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GROUPE DE RECHERCHE / MÉCANIQUE DES MATÉRIAUX ET STRUCTURES / 1

PRES de l’Université de Lorraine

Pôle scientifique EMPP

4 BILAN GÉNÉRAL DE L’UNITÉ /

Unité Mixte de Recherche de Nancy-Université et du CNRS, le LEMTA (Laboratoire d’Energétique et de Mécanique Théorique et Appliquée, UMR 7563), concentre ses recherches autour de la Mécanique et de l’Energie et compte parmi les 5 laboratoires de la Fédération Jacques Villermaux pour la Mécanique, l’Energie et les Procédés. Les activités de recherche s’articulent autour de la mécanique des fluides, de l’énergie, des transferts thermiques et de la mécanique du solide. Organisé en trois groupes de recherche (Mécanique des matériaux et structures ; Milieux fluides, réactifs, multiphasiques ; Energie et Transferts) le Laboratoire développe ses recherches autour de trois domaines d’excellence : la métrologie dans les milieux complexes (métrologie thermique haute température, fluorescence induite par laser, diffusion de la lumière, imagerie par résonnance magnétique nucléaire), la modélisation multi-physique multi-échelle (milieux poreux, feux de forêt, loi de comportement des solides, piles à combustible) et les milieux multiphasiques et à rhéologie complexe (fluides complexes, écoulements à phase dispersée, sprays, polymères solides).

Les activités sont assez équilibrées entre recherche fondamentale, préoccupations sociétales ou environnementales et recherche finalisée. Modélisation des feux de forêt, lutte contre les incendies, stockage des déchets radioactifs, pile à combus-tible, combustion de gouttelettes, propriétés thermomécaniques des matériaux, améliorations des procédés sidérurgiques et verriers, ingénierie pétrolière, ingénierie tissulaire sont quelques unes des applications autour desquelles se concentrent les équipes de recherche du LEMTA, composé de 74 chercheurs et enseignants-chercheurs, autant de doctorants et post-docto-rants, 23 personnels administratif et technique. Ces applications sont rendues possibles par le développement et l’utilisation d’outils métrologiques performants : par exemple, l’Imagerie par Résonnance Magnétique nucléaire, traditionnellement utilisée dans le domaine médical, pour la visualisation et l’analyse quantitative d’écoulements en milieux opaques ou l’utilisation de techniques non-intrusives sophistiquées (PIV, fluorescence, rhéo-optique, thermographie infra-rouge à haute température, rhéo-mécanique,…). Ouvert sur le plan international, le Laboratoire est impliqué dans différentes coopérations avec des laboratoires européens, qui conduisent à des publications communes et à la constitution de réseaux.

Le LEMTA collabore avec de nombreux partenaires institutionnels, centres de recherche et industriels. Le LEMTA participe ou coordonne de nombreux programmes de l’Agence Nationale de la Recherche (ANR), pilote le programme ASTRA fédérant le CNRS et l’ONERA sur les méthodes d’analyses expérimentales et de simulations des brouillards multi-composants et s’implique dans le Laboratoire commun de Modélisation et de Prévention de la pollution avec l’INRS. Parmi nos partenariats industriels, citons l’accord de fidélisation avec la Société ARCELOR-MITTAL pour la maîtrise des procédés sidérurgiques, le partenariat avec les sociétés HELION et AIR LIQUIDE autour de la pile à combustible, le développement de techniques de mesure par fluorescence dans les fluides avec la société DANTEC-DYNAMICS, des collaborations avec AIRBUS, Daum, Baccarat, EDF R&D, Schlumberger ou Total, Renault et Peugeot.

RÉSUMÉ

BILAN GÉNÉRAL DE L’UNITÉ / 5

LEMTA (Laboratoire d’Energétique et de Mécanique Théorique et Appliquée) a joint research unit linked with with CNRS and Nancy University focuses its research activity on mechanics and energy. LEMTA is one of the 5 laboratories of the ‘Fédération Jacques Villermaux pour la Mécanique, l’Énergie et les Procédés’, a large laboratory consortium with transdisciplinary competences. The research activities are organized around Fluid Media, Energy and Transfers and Solid Mechanics. Hosting three research depart-ments, Mechanical engineering of Materials, Reacting, multiphase fluid media, Energy and Transfer, the laboratory’s research is centred around three main axis of excellence: measurement science in complex media (high temperature thermal metro-logy, laser-induced fluorescence, light scattering, Nuclear Magnetic Resonance imagery), multi-physics/multi-scale modelling (porous media, forest fires, behaviour laws of solids, fuel cells) and multiphase media, potentially with complex rheology (com-plex fluids, flows with dispersed phase, sprays, solid polymers).

