenté. Une chaîne de mesure par Vélocimétrie Laser Doppler est ensuite mise au point et validée. Cette chaîne de mesure permet d'accéder simultanément à la vitesse particulaire acoustique et à la vitesse du vent acoustique dans le dispositif mentionné ci-dessus. Les résultats de mesure obtenus montrent que la courbure du résonateur a une influence sur le profil de vitesse de l'écoulement redressé sur une section du résonateur. Il est également vérifié que la vitesse moyenne sur une section du guide d'onde est proportionnelle au carré de la pression acoustique, et que les vitesses mesurées sont de plus proches de celles prévues par le modèle. La seconde partie de ce travail porte sur l'étude d'un système basé sur l'architecture d'un moteur thermoacoustique annulaire dans lequel la présence de deux haut-parleurs contrôlés en amplitude et en phase permet de modifier la structure spatiale du champ acoustique. Ces travaux préliminaires ont pour objet d'étudier la possibilité de contrôler en temps réel la distribution spatiale du champ acoustique, et par voie de conséquence l'amplification thermoacoustique prenant lieu dans le noyau thermoacoustique. Les résultats de mesure de la distribution spatiale du champ acoustique dans le guide d'onde permettent de déterminer la puissance acoustique globale disponible et par suite, le rendement de la machine. Ces mesures sont réalisées lorsque le système de contrôle actif est en fonctionnement ou non. Les résultats de cette étude préliminaire montrent que le système de contrôle actif de l'amplification thermoacoustique mis en place peut permettre, sous certaines conditions, d'augmenter significativement le rendement du générateur d'ondes<br>This research work ensues from previous works carried out at the Laboratoire d'Acoustique de l'Université du Maine (LAUM, UMR CNRS 6613) since 1995, and aims at providing to a deeper understanding of the physical process which are involved in thermoacoustic devices. This thesis report is divided into two parts, both dealing with systems based on acoustic resonators of annular geometry. The first part of this work deals with the study of the acoustic streaming (also called "acoustic wind ") which is generated by large amplitude acoustic waves in annular, traveling wave, acoustic resonators. This non linear effect, which is known for several decades, has been extensively studied theoretically. However, most of the works made on this topic deals with standing wave acoustic devices, and only a few research teams have succeeded in measuring accurately the acoustic streaming velocity. The original aspect of the present work is essentially linked to the acoustic device itself, consisting of an annular waveguide coupled to two loudspeakers appropriately tuned in phase and amplitude, which sustain an acoustic field having the characteristics of a traveling wave. Analytical models are first presented, which describe the acoustic field and the acoustic streaming velocity taking place in such a device. The measurement system, based on Laser Doppler Velocimetry, is then presented. This system allows to measure simultaneously the acoustic particle velocity and the acoustic streaming velocity in the device mentioned above. The experimental results obtained show that the curvature of the resonator has an inuence on the spatial distribution of acoustic streaming velocity through the cross section of the resonator. It is also verified that the acoustic streaming velocity is proportional to the square of acoustic pressure, and the measured cross-sectional average streaming velocity is in good agreement with the one predicted by the model. The second part of this work deals with the experimental study of a system which consists of an annular thermoacoustic prime-mover equipped with two loudspeakers controlled in amplitude and phase, thus allowing to control the spatial distribution of the acoustic field, with subsequent control of the thermoacoustic amplification which occurs in thermoacoustic core. The measurement of the spatial distribution of the acoustic field is used to calculate the efficiency of the engine. The results of this preliminary study demonstrate that this active control device is able, under some circumstances, to enhance significantly the efficiency of the engine
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Hespel, Camille. "Extension de l'Anémométrie Phase Doppler à la mesure d'indice de réfraction et développement de la vélocimétrie laser par corrélation." Rouen, 2007. http://www.theses.fr/2007ROUES015.
Full textAbstract:
Les simulations et l'étude expérimentale présentées dans ce mémoire ont pour but d'améliorer les diagnostics optiques afin de comprendre la physique de la pulvérisation et l'évaporation des gouttes. Ces connaissances permettront une meilleure maîtrise de la combustion d'un liquide pulvérisé. La mesure de l'évaporation et de l'évolution thermochimique de ces gouttes ainsi que des diagnostics en milieu dense sont encore des défis. L'Anémométrie Phase Doppler permet déjà de connaître la corrélation taille-vitesse dans un milieu relativement dilué. L'objectif des simulations numériques expliquées dans ce mémoire est de présenter la faisabilité d'étendre l'Anémométrie Phase Doppler à la mesure d'indice de réfraction. L'extension proposée, appelée l'Anémométrie Phase Doppler à points de gloire est basée sur l'analyse de la lumière diffusée par les points de gloire de la réflexion et de la réfraction d'une goutte se déplaçant dans un volume de mesure type PDA. Les potentiels et les limites de cette technique ont été étudiés lors de ce travail de thèse. Une autre difficulté concernant l'étude de l'atomisation est la forte densité des sprays à la sortie des injecteurs utilisés dans les différentes industries automobiles ou aérospatiales. La vélocimétrie laser par corrélation permet de connaître la vitesse des structures par la mesure d'un temps de vol. Dans le cadre de ce travail de thèse, cette technique a été validée et implantée au laboratoire<br>The aim of numerical and experimental study presented in this thesis is to improve optical diagnostics in order to understand the atomization and evaporation processes. A better understanding of such processes permits a better control of combustion. The evaporation, the thermochemical evolution of droplets and measurements in dense medium are still challenges. The size-velocity correlation in diluted medium is given by Phase Doppler anemometry. The objective of the simulations is to examine the possibility to extend the Phase Doppler Anemometry by refractive index measurement. The proposed extension called Glare Spot Phase Doppler Anemometry is based on the analysis of glare points of reflection and refraction in image plane of a droplet in PDA volume control. The potentialities and limitations of this technique are studied in this thesis. Another difficulty to study the atomization is the strong density of spray close to injector orifice. The Laser Correlation Velocimetry gives the axial velocity of structures, cross a focalised laser beam, by the measurement of a flight time by correlation. During my thesis this technique was validated and established in laboratory
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Primus, Julien. "Détermination de l'impédance acoustique de matériaux absorbants en écoulement par méthode inverse et mesure LDV." Thesis, Toulouse, INSA, 2012. http://www.theses.fr/2012ISAT0026/document.
