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Poster De Conférence Année : 2023

Caractérisation ultrasonore de suspensions solides dans un fluide visqueux

Résumé

Ce sujet de recherche porte sur la propagation d'une onde ultrasonore dans la gamme du MHz au travers d'une distribution aléatoire de particules solides en suspension dans un liquide visqueux. Dans ce contexte, l'objectif est d'établir la relation entre les signaux ultrasonores et les particules en suspension: géométrie, distribution, dimensions, concentration. Dans ce cadre, les objectifs se partagent en trois parties: - Consolidation des résultats numériques antérieurs avec de nouvelles configurations et développement d'un modèle numérique dédié à notre cas d'étude (ultrasons, microparticules en suspension, fluide visqueux); - Elaboration d'un dispositif expérimental pour la caractérisation ultrasonore avec une instrumentation spécifique pour la mesure de propriétés effectives (atténuation et vitesse), dépendantes de la viscosité, de la concentration et de la température; - Concevoir une instrumentation permettant l'acquisition de signaux ultrasonores moyennés sur un grand nombre de configurations aléatoires, et d'y associer des informations de débit d'écoulement et de température. Ainsi, la méthodologie développée comporte deux parties: la première partie concerne la modélisation numérique (ECAH, Waterman and Truell, Forrester and Pinfield etc...); la seconde partie porte sur l'acquisition des signaux (Python) obtenus par transmission et réflexion d'ondes ultrasonores dans la gamme du MHz à travers des particules en suspension via une pompe dans un bassin régulé en température. L'acquisition et l'enregistrement des signaux temporels (sT(t) et sR(t)), l'analyse spectrale par traitement FFT (S_{T}(f) et S_{R}(f)) et l'extraction des propriétés ultrasonores effectives de vitesse et d'atténuation en fonction de la fréquence (c_{eff}(f) et α_{eff}(f)). Les résultats sont les suivants: - Validation numérique (Matlab) d'un modèle adapté aux suspensions solides en fluide visqueux; - Mise au point d'un dispositif expérimental; - Mise au point d'un protocole de mesure: procédure d'acquisition des signaux (Python), traitement FFT, détermination des courbes de vitesse et d'atténuation en fonction de la fréquence; - Analyse et quantification de l'influence de la fréquence, du débit, de la concentration et de la température.

Mots clés

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2023-10-09 - JAI'2023 - Poster Moustafa EID.pdf (338.06 Ko) Télécharger le fichier
Origine : Fichiers produits par l'(les) auteur(s)
Licence : CC BY - Paternité

Dates et versions

hal-04254544 , version 1 (24-10-2023)

Identifiants

  • HAL Id : hal-04254544 , version 1

Citer

Moustafa Eid, Pierre Marechal, Ahmed Benamar. Caractérisation ultrasonore de suspensions solides dans un fluide visqueux. Journées Acoustique & Instrumentation, JAI2023 : evolution et applications, Journées Thématiques de la section Electronique du Club EEA, Oct 2023, Cergy - Paris, France. ⟨hal-04254544⟩
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