Our activities are harmoniously and equally divided between basic research, social or environmental questions and applied research. Modelling of forest fires, fire-fighting, nuclear waste disposal, fuel cells, droplet combustion, the improvement of steel and glass manufacturing processes, bio-engineering and petroleum engineering are a few of the applications of the work derived from the research activities of LEMTA’s 74 researchers, the same number of PhD and post doctoral students and 23 technical and administrative staff. These applications are made possible thanks to the development and use of sophisticated measurement techniques: for example, NMR, usually devoted to medical applications, for the visualisation and quantitative analysis of flows in non transparent media, fluorescence based diagnosis, infra-red thermography at high temperature and rheo-physics apparatus. The laboratory is fully committed to an international outlook and as such is involved in cooperation work with leading world laboratories and more particularly with European laboratories, all of which leads to the production of joint papers and network building.

LEMTA cooperates with many institutional partners, research centres and industrial partners and participates or coordi-nates several ANR (Agence Nationale de la Recherche, the French National Research Agency) research programs. It coordinates the joint CNRS and ONERA research program into experiments and simulation of multicomponent sprays and is involved in a joint laboratory with Institut National sur la Recherche et la Sécurité (National Research and Safety Institute). Our industrial partners include ARCELOR-MITTAL for the steel manufacturing processes development, our partnership with HELION and AIR LIQUIDE working on fuel cells, the development of measurement techniques in fluid flows with DANTEC-DYNAMICS, collaborations with AIRBUS on the thermal management of aircraft engines, Daum or Baccarat for glass processing, Schlumberger and Total from the petroleum industry, and the car manufacturers Renault and Peugeot among others.

SUMMARY

TABLE DES MATIÈRES / 7

TABLE DES MATIÈRES

BILAN GÉNÉRAL DE L’UNITÉ / P 9

GROUPE DE RECHERCHE “MÉCANIQUE DES MATÉRIAUX ET STRUCTURES” / P 251. Rhéologie de matériaux nano/micro-structurés2. Comportement multiphysique des matériaux et systèmes adaptatifs et des structures en conditions extrêmes3. Biomécanique et Bioingénierie tissulaire

GROUPE DE RECHERCHE “MILIEUX FLUIDES, RÉACTIFS, MULTIPHASIQUES” / P 391. Ecoulements multiphasiques2. Transfert de chaleur et de masse dans les sprays3. Hydrodynamique fondamentale4. Rhéologie et dynamique des fluides complexes5. Feux de Forêts

GROUPE DE RECHERCHE “ÉNERGIE ET TRANSFERTS” / P 551. Caractérisation thermique des matériaux complexes2. Convection massique et techniques inverses3. Rayonnement thermique4. Transferts en milieux poreux5. Pile à combustible et systèmes

PUBLICATIONS / P 71

COMMUNICATIONS / P 101

ANNEXES / P 1431. Publications sélectionnées2. Plates-formes technologiques3. Chercheurs invités4. Origine des recrutements des chercheurs et enseignants chercheurs5. Liste des équipements acquis depuis 20076. Implication des personnels du LEMTA dans la structure d’enseignement7. Hygiène et Sécurité8. Formation des personnels9. Liste des séminaires

GLOSSAIRE / P 188


BILAN GÉNÉRAL DE L’UNITÉ

Le LEMTA dans son contexte local

Le LEMTA est une Unité Mixte de Recherche (UMR 7563) ayant pour établissements de tutelle le CNRS et les deux uni-versités scientifiques nancéennes. Le LEMTA est localisé sur trois sites principaux : le site “Brabois”, situé sur le campus INPL, dans les murs de l’ENSEM, abrite 75 % des surfaces du Laboratoire ; le site “Faculté des Sciences”, hébergeant les activités liées aux transferts radiatifs, la RMN et l’IRM et enfin, le site “ESSTIN” où sont localisées deux équipes dont les activités sont respectivement centrées sur la modélisation numérique des écoulements diphasiques et la mécanique des structures. Ajoutons que deux enseignants-chercheurs sont localisés sur le site InSIC (Saint-Dié des Vosges, à 80 km de Nancy), avec des activités portant sur la mécanique du solide liée à l’usinage. Le LEMTA est l’un des cinq laboratoires de la Fédération de Recherche Jacques Villermaux pour la Mécanique, l’Energie et les Procédés (FR 2863). Le Laboratoire appartient à l’Institut Carnot Energie et Environnement en Lorraine (ICÉEL), en particulier, il bénéfi-cie du ressourcement scientifique et participe depuis 2010 à trois projets transversaux (stockage souterrain de l’hydro-gène, thermique des procédés plasturgiques et matériaux carbonés pour la pile à combustible). Il participe de manière intensive aux appels d’offres de la Région Lorraine et est un acteur majeur du Contrat de Projet Etat-Région (CPER). En effet, le LEMTA émarge sur 6 lignes du CPER, pour un montant d’environ 2,5 M€ pour le contrat en cours :

- Mise en forme et tenue en service des matériaux (acti-vités “verre”).