Full textAbstract:
La réduction des nuisances sonores est un enjeu permanent pour les acteurs de l’aéronautique. L’optimisation de la réduction de bruit apportée par les traitements acoustiques tapissant la nacelle des réacteurs turbofan passe par une caractérisation précise des matériaux employés dans l’environnement aéroacoustique d’utilisation, qui met en jeu un écoulement rasant de vitesse importante combiné à de forts niveaux sonores. L’objectif de cette thèse est de développer une méthode inverse pour la détermination de l’impédance acoustique de liners soumis à un écoulement rasant, basée sur des mesures non intrusives du champ de vitesse acoustique au-dessus du matériau par Vélocimétrie Laser Doppler (LDV). L’impédance de liner est obtenue par minimisation de l’écart entre le champ de vitesse acoustique mesuré et le champ simulé numériquement en résolvant les équations d’Euler linéarisées bidimensionnelles harmoniques, discrétisées par un schéma Galerkin discontinu. Le gradient de la fonction objectif minimisée est calculé via la résolution, à chaque itération, des équations directes et adjointes. Une première étape de validation du solveur est effectuée sur des cas-tests académiques, puis sur des cas expérimentaux impliquant des mesures de pression acoustique en paroi rigide opposée au liner. Dans un second temps, la méthode est appliquée à des mesures de vitesse acoustique obtenues par LDV dans le banc B2A de l’ONERA en l’absence d’écoulement. La dernière étape consiste à prendre en compte l’effet d’un écoulement rasant de profil cisaillé. Les impédances identifiées à partir de mesures LDV en présence d’écoulement ont notamment permis de gagner en compréhension sur les phénomènes d’absorption intervenant dans le banc B2A<br>While aircraft noise constraints become increasingly stringent, efficient duct treatment of turbofan engines requires an accurate knowledge of liner impedance with grazing flow at high acoustic levels. This thesis aims at developing an impedance eduction method in the presence of grazing flow. The inverse process is based on acoustic velocity fields acquired by Laser Doppler Velocimetry (LDV) above the liner. The liner acoustic impedance is obtained by minimization of the distance between the measured acoustic velocity field and the simulated one. Computations rely on the resolution of the 2D linearized Euler equations in the harmonic domain, spatially discretized by a discontinuous Galerkin scheme. The gradient of the objective function is achieved by the resolution, at each iteration on the liner impedance, of the direct and adjoint equations. The solver is first validated on academic test cases, then on experimental results of acoustic pressure measurements at the rigid wall opposite the liner. Secondly the method is applied to acoustic velocity measurements obtained by LDV above the liner without flow, in the ONERA B2A test bench. The last step consists in taking into account the effects of a sheared grazing flow. The impedances educed from LDV measurements in the presence of flow namely allowed to gain insight into the absorption phenomena occuring in the B2A test bench
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Bailliart, Olivier. "Debits sanguins peripheriques : etude par velocimetrie ultrasonore doppler a emission pulsee en fonction de l'environnement respiratoire." Paris 5, 1987. http://www.theses.fr/1987PA05S020.
Full text
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Baral-Baron, Grégory. "Traitements avancés pour l’augmentation de la disponibilité et de l’intégrité de la mesure de vitesse 3D par LiDAR, dans le domaine aéronautique." Thesis, Supélec, 2014. http://www.theses.fr/2014SUPL0016/document.
Full textAbstract:
Afin de satisfaire les exigences de sécurité requises dans l’aviation civile, la stratégie adoptée consiste à multiplier les chaînes de mesure pour une même information. Il est aujourd’hui recommandé d’introduire une chaîne de mesure dissemblable (reposant sur un principe physique différent) afin d’augmenter le niveau de sécurité. Dans cette optique, Thales mène des travaux sur le développement d’un anémomètre laser Doppler embarqué sur aéronef. Ce capteur, composé de quatre axes LiDAR (Light Detection And Ranging) répartis autour de l’avion, permet d’estimer la vitesse air par l’analyse de la réflexion de l’onde laser émise sur les particules présentes dans l’air.L’objectif de ces travaux est de concevoir une chaîne de traitement du signal LiDAR adaptée à un capteur sur avion. Cette chaîne, basée sur une représentation temps-fréquence, inclut des étapes de détection du signal utile optimisée pour les conditions de faible ensemencement en particules, de sélection des aérosols utiles dans un nuage et d’estimation robuste afin de contrôler la qualité de la mesure. Cette chaîne de traitement, évaluée lors d’une campagne d’essais réalisée à l’observatoire du Pic du Midi, apporte un gain de performances élevé dans les situations critiques. L’architecture du système a été le second axe d’étude. Une méthode d’estimation du vecteur vitesse à partir des estimations effectuées sur chaque axe LiDAR et d’un modèle aérodynamique de l’avion permet de compenser les perturbations observées à proximité de ce dernier. Puis, une procédure d’optimisation de l’architecture est proposée afin d’améliorer les performances du capteur. Les performances de la chaîne de traitement présentée devront être évaluées en conditions réelles, lors d’essais en vol, afin de sonder une grande variété de conditions atmosphériques et d’évaluer le gain apporté et les faiblesses éventuelles du traitement proposé en fonction de ces conditions<br>The method use to respect security requirements in civil aviation consists in multiplying measuring chains for the same information. Now, it is recommended to add a dissimilar measuring chain, based on a different physical principle, in order to improve security level. Thus, Thales works on the development of a laser Doppler anemometer embedded on aircraft. This sensor is composed by four LiDAR (Light Detection And Ranging) axis distributed around the aircraft and air speed is estimated by the analysis of the reflection of the emitted laser wave on particles.This thesis objective is to design a LiDAR signal processing chain adapted to an aircraft sensor. The process is based on a time-frequency representation and it includes methods for signal detection in low concentrated air mass, useful particles selection in clouds and robust estimation to control measure reliability. The process has been evaluated during a test campaign realized at the Pic du Midi observatory. Its performances are greatly improved, especially in critical situations.The system architecture has also been studied. An estimation method designed from estimations performed on different LiDAR axis and an aerodynamic model of an aircraft is proposed in order to compensate for air mass perturbations close to the aircraft. Then, an optimization process is presented to improve sensor performances.The signal processing chain will have to be evaluated by flight tests, to explore a large atmospheric conditions variety and to quantify its strengths and weaknesses depending on conditions
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Antoine, Yan. "Mise en œuvre de la fluorescence induite par laser couplée à la vélocimétrie laser a effet doppler. Application a l'étude et a la modélisation des propriétés diffusionnelles des écoulements turbulents." Nancy 1, 1999. http://www.theses.fr/1999NAN10047.
Full textAbstract:
Cette thèse propose le développement et la mise en œuvre d'une technique de mesure optique et non intrusive, fondée sur l'utilisation couplée de la vélocimétrie laser à effet doppler et de la fluorescence induite par laser. Cette technique permet d'effectuer des mesures simultanées de vitesse et de concentration, ou de température, avec une résolution temporelle et une résolution spatiale compatibles avec l'étude des champs turbulents. Une modélisation du signal de fluorescence en fonction de la concentration et de la température est proposée et les conditions d'utilisation de la technique sont développées. Cette technique a été appliquée a l'étude d'un écoulement de type turbulence de grille homogène et isotrope et a permis de décrire les propriétés di fusionnelles par un modèle de diffusivité turbulente constante. L'utilisation de cette technique a permis d'analyser les propriétés di fusionnelles d'un jet axisymétrique turbulent d'un contaminant passif massique. La validation des modèles de fermeture des équations de la turbulence au second ordre portant sur les termes de corrélations entre les fluctuations de pression et les fluctuations du scalaire est en particulier proposée. Les résultats expérimentaux ont permis d'établir un modèle de viscosité turbulente et un modèle de diffusivité turbulente variables et aboutissent à la définition d'un nombre de Schmidt turbulent constant dans la zone centrale de l'écoulement. Une extension de cette technique aux mesures simultanées de vitesse et de température est proposée, et nous présentons les résultats expérimentaux concernant l'étude des champs cinématiques et thermiques d'un jet turbulent axisymétrique chaud. La mesure des corrélations $$vt entre les fluctuations de vitesse et les fluctuations de température a abouti au calcul d'une diffusivité thermique turbulente d t variable, ainsi qu'a la définition d'un nombre de Prandtl turbulent.
