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Accueil du site > Productions scientifiques > Thèses > Thèses soutenues > Conception et réalisation d’un vélocimètre ultrasonore de précision. Application à la caractérisation de liquides complexes.

Conception et réalisation d’un vélocimètre ultrasonore de précision. Application à la caractérisation de liquides complexes.

Doctorant : Amar AMARARÈNE

Directeur de thèse : Wladimir URBACH

Sujet : Conception et réalisation d’un vélocimètre ultrasonore de précision. Application à la caractérisation de liquides complexes.

Etablissement : Université Paris V

Date de soutenance : DECEMBRE 1998

Résumé :

Dans l’étude des liquides complexes, l’objectif souvent recherché est la caractérisation de leurs inclusions. Les techninques de rayonnement sont généralement les plus utilisées. Leur mise au point nécessite des moyens considérables et elles ne sont, la plupart du temps, sensibles que pour de grandes quantités d’inclusions. L’utilisation des techniques ultrasonores dans ce domaine est relativement récente. Ce travail montre les avantages des techniques ultrasonores de précision : une facilité de mise au point et une grande sensibilité ne nécesitant que de faibles quantités de produits souvent coûteux.

Nous avons conçu et mis au point un vélocimètre ultrasonore de précision utilisant de faibles volumes de liquides. La détermination de la vitesse ultrasonore est basée sur la mesure de temps de vol par la méthode dite du barycentre. Ses performances ont été étudiées expérimentalement ainsi que par simulation numérique. D’autre part, le vélocimètre a fait l’objet d’une étude métrologique systématique. La validation de la technique de mesure a été faite sur des milieux tests. Nous estimons la précision de notre méthode de mesure de temps de vol à 10^-5 pour un volume de liquide de l’ordre de 3 cm3.

Nous avons utilisé le modèle du milieu effectif pour déterminer la compressibilité adiabatique d’inclusions dans les fluides complexes contenant des tensioactifs. L’intérêt suscité par ces systèmes est justifié par la diversité de leurs applications allant du domaine pétrolier à la pharmacologie en passant par l’élaboration de nouveaux matériaux. Pour notre part, nous les avons utilisés comme milieux hôtes pour les protéines. ils permettent de simuler un environnement biomimétique pour les protéines, dans lequel on peut contrôler la quantité d’eau servant à leur hydratation. Nous avons d’abord étudié le système binaire (agrégats de molécules tenioactives dans un solvant organique), ensuite le système ternaire (solvant oragnique/tenisoactif/eau). Enfin, nous nous sommes intéressés au comportement de deux protéines basiques en milieu micellaire. Dans des conditions de pénurie d’eau, le système micellaire permet de déterminer la compressibilité adiabatique intrinsèque des protéines. Cette quantitié est d’un gande importance pour l’étude de l’hydratation des protéines. Jusqu’à présent, seuls des modèles théoriques ont permis son estimation.

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