- Polymères multistructurés à fonctionnalités spécifiques.- Valorisation énergétique de la biomasse. - Pile à combustible.- Utilisation efficace de l’énergie - Caractérisation

des transferts (concerne les sprays et la métrologie thermique).

- Plate-forme de micro-imagerie à haute résolution par RMN.

Le LEMTA s’est lourdement investi dans la construction d’un projet de Laboratoire d’Excellence (LABex) en partenariat avec le Laboratoire Réaction et Génie des Procédés (LRGP) sur un projet “Energie, Procédés, Produits”, comportant 8 domaines de recherche transversaux : 1- Combustion dans les systèmes propulsifs : de l’injection à

la réaction. 2- Pyrolyse, gazéification, biomasse.3- Milieux poreux pour l’énergie et l’environnement.4- Vecteur hydrogène et pile à combustible.5- Rhéologie des milieux complexes pour les procédés et les

produits.

6- Aérosols, micro/nanoparticules : transport, séparation et sécurité.

7- Réacteurs et échangeurs intégrés et intensifiés.8- Réacteurs biotechnologiques innovants. Ce projet, évalué B par le jury international, n’a pas été sélec-tionné et sera repris, compte-tenu des remarques formulées par le jury lors du prochain appel d’offre LABex.

Structuration scientifique et évolutions

Les activités de recherche s’articulent autour de la méca-nique des fluides, de l’énergie, des transferts et de la méca-nique du solide. Organisé en trois Groupes de Recherche, “Mécanique des Matériaux et Structures” (15 EC), “Milieux Fluides, Réactifs, Multiphasiques” (29 EC et 4 C), “Energie et Transferts” (20 EC et 4 C), le Laboratoire développe ses recherches autour de trois domaines d’exper-tise : la métrologie dans les milieux complexes, la modélisa-tion multi-physique multi-échelle et les transferts en milieux complexes (multiphasiques, rhéologiquement complexes, réactifs, poreux, …). Les activités sont assez équilibrées entre recherche fondamentale, préoccupations sociétales ou environnementales et recherche finalisée, ceci en association avec un fort développement d’outils métrologiques perfor-mants : par exemple, l’IRM, traditionnellement utilisée dans le domaine médical, pour la visualisation et l’analyse quan-titative d’écoulements en milieux opaques ou l’utilisation de techniques non-intrusives sophistiquées (PIV, fluorescence, rhéo-optique, thermographie infrarouge, ...). Ces dernières années, les thématiques liées à l’énergie se sont fortement développées (pile à combustible, métrolo-gie thermique, refroidissement des surfaces à haute tempé-rature, géo-énergies, combustion de gouttelettes, milieux poreux déformables électriquement chargés), ces disciplines étant fortement ancrées sur la modélisation des phénomènes de transfert couplés multi-échelle et le développement de techniques de caractérisation fines aptes à appréhender les différentes échelles associées. Les activités liées à la mécanique des fluides traditionnelle (stabilité, transition vers la turbulence, à l’exception des problématiques spécifiques liées aux fluides complexes) ont diminué très significativement, tandis que les activités liées à la modélisation numérique des écoulements diphasiques se sont maintenues. En revanche, les activités liées à la rhéo-physique des fluides (suspensions, fluides complexes, fluides structurés) se sont très largement développées au meilleur niveau, notamment grâce à l’utilisation de techniques de caractérisation sophistiquées, développées au LEMTA (rhéo-optique et rhéo-polarimétrie) ou en s’appuyant sur les très grandes infrastructures de recherche (synchrotrons


est née en 2003, lors de la création de la Fédération de Recherche Jacques Villermaux (FR 2863), avec pour objectif de doter la Fédération d’un équipement de tomographie. Le choix s’est porté sur les techniques d’imagerie par résonance magnétique nucléaire (IRM) en raison de ses fortes potentia-lités pour investiguer les fluides (opaques) en écoulement et les phénomènes de transport en milieu poreux, mais aussi eu égard à l’utilisation limitée en France de ces méthodes dans le domaine des sciences de l’ingénieur, alors qu’elles se sont considérablement développées ces 20 dernières années au niveau international. Le but affiché de l’opération est donc de se hisser au rang des meilleures équipes internationales pour le développement et l’utilisation des techniques d’IRM pour l’ingénierie. Depuis son démarrage, cette opération est pilotée par le LEMTA avec l’appui de l’Equipe de Méthodologie RMN du CRM2, (UMR 7036) qui soutient fortement cette action. Différents projets ont démarré utilisant les moyens en IRM (transport d’eau dans les piles à combustible, écou-lements et dispersion en milieu poreux, rhéologie des fluides complexes, micro-mélange de fluides miscibles, pyrolyse de la biomasse, …). L’action “Voir dans l’opaque” est animée depuis son lancement par D. Stemmelen (CR1 CNRS - LEMTA) avec l’aide technique de S. Leclerc, Ingénieur de Recherche, spécialiste en RMN, recruté au LEMTA en décembre 2005. F. Xu (CR2 CNRS – LEMTA, recrutée en 2007) et J.C. Perrin (MCf – Chaire d’excellence – LEMTA, recruté en 2009) sont venus renforcer l’embryon d’équipe sur le volet Pile à combus-tible / techniques RMN et IRM. Depuis 2007, deux thèses sur financement MESR ont été soutenues et deux autres ont été lancées. Près de 2 M€ d’investissement en équipements RMN et IRM, au titre du CPER 2007-2013 notamment, ont été investis. Le rayonnement de cette action commence à être