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Vétu, Raphaël. "Mesure du frottement aérodynamique à l'aide d'un revêtement luminescent." Poitiers, 2008. http://theses.edel.univ-poitiers.fr/theses/2008/Vetu-Raphael/2008-Vetu-Raphael-These.pdf.
Full textAbstract:
Ce travail concerne la mise au point d'une technique de mesure du frottement pariétal basée sur l'analyse de la dégradation d'une Peinture Sensible à la Pression (PSP). Cette dégradation est due à la diffusivité d'un de ses composants : le Pyrène. L'échange de Pyrène à l'interface est lié aux propriétés de l'écoulement à la paroi. Un modèle de dégradation est proposé puis testé expérimentalement dans une configuration de jet d’air subsonique axisymétrique impactant une plaque plane. L'écoulement est caractérisé par Vélocimétrie LASER (PIV et VLF). Ces techniques sont ensuite adaptées à la mesure de vitesse près de la paroi, afin de déterminer le frottement pariétal. L’analyse simultanée de la dégradation de la PSP sous l’effet du jet impactant et des mesures de frottement permet d’apprécier la validité du modèle associant les deux phénomènes. En particulier, le processus mis en évidence ne montre pas une dépendance directe au frottement pariétal. Il semble en effet que le phénomène responsable de la dégradation du revêtement soit lié aux fluctuations de pression et de vitesse à la paroi<br>The present study is devoted to shear stress measurements by means of the Pressure Sensitive Paint (PSP) optical degradation. This degradation is the consequence of the diffusivity of a PSP component through the interface between PSP and the flow. A model is proposed, which is based on this principle. It is tested experimentally by considering the case of an axisymetric subsonic air jet impinging on a flat plate. Mean and turbulent flows are characterized by LASER Velocimetry techniques (PIV and LDV). Those techniques are subsequently adapted to sub layer velocity measurement, in order to deduce wall shear stress. PSP degradation is measured in this flow. The confrontation of those results doesn’t allow the validation of the technique or the degradation model. The process responsible for degradation may be linked to wall pressure or velocity fluctuations
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Benrabah, Omar. "Mesure des vitesses en milieu diphasique par velocimetrie laser : interaction entre le mouvement des particules solides et la turbulence." Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008), 1988. http://www.theses.fr/1988STR13108.
Full textAbstract:
Un circuit logique incorpore a la chaine de mesure permet de distinguer entre les signaux provenant de la phase continue et ceux des grosses particules. On montre l'existence d'une vitesse de glissement solide-liquide qui depend de la concentration du diametre moyen des particules et de la vitesse d'ecoulement. La presence des particules solides reduit la turbulence du milieu porteur
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Vetu, Raphaël. "Mesure du frottement aérodynamique à l'aide d'un revêtement luminescent." Phd thesis, Université de Poitiers, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00476859.
Full textAbstract:
Ce travail concerne la mise au point d'une technique de mesure du frottement pariétal basée sur l'analyse de la dégradation d'une Peinture Sensible à la Pression (PSP). Cette dégradation est due à la diffusivité d'un de ses composants : le pyrène. L'échange de pyrène à l'interface est lié aux propriétés de l'écoulement à la paroi. Un modèle de dégradation est proposé puis testé expérimentalement dans une configuration de jet d'air subsonique axisymétrique impactant une plaque plane. L'écoulement est caractérisé par vélocimétrie laser (PIV et VLF). Ces techniques sont ensuite adaptées à la mesure de vitesse près de la paroi, afin de déterminer le frottement pariétal. L'analyse simultanée de la dégradation de la PSP sous l'effet du jet impactant et des mesures de frottement permet d'apprécier la validité du modèle associant les deux phénomènes. En particulier, le processus mis en évidence ne montre pas une dépendance directe au frottement pariétal. Il semble en effet que le phénomène responsable de la dégradation du revêtement soit lié aux fluctuations de pression et de vitesse à la paroi.
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Ripert, Marc. "Détermination par intercorrélation et champs de Markov des champs de vitesse en vélocimétrie laser par injection de traceurs fluoresents dans un canal à courant." Toulon, 2001. http://www.theses.fr/2001TOUL0005.
Full text
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François, Olivier. "Etude et réalisation d'un interféromètre laser doppler differentiel : application à la caractérisation de matériaux par analyse fréquentielle et analyse temps-fréquence." Toulon, 1999. http://www.theses.fr/1999TOUL0001.
Full textAbstract:
La détermination des coefficients d'élasticité des matériaux est un problème d'une importance pratique considérable. Dans le cas de matériaux isotropes dont la forme satisfait aux critères de barreaux élancés, l'évaluation des valeurs des modules d'Young et de cisaillement peut être réalisée en mesurant les fréquences de résonance propre de l'échantillon. Nous présentons dans cette thèse un dispositif de mesure de fréquences sans contact comprenant une sonde optique hétérodyne associée à un système de démodulation et d'acquisition. La tête optique est un interféromètre laser Doppler différentiel dont la sensibilité permet de mesurer des amplitudes de déplacements « dans le plan » de quelques nanomètres. Le signal issu de F interféromètre est traité par un circuit électronique de démodulation de phase conçu pour offrir une sensibilité optimisée dans la gamme des fréquences mesurées (IkHz - 50kHz). La réponse dépend alors linéairement du déplacement de la surface sondée. Après démodulation le signal est numérisé puis traité. Nous avons opéré tout d'abord, une analyse du signal purement fréquentielle afin d'extraire les composantes vibratoires. Puis nous avons mené une étude temps-fréquence adaptative fournissant non seulement des informations temporelles sur les composantes du signal mais offrant également une meilleure résolution fréquentielle<br>Determining the elastic coefficients of materials is important for a lot of practice problems In case of isotropic materials which shape satisfy the slender rod condition, the Young modulus and the shear modulus can be evaluated by measuring the eigenvalues of vibrat. Frequencies In this thesis, we present a contactless frequency measuring system. The system is composed of an optical heterodyne probe associated with a demodulation unit and a digitizer. The optical probe is a Differential Doppler Laser Interferometer which sensitivity allows the measure of nanometer amplitude motions in the plane of the probed surface. 1 signal from the interferometer pass an electronic phase demodulation circuit which resolution is optimized for the frequency range from IkHz to 50 kHz. For these frequencies, the response depends linearly on the motion of the object. We operated first of all, a purely frequential analysis of the signal in order to extract the vibratory components, undertook an adaptive time-frequency study providing not only temporal information on the components of the signal but also offering a better frequential resolution
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Amara, Mohamed Kamel Eddine. "Applications de l'effet photoréfractif en métrologie optique : velocimetrie holographique par imagerie de particules & vélocimétrie Doppler laser." Rouen, 1998. http://www.theses.fr/1998ROUES019.
Full textAbstract:
La PIV permet de cartographier des distributions de vitesses dans les écoulements divers, flammes, jets, elle n'est cependant pas adaptée à l'étude de distributions de vitesses à trois composantes dans un volume d'étude. Des systèmes associant l'holographie à la PIV ont permis d'étendre l'étude aux volumes en utilisant des plaques photosensibles. Ils sont donc lents à cause du développement chimique et souffrent d'un RSB moyen. Dans la première partie de ce travail, un système de HPIV utilisant un cristal photoréfractif, support dynamique totalement recyclable, a été réalisé. Il se base sur l'enregistrement holographique instantané de plusieurs nappes dans le volume d'un cristal BSO. L'exploitation des puissances spectrales, via un calcul d'auto-corrélation, permet de déterminer les composantes de vitesses transversales. Une méthode de calcul de phase a été élaborée pour déterminer la composante axiale des vecteurs vitesses. Les tests de faisabilité se sont avérés encourageants. Dans la seconde partie de ce travail, on a procédé à une étude théorique de faisceaux non-diffractants produits par diffraction d'une onde convergente sur une ouverture annulaire. Pour compenser la faible efficacité de conversion, on a eu recours à une amplification optique des faisceaux par mélange à deux ondes dans un cristal photoréfractif Batio#3. On a montré aussi que, dans la LDV avec des faisceaux gaussiens, des erreurs d'estimations de vitesses de particules peuvent être induites à cause de la variation de l'interfrange dans le volume d'étude. Celles-ci peuvent être réduites par l'utilisation de faisceaux non-diffractants.
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Florence, Geneviève. "Régulation du débit sanguin dans le cortex cérébral pendant des hypotensions céphaliques induites par saignées et par accélérations + Gz." Paris 5, 1994. http://www.theses.fr/1994PA05CD04.
Full textAbstract:
L'objectif de cette thèse est double: 1) mieux comprendre les mécanismes de l'autorégulation du débit sanguin dans les couches superficielles du cortex cérébral lorsque la pression artérielle est abaissée brutalement par saignée (hypotension hypovolémique), 2) étudier le débit sanguin dans les couches superficielles du cortex cérébral lorsque la pression artérielle cérébrale est abaissée brutalement par des accélérations + Gz (6, 10, 15 et 20 Gz), afin de mieux cerner les mécanismes physiopathologiques de la perte de connaissance qui peut apparaître au cours de ces accélérations. Pour répondre au premier objectif, cinq expériences ont été réalisés chez le lapin anesthésié, paralysé et ventilé. Ces expériences ont consisté à (I) "étudier la cinétique du débit sanguin cortical lors d'hypotensions de durée variable, ayant mis l'hypothèse que si l'autorégulation est due à l'accumulation tissulaire d'une molécule dilatatrice, la durée de l'hypotension influencerait la quantité accumulée et donc le débit sanguin cortical, (II) explorer partiellement la théorie neurogène de l'autorégulation en étudiant les effets du blocage des récepteurs cholinergiques muscariniques et ß-adrénergiques sur l'autorégulation, (III) cerner le rôle de l'adénosine dans l'autorégulation en bloquant les récepteurs vasculaires à l'adénosine par injonction de théophylline, avant d'induire des hypotensions, (IV) étudier les conséquences d'un traitement par la nimodipine, bloquer des canaux calciques activés par une dépolarisation et dont les effets sur l'autorégulation étaient contradictoires dans la littérature et (V) appréhender l'autorégulation après une dépression envahissante de Lea?, dont on sait qu'elle perturbe le métabolisme cérébral et créé une vasoparalysie des vaisseaux cérébraux mais à laquelle aucune perturbation de l'autorégulation n'a été imputée jusqu'ici. Ces expériences ont montré que l'autorégulation est de mise en place rapide (3-13s) et est due à au moins deux types de mécanisme différents. Ces mécanismes ne consistent pas dans l'activation de récepteurs cholinergiques muscariniques, ni â-adrénergiques. Ils ne sont pas davantage liés à la fixation de l'adénosine sur les récepteurs vasculaires de type A2. L'injection de nimodipine n'abolit pas les mécanismes autorégulateurs. L'expérience avec la nimodipine a par ailleurs montré que l'autorégulation pouvait être passive (sans vasodilatation pendant les hypotensions) ou active (vasodilatation pendant l'hypotension), selon que le débit minimal, atteint pendant les premières secondes de l'hypotension est inférieur à un certain seuil. La mise en jeu de s mécanismes dilatateurs responsables de l'autorégulation serait donc "débit-dépendante". Enfin, nous avons montré pour la première fois que l'autorégulation est transitoirement affectée après une dépression envahissante de Lea?. L'autorégulation est restaurée quinze minutes après le déclenchement de la dépression alors que la réactivité du débit à l'inhalation de CO2 reste amoindrie, suggérant que l'autorégulation n'est pas due à une augmentation de PCO2 tissulaire. Par ailleurs, après la dépression, l'autorégulation évolue en fonction du temps comme la réactivité du débit à une injection systémique de papavérine. Ce résultat fait penser que la vasodilatation, liée à l'autorégulation, est due à l'activation de l'adénylcyclase, située dans les cellules musculaires lisses. En réalisant le deuxième objectif chez le lapin vigile, nous avons montré que le débit pendant les accélérations est égal voire supérieur au débit mesuré avant les accélérations, alors que la pression artérielle céphalique est nulle ou négative. Ce résultat pourrait s'expliquer par la combinaison du stress et de l'effet siphon. Une seule perte de connaissance réversible, objectivée par des changements de l'activité électrique corticale et précédée par une diminution de débit de 44%, a été détectée.
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Ellingsen, Kjetil. "Hydrodynamique des écoulements pilotés par l'ascension de bulles d'air virevoltantes." Toulouse, INPT, 1998. http://www.theses.fr/1998INPT033H.
Full textAbstract:
Ce travail est une étude des écoulements à bulles pilotés par la gravité. Deux écoulements simples sont abordés expérimentalement : la bulle isolée et le nuage homogène de bulles à faible taux de vide. Concernant la bulle isolée, l'emploi de deux caméras rapides permet d'abord d'obtenir une description détaillée des mouvements de l'interface. Un modèle dynamique capable de décrire les mouvements observés est établi. Des mesures par anémométrie laser-Doppler permettent de décrire le champ de vitesse induit dans le liquide. Devant la bulle, l'écoulement est irrotationnel. Derrière, un long sillage instationnaire et laminaire se développe. Les mesures sont comparées avec une simulation numérique directe de l'écoulement axisymétrique autour d'une bulle ellipsoi͏̈dale aplatie. Une étude de l'éventuelle influence de contaminants tensioactifs montre que les bulles étudiées peuvent être considérées comme propres, bien que de l'eau du robinet soit utilisée pour les essais. Avant d'entreprendre l'étude du nuage homogène de bulles, une analyse critique des moyens de mesure permet de déterminer le niveau de confiance que l'on peut attribuer aux anémomètres laser et film chaud dans les écoulements à bulles. Au sein du nuage homogène de bulles, des mesures réalisées grce à des sondes optiques prouvent ensuite l'existence d'une force d'interaction répulsive entre les bulles. Concernant le liquide, les mesures laser montrent que la zone dans laquelle le mouvement est contrôlé par le champ de vitesse que produit une bulle individuelle est très petite par rapport aux sillages de bulles isolées. L'énergie totale du liquide ne peut donc s'obtenir à partir de la seule connaissance du champ de vitesse induit par la bulle isolée.
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Yzet, Thierry. "Débitmétrie hépatique par IRM de flux : validation et application clinique." Amiens, 2009. http://www.theses.fr/2009AMIED005.
Full textAbstract:
La mesure du débit en utilisant l'Imagerie par Résonance Magnétique en contraste de phase a été étudiée au niveau hépatique pour le tronc porte et l’artère hépatique propre. Après modification d'un logiciel de traitement d'images médicales développé localement, cette méthode d'IRM de flux a été validée chez des témoins et comparée à l’examen Doppler. Les variations des mesures vélocimétriques et de débit apparaissent significativement plus faibles et plus reproductibles en IRM par rapport à l’examen échographique Doppler. L'application de la technique sur des populations de patients a permis de confirmer les données physiologiques communément admises et permettent donc une exploration fonctionnelle non invasive en routine clinique au cours d’un examen IRM morphologique standard. De nouveaux développements apparaissent alors envisageables : quantification et évolution de la fibrose hépatique ou réponses aux traitements anti-angiogénique entre autres exemples<br>Flow measurements using Phase Contrast Magnetic Resonance Imaging was evaluated at the hepatic level for the portal trunk and the proper hepatic artery. After modification of a medical image processing software developed in-situ, this method of flow IRM was validated for healthy subjects and was compared to Doppler examinations. The variabilities of velocities and flow measurements significantly appear weaker and more reproducible using IRM compared to Doppler ultrasound examination. The application of the technique for pathological populations made it possible to confirm commonly known physiological data and thus allow a non-invasive functional exploration in clinical practice during a standard morphological MRI examination. New developments then appear possible: quantification and evolution of the hepatic fibrosis stages or clinical responses to anti-antigenic therapies as possible examples
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Bauer, Daniela. "Modélisation mécanique par approche continue et discrète des variations du flux sanguin dans la peau et validation expérimentale." Phd thesis, Université de Technologie de Compiègne, 2004. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00007943.
Full textAbstract:
L'irritation mécanique de la peau entraîne une vasodilatation sur la ligne de la griffure suite à la libération de l'histamine des mastocytes et une vasodilatation dans les alentours liée à la stimulation des récepteurs de douleurs. Le réseau vasculaire est décrit par un modèle continu et un modèle discret. Les modèles consistent en trois couches. Le modèle continu décrit la première et la troisième couche (irrigation et drainage) comme milieux poreux bidimensionnels horizontaux. Le modèle discret tient compte de la structure de l'arbre vasculaire. La couche intermédiaire est décrite comme modèle de compartimentation. La vasodilatation a été mesurée en utilisant la Vélocimétrie Laser Doppler. Les résultats expérimentaux et numériques ont été comparés à l'aide du modèle de Bonner et al., qui est basé sur le spectre de fréquence du signal Doppler.
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Jamois, Patricia. "Evaluation chez l'homme de l'effet antiinflammatoire de molécules à activité "capteur" de radicaux libres à partir d'un modèle d'inflammation au nicotinate de méthyle par mesure du flux sanguin cutané." Paris 5, 1993. http://www.theses.fr/1993PA05P260.
Full text
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Kharboutly, Zaher. "Etude de l'écoulement sanguin dans des fistules artério-veineuses reconstruites à partir d'images médicales." Compiègne, 2007. http://www.theses.fr/2007COMP1692.
Full textAbstract:
Pour effectuer correctement les séances d'hémodialyse, on doit disposer d'un accès vasculaire avec un fort débit. Les fistules artérioveineuses (FAV) réalisées par chirurgie permettent d'atteindre ce but, mais sont sujettes à de nombreuses pathologies. Afin d'en comprendre les mécanismes, il est nécessaire de connaître les caractéristiques locales de l'écoulement. La vélocimétrie Döppler étant peu précise, nous proposons ici de développer une approche de modélisation biomécanique. Après un rappel de l'état de l'art sur les plans clinique et biomécanique, différentes méthodes de reconstruction volumique à partir de CT-scan sont décrites. Après optimisation, nous nous focalisons ensuite sur la simulation et l'analyse de l'écoulement sanguin dans une FAV simplifiée. Les simulations sont ensuite validées par une confrontation avec des mesures expérimentales. Enfin, la méthodologie est appliquée à deux fistules réelles, afin d'en tirer des enseignements sur le plan de la physiopathologie<br>During the haemodialysis session, the blood is purified through an extracorporeal artificial kidney. High flow in the surgically created vascular access, arterio-venous fistula AVF, leads to a successful blood suction and reinjection. In order to understand the relation between the blood flow dynamics and the physiopathology, it is necessary to understand its characteristics in these vessels. Clinically it is possible to measure blond vectors using the colour echo Doppler. Nevertheless this method is has its limitations. Therefore we propose to use biomechanical model. In this work we have studied blood flow dynamics in patient specific AVF. The principal object was to define and validate a robust methodology capable of simulating blood flow in the AVF reconstructed from clinical examinations
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Neveu, Fabrice. "Mesures simultanées de la température et de la vitesse dans une flamme turbulente non prémélangée méthane-air, stabilisée par un bruleur de type Bluff-Body." Rouen, 1994. http://www.theses.fr/1994ROUES079.
Full textAbstract:
Des données expérimentales sur les grosses structures ainsi que les corrélations entre certaines grandeurs physiques, telles que la vitesse et la température, sont nécessaires à la compréhension de la flamme turbulente. Pour obtenir de tels renseignements, on utilise l'association de deux techniques qui sont l'anémométrie Doppler laser pour les mesures de vitesse et le thermocouple à fil fin compensé numériquement pour la température. De par leur façon d'acquérir les données, aléatoire pour l'une, à fréquence fixe pour l'autre, ces deux méthodes obligent un traitement spécifique des mesures lors de leur étude couplée. L'étude de la compensation de l'inertie thermique du thermocouple, à partir de la constance de temps du capteur et du signal temporel de température, a permis de dégager les points clés de la méthode et d'en donner des limites. L'utilisation de ces deux techniques dans une flamme turbulente non prémélangée méthane-air, stabilisée par écoulement derrière un obstacle a permis d'expliquer les mécanismes de réallumage de la flamme principale par transferts de gaz chauds issus de la zone de recirculation. Le caractère périodique de ces transferts a également été montré par l'étude temporelle des signaux de température.
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Onofri, Fabrice. "Prise en compte de la dimension finie des faisceaux d'éclairage en granulométrie optique : anémométrie phase Doppler. diagnostics des milieux diphasiques." Phd thesis, Université de Rouen, 1995. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00287923.
Full textAbstract:
Le diagnostic par une méthode optique telle que l'anémométrie phase Doppler, des particules présentes dans les milieux diphasiques, nécessite l'emploi de faisceaux laser focalisés. La compréhension et l'élimination des effets engendrés sur les mesures de taille, par les gradients d'éclairage ou les « effets de trajectoire », est au centre de la première partie de cette thèse. Différentes solutions, testées numériquement et expérimentalement, sont proposées pour éliminer les biais constatés. L'extension de l'anémométrie phase Doppler à la mesure de la partie réelle et complexe (absorption) de l'indice de réfraction des particules est ensuite considérée. Les méthodes originales proposées autorisent, en plus des mesures de taille et de vitesse, la reconnaissance des particules par leur indice, l'étude de la coalescence de gouttes (liquides transparents ou absorbants) ou la détection des fortes variations de température de particules. La dernière partie de ce travail propose diverses solutions pour étendre l'anémomètrie phase Doppler à la mesure de particules cylindriques (fibres, jets liquides), ovoïdes (oblates/problates), sphériques nonhomogènes (multicouches, à coeur, hétérogènes: diphasiques ou non) et irrégulières. Le cas des particules multicouches est particulièrement détaillé, à partir de simulations basées sur le travail théorique effectué pour étendre la théorie de Lorenz-Mie généralisée à ce type de particules.
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Bulot, Nicolas. "Analyse expérimentale et modélisation numérique des mécanismes d'interactions instationnaires à proximité du pompage d'un étage de compresseur centrifuge à fort taux de compression." Thesis, Ecully, Ecole centrale de Lyon, 2010. http://www.theses.fr/2010ECDL0006.
Full textAbstract:
Le présent travail s'inscrit dans le cadre d'une collaboration entre le Laboratoire de Mécanique des Fluides et d'Acoustique à l'École Centrale de Lyon (LMFA-ECL), Turbomeca et l'ONERA. Le sujet de recherche porte sur l'interaction rouet-diffuseur et sur l'entrée en régime de pompage d'un étage de compresseur centrifuge transsonique à fort taux de compression étudié à vitesse de rotation de croisière (0,927Nn). L'alimentation des analyses est réalisée par trois méthodes de mesures et deux types de simulations numériques. Le module d'essai est installé sur le banc d'essai 1 MW du LMFA. La caractérisation expérimentale du compresseur TM est réalisée par le biais de mesures de pression et température auxquelles sont adjointes des mesures du débit et de la vitesse de rotation de la roue mobile. La description de l'écoulement interne au compresseur s'appuie sur les résultats de sondages par Anémométrie Laser à effet Doppler (LDA) et de mesures de pression à haute fréquence. Les simulations numériques sont réalisées par l'intermédiaire du code de calcul elsA développé par l'ONERA, qui permet de résoudre le système d'équations de Navier-Stokes couplé à un modèle de turbulence k-l de Smith. Deux modélisations de l'interaction rouet-diffuseur permettent de générer des champs aérodynamiques stationnaires (modèle plan de mélange) et instationnaires (modèle chorochronique). La comparaison entre les données expérimentales et numériques est très satisfaisante et permet alors de profiter pleinement de la richesse des informations numériques. L'examen détaillé de l'écoulement interne au rouet pour trois points de fonctionnement (à débit bloqué, à rendement maximum et à proximité du pompage) révèle que, du blocage vers le pompage, l'évolution de l'intensité et de la taille du tourbillon de jeu est le point de départ d'un enchaînement de mécanismes conduisant à la dilatation du sillage de la structure jet-sillage. Pour l'écoulement en amont du diffuseur, ceci ce traduit en moyenne temporelle par une augmentation de l'incidence principalement au voisinage du moyeu. L'onde de choc en amont des aubes du diffuseur remonte à mesure que le débit du compresseur diminue. La trajectoire de l'écoulement principal bascule du côté de la face en dépression vers le côté de la face en pression du canal inter-aubes du diffuseur. La cartographie des nombreux décollements de couches limites est également modifiée à l'approche du pompage. Les structures instationnaires majeures sont produites par l'interaction de l'onde de choc en amont des aubes du diffuseur avec les pales du rouet. Des ondes de pression progressives et des poches à faible nombre de Mach sont ainsi générées. Les ondes pression impriment d'intenses fluctuations au champ de vitesse qui favorisent le processus de mélange. En conséquence, les couches limites sont plus robustes vis-à-vis des décollements (en moyenne temporelle). Le défilement instationnaire des poches à faible nombre de Mach engendre une dissymétrie marquée des conditions d'alimentation du diffuseur dans la direction azimutale. Au cours du changement de point de fonctionnement en allant du débit bloqué vers le pompage, les ondes de pression se renforcent et la taille des poches à faible nombre de Mach diminue. De ce fait, les conditions sont plutôt favorables à retarder l'entrée en pompage du compresseur qui est localement initié en amont du diffuseur aubé. Le pompage du compresseur est provoqué par un changement rapide de la structure supersonique de l'écoulement en entrée de diffuseur qui est alors déstabilisée par les fluctuations de pression des ondes progressives<br>The present work is in line with a collaboration between the Laboratoire de Mécanique des Fluides et d'Acoustique at École Centrale de Lyon (LMFA-ECL), Turbomeca and ONERA. The subject is focused on impeller-diffuser interaction and phenomena occurring during surge ignition of a transonic centrifugal stage with high-compression ratio at cruise rotation speed (0,927Nn). The analysed data come from three measurement devices and two kinds of numerical simulations. The 1MW LMFA-ECL test rig was used for carrying out the experiments on the centrifugal compressor stage. The global performances were obtained by pressure, temperature, mass flow rate and rotation speed measurements. The internal flow field properties were probed by Laser Doppler Anemometry (LDA) and high frequency pressure measurements. The computations were performed with the elsA software developed at ONERA. The code solves the compressible Reynolds Averaged Navier-Stokes equations associated with the two-equations (k-l) turbulence model of Smith. Two models of impeller-diffuser interaction were used to simulate the flow within the compressor. The first model is based on the Averaged Passage equations, gives a stationary description of the internal flow fields. The second model is based on the phase lagged approach and allows access to the unsteady phenomena. A good agreement between experiments and simulations was obtained, which justifies the use of the CFD results for the flow field analysis. Analysis of the flow development within the impeller were carried out for three operating points (choke, peak efficiency and close to surge). This study shows that, from choke to near surge, the development of the tip clearance vortex is the starting point of a sequence of physical mechanisms which lead to an extend of the wake of the jet-wake structure. The change in flow field at impeller exit tends to increase the upstream incidence of the vaned diffuser, especially close to the hub. The vane bow shock wave progresses in the impeller passages when the operating point moves from choke to near surge. The location of the main flow moves from suction side to pressure side of the vaned diffuser passage. The topology of the boundary layer separations within the diffuser passage is deeply affected when approaching surge. The main unsteady structures are generated by the interaction between the bow shock wave and the impeller blades. Progressive pressure waves and low Mach number flow bubbles are generated by this locally time-spaced interaction phenomenon. The pressure waves lead to strong fluctuations of the velocity field. As a consequence, the boundary layer becomes more resistant in relation to the separations (in term of time-averaged point of view). In time-averaged point of view, the low Mach number flow bubbles lead to inhomogeneous conditions at the vaned diffuser inlet along the azimuthal direction . From choke to near surge operating point, the strength of the pressure wave increases whereas the size of the low Mach number flow bubbles decreases. These conditions are quite favourable to push back the surge limit which is locally initiated in the inlet part of the vaned diffuser. The surge of the compressor is produced by a rapid change in supersonic flow structure at diffuser inlet. The pressure fluctuations due to the progressive waves lead to destabilise the new supersonic flow configuration and degenerate in the global instability of the compressor flow
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Soleimanzad, Haleh. "Development and application of quantitative imaging to study cerebral blood flow in a mouse model of obesity." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018SACLS604.
Full textAbstract:
Selon l’organisation mondiale de la santé, dans les pays en développement, la proportion de personnes obèses a presque triplé depuis 1980 et presque doublé dans les pays à revenu élevé. Parmi ces statistiques, en France, 16,8% des hommes et 17,4% des femmes sont obèses. Les taux mondiaux d'obésité devraient monter au cours de la prochaine décennie pour atteindre un cinquième des adultes en 2025. L'obésité est due à de multiples facteurs, dont la consommation excessive d’aliments riches en gras et en sucres, ainsi que des facteurs génétiques, psychosociaux et environnementaux. L'incidence de maladies telles que le cancer, le diabète et les maladies cardiovasculaires est supérieure chez les personnes obèses. L’obésité a également un impact néfaste sur le fonctionnement du cerveau, ce qui entraîne davantage d’accidents vasculaires cérébraux et des maladies neurodégénératives chez les personnes obèses. Une activité cérébrale normale impose des besoins énergétiques dynamiques qui sont satisfaits par le flux sanguin cérébral (Cerebral Blood Flow, CBF). La perfusion adéquate des tissus cérébraux au bon moment et au bon endroit parmi les quelques 160 milliards de cellules qui composent le cerveau adulte humain est vital. Malgré des données obtenues sur des tranches de cerveau concernant les problèmes de barrière hémato-encéphalique chez les personnes obèses, le devenir du CBF au cours de l'obésité n'a pas encore été étudié. Une des raisons à cela est la difficulté à enregistrer le CBF in vivo et de le suivre dans le temps, pendant une activation cérébrale et sur une large échelle avec une résolution spatio-temporelle appropriée. Afin d'évaluer l'influence de l'obésité sur le CBF, au repos et pendant la stimulation sensorielle, nous avons développé une technique optique appelée l'imagerie de contraste laser par exposition multiple (MESI). La technique repose sur le calcul du contraste de speckle, qui est lié à la vitesse des diffuseurs (globules rouges). Il permet une imagerie superficielle à large champ des variations relatives de flux sanguin dans le cortex de la souris. Nous avons caractérisé les performances du système en utilisant des fantômes microfluidiques. L’acquisition du contraste pour différentes durées d’exposition permet de discriminer les diffuseurs statiques et dynamiques (en mouvement) et donc d’obtenir une image quantitative des variations du CBF. Nous avons étudié l'activation cérébrale en utilisant la stimulation olfactive par des flux d'odeurs contrôlés présentés à la souris anesthésiée. Le bulbe olfactif est une structure sensorielle essentielle des mammifères pour le codage des odeurs et il est bien adapté à l'imagerie optique car l’activité neuronale et vasculaire est détectée dans les régions superficielles de cette structure. Nous avons observé une diminution significative du CBF évoqué par stimulation odorante chez les souris obèses (sous régime hyperlipidique) par rapport aux souris témoins (sous régime standard). Chez les souris contrôles, les variations de CBF sont élevées dans les vaisseaux sanguins de grand diamètre et diminuent dans les vaisseaux sanguins de petit calibre. Cette variation dépendant du diamètre est perdue chez les souris obèses qui présentent même un CBF significativement réduit au repos, au cours d'une activité vasculaire spontanée. De plus, afin de mieux comprendre la morphologie du système vasculaire, nous avons commencé l’étude par iDISCO de la densité et la distribution des vaisseaux dans l’ensemble du cerveau in vitro chez des souris obèses comparées aux contrôles. En conclusion, les résultats obtenus sur le CBF chez les souris obèses par la mise au point d’une technique d’imagerie optique à large champ MESI, indiquent que l'obésité impacte le fonctionnement vasculaire en dérégulant le débit sanguin cérébral<br>Obesity is a global health threat. Since 1980 the proportion of obese or overweight individuals tripled in developing countries and doubled in high-income countries. In France 16.8% of men and 17.4% of women are obese. In the actual tendency persists, one-fifth of adults worldwide will be obese by 2025. Obesity is characterized by exaggerated weight gain and accumulation of fat tissue and is due to multiple factors including excessive consumption of high fat-sweet food and genetic, psychosocial and environmental factors. It is linked to an increase in the incidence of diseases such as cancer, diabetes and cardiovascular disease. Obesity has also a detrimental impact on brain function leading to higher rate of stroke and neurodegenerative diseases. Normal brain activity imposes dynamic energy requirements. Energy needs are fulfilled by Cerebral Blood Flow (CBF) to perfuse the brain tissue at the right time and the right place among the hundred of billons of cells that compose the human adult brain. Although dysfunction of the blood brain barrier was observed in brain slices, the fate of CBF during obesity in vivo is unknown. One reason for this is the difficulty to record CBF over time in vivo and to follow the time course of activation of large populations of cells with an appropriate spatiotemporal resolution. In order to evaluate the influence of obesity on CBF, at rest and during sensory stimulation, we have developed an optical technique termed multi-exposure speckle contrast imaging (MESI). In the last years, MESI has been validated for imaging relative changes in CBF at the surface of the rodent brain in vivo, the standard mammalian model for brain studies. The technique relies on the calculation of the spatial speckle contrast, which is related to the velocity of scatterers (red blood cells), and allows wide-field imaging of CBF at the mesoscopic level. We have characterized the performances of the system using microfluidic phantoms. We further demonstrated the ability of our MESI system to discriminate the moving and static diffusers contribution and therefore to provide accurate estimate of CBF changes in vivo. The olfactory bulb is a major hub for the processing of olfactory information in the brain of all mammals. It is well suited for optical imaging of brain activation since neuronal and vascular activities are detected very superficial at the surface of this structure. Using MESI, we have studied brain activation in control and obese mice. We have performed olfactory activation by delivering controlled odorants fluxes to anesthetized mice. We observed a significant decrease in odor-evoked CBF with a loss of diameter-dependent regulation of CBF in obese mice (high fat diet) compared to control lean mice (standard diet). We showed that CBF regulation was lost in obese mice even at rest without any stimulation. Furthermore, to gain insights into the morphology of the vascular network, we started the study of the vessels density and distribution in the entire brain using an in vitro iDISCO approach in obese mice compared to control mice. Overall, these findings indicate that obesity can adversely affect CBF at rest and in response to neuronal activation in vivo
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Gaurier, Benoît. "Etude expérimentale des performances d'une hydrolienne, soumise aux effets de la turbulence et de l'intéraction houle-courant." Thesis, Normandie, 2020. http://www.theses.fr/2020NORMLH11.
Full textAbstract:
Dans le contexte actuel du réchauffement climatique, l’extraction de l’énergie des courants marins par des hydroliennes se doit d’intégrer le mix énergétique de demain. Ces machines étant confrontées à un environnement marin difficile, il est nécessaire de connaître leur comportement dans des conditions de fonctionnement réaliste pour garantir une utilisation optimale. Dans ces travaux, les performances d’une hydrolienne sont étudiées, quand la machine est soumise à un courant turbulent ou aux effets combinés de la houle et du courant. La représentation physique des essais à échelle réduite est d’abord abordée, en se focalisant sur la caractérisation de l’écoulement incident et ses effets sur une maquette d’hydrolienne à l’échelle 1/20. La position et le type de mesure de la vitesse amont sont discutés afin de définir avec précision ses performances et sa réponse temporelle et spectrale. Ces éléments sont essentiels dans la définition des standards de certification des modélisations expérimentales. La représentation de variations bathymétriques permet de générer des écoulements turbulents, caractérisés par le passage de structures tourbillonnaires de la taille du rotor. La réponse de la machine est déterminée de manière globale et locale, pour plusieurs positions relatives de la machine par rapport aux obstacles. Les effets combinés de la houle et du courant sur le comportement de la machine sont étudiés à partir de résultats de mesures obtenues dans trois infrastructures d’essais. Des différences significatives entre les bassins apparaissent et une discussion sur leur origine est menée<br>In the context of global warming, the extraction of energy by tidal turbines from marine currents must be integrated into the future energetic mix. Being confronted with a difficult marine environment, it is required to know the turbines’ behaviour when they are submitted to realistic solicitations to guarantee an optimal use. In this work, the marine turbine performance is studied when the machine is submitted to a turbulent current or a combined wave-current effect. The physical representation of trials at reduced scale is first described focusing on the incoming flow characterisation and its effects on a turbine model at 1:20 scale. The locationand measurement type of the upstream velocity are discussed to accurately define its performance and its temporal and spectral response. Such parameters are essential in the definition of certification standards for experimental modelling. The bathymetric variation representation enables turbulent flow to be generated. They are mainly characterized by large eddies with a size corresponding to the rotor. The turbine response is determined in a global and local way for many relative turbine locations versus the obstacles. The combined wave and current effects on the turbine behaviour are studied from measurement results carried out in three facilities. Significant differences between the tanks appear and a discussion on their origin is proposed
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Wajszilber, Marcelo Alejandro. "Blue flicker modifies the subfoveal choroidal blood flow in the human eye." Thèse, 2007. http://hdl.handle.net/1866/15817.
Full text
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Hétu, Simon. "Pharmacologie des variations de débit sanguin oculaires chez le rat au moyen de la débitmétrie au laser par effet Doppler." Thèse, 2011. http://hdl.handle.net/1866/5295.
Full textAbstract:
La débitmétrie au laser à effet Doppler (LDF) constitue une méthode prometteuse et non-invasive pour l'étude du débit sanguin local dans l'œil. Cette technique est basée sur un changement de fréquence subi par la lumière lors du mouvement des globules rouges dans les vaisseaux. Une nouvelle sonde LDF a été testée pour sa sensibilité à évaluer la circulation rétinienne/choroïdienne sous des conditions hypercapniques et en présence de diverses substances vasoactives ou suivant la photocoagulation des artères rétiniennes chez le rat. Après dilatation pupillaire, la sonde LDF a été placée en contact avec la cornée de rats anesthésiés et parallèle à l'axe optique. L'hypercapnie a été provoquée par inhalation de CO2 (8% dans de l'air médical), alors que les agents pharmacologiques ont été injectés de façon intravitréenne. La contribution relative à la circulation choroïdienne a été évaluée à la suite de la photocoagulation des artères rétiniennes. Le débit sanguin s'est trouvé significativement augmenté à la suite de l'hypercanie (19%), de l'adénosine (14%) ou du nitroprusside de sodium (16%) comparativement au niveau de base, alors que l'endothéline-1 a provoqué une baisse du débit sanguin (11%). La photocoagulation des artères rétiniennes a significativement diminué le débit sanguin (33%).
Des mesures en conditions pathologiques ont ensuite été obtenues après l'injection intravitréenne d'un agoniste sélectif du récepteur B1 (RB1). Ce récepteur des kinines est surexprimé dans la rétine des rats rendus diabétiques avec la streptozotocine (STZ) en réponse à l'hyperglycémie et au stress oxydatif. Les résultats ont montré que le RB1 est surexprimé dans la rétine chez les rats diabétiques-STZ à 4 jours et 6 semaines. À ces moments, le débit sanguin rétinien/choroïdien a été significativement augmenté (15 et 18 %) après l'injection de l'agoniste, suggérant un effet vasodilatateur des RB1 dans l'œil diabétique.
Bien que la circulation choroïdienne contribue probablement au signal LDF, les résultats démontrent que le LDF représente une technique efficace et non-invasive pour l'étude de la microcirculation rétinienne in-vivo en continu. Cette méthode peut donc être utilisée pour évaluer de façon répétée les réponses du débit sanguin pendant des modifications métaboliques ou pharmacologiques dans des modèles animaux de maladies oculaires.<br>Laser Doppler Flowmetry (LDF) is a promising, non-invasive technique to assess local ocular blood flow. This technique is based on a Doppler frequency shift of the backscattered light due to the movement of the red blood cells in the vessels. A new LDF probe was tested for its sensitivity to assess the retinal/choroidal blood flow variations in response to hypercapnia, diverse vasoactive agents and following retinal arteries photocoagulation in the rat. After pupil dilation, a LDF probe was placed in contact to the cornea of anesthetised rats in the optic axis. Hypercapnia was induced by inhalation of CO2 (8% in medical air) while pharmacological agents were injected intravitreously. The relative contribution of the choroidal circulation to the LDF signal was determined after retinal artery occlusion by photocoagulation. Blood flow was significantly increased by hypercapnia (19%), adenosine (14%) and sodium nitroprusside (16%) as compared to baseline values while endothelin-1 decreased blood flow (11%). Photocoagulation of retinal arteries significantly decreased blood flow level (33%).
Measurements in pathological conditions were then obtained after intravitreal injections of a B1R agonist. This kinin receptor is overexpressed in the retina of streptozotocin (STZ) diabetic rats in response to hyperglycaemia and oxidative stress. Data showed that B1R was upregulated in the STZ-diabetic retina at 4 days and 6 weeks. At these time points, retinal/choroidal blood flow was significantly increased (15 and 18 %) upon injection of the agonist, suggesting a vasodilatory effect of B1R in the diabetic eye.
Although choroidal circulation most likely contributes to the LDF signal in this setting, the results demonstrate that LDF represents a suitable in vivo non-invasive technique to monitor online relative changes of retinal microcirculation. This technique could be used for repeatedly assessing blood flow reactivity to metabolic or pharmacologic challenges in rodent models of ocular diseases.