Une sélection de 13 articles dans des revues internationales à comité de lecture permet de situer les principaux résultats remarquables de l’unité (annexe 1).

Plusieurs actions nouvelles, associées à une certaine prise de risque ont été initiées au LEMTA :- Pile à combustible : C’est probablement l’action à risque, démarrée ex-nihilo, la plus ancienne. Initiée en 2002 grâce à la reconversion thématique d’un Maître de Conférences, une plate-forme nationale CNRS est créée en 2004. Très rapi-dement, les travaux s’orientent vers la compréhension des phénomènes de transport couplés de masse de chaleur et de charge électrique au niveau des composants élémentaires de la pile. En 2006, l’équipe comporte 3 enseignants-cher-cheurs et un ingénieur d’étude. Depuis 2007, des moyens importants sont fléchés sur cette thématique : 1 poste d’en-seignant-chercheur (chaire d’excellence CNRS-INPL), 1 poste de Chargé de Recherche CNRS (profil physico-chimiste) et 1 poste d’Ingénieur de Recherche CNRS auxquels il faut ajouter 2 allocations de recherche MESR, 2 bourses de thèse CNRS cofinancées par la Région Lorraine, 1 bourse de thèse ADEME cofinancée par la Région Lorraine. Aujourd’hui, l’équipe béné-ficie d’une véritable reconnaissance dans le domaine avec 23 articles dans des revues internationales à comité de lecture entre 2007 et 2010, des contrats de coopération avec les acteurs industriels majeurs du domaine (Air-Liquide, AREVA et PSA), des travaux communs avec les laboratoires natio-naux, comme le GREMI (Orléans), le LEPMI (Grenoble) ou l’Institut Jean Lamour (Nancy). Des relations internationales sont en genèse, notamment pour une thèse en co-tutelle avec l’Institut de Recherche sur l’Hydrogène (Québec).- Voir dans l’opaque : L’opération “Voir dans l’opaque”

notamment). Il est donc loisible de penser qu’à court terme, l’ensemble des activités relatives à la mécanique des fluides complexes se structurera davantage afin de couvrir un large champ scientifique allant de la structure physique des fluides complexes jusqu’à leur mise en écoulement, en y associant les problématiques de transition vers la turbulence et de simulation numérique. Les techniques développées dans le cadre de la rhéologie des fluides complexes ont par ailleurs diffusé de manière large dans le domaine de la rhéologie des polymères solides, domaine traité par le groupe “Mécanique des Matériaux et Structures” du Laboratoire qui développe une plate-forme expérimentale originale pour suivre in situ les multiples cou-plages physiques et physicochimiques qui accompagnent la déformation des matériaux. Ce groupe de recherche a par ailleurs poursuivi des travaux très importants dans le

domaine de l’ingénierie cellulaire visant à reproduire et modéliser l’environnement mécanique. Se sont développées la modélisation et la simulation du comportement méca-nique de matériaux adaptatifs (féro-électrique, piézoélec-trique, alliages à mémoire de forme), certains visant des applications en micro-fluidique. En parallèle, des activités liées au comportement thermomécanique des matériaux lors de l’usinage ont fait leur apparition, suite notamment au recrutement de deux nouveaux permanents issus de l’Institut Supérieur de l’Ingénierie de la Conception (InSIC, localisé à Saint-Dié des Vosges). De même, une thématique acoustique liée au bâtiment est hébergée au LEMTA en association avec l’INRS, l’Institut National de Recherche sur la Sécurité. Cette thématique est auto-suffisante du point de vue des moyens grâce à l’INRS.

Mécanique des Matériaux et StructuresMilieux Fluides, Réactifs,

MultiphasiquesÉnergie et Transferts

• Rhéologie de matériaux nano/micro-structurés : Métrologie/Inversion Modélisation Multiphysique

• Comportement des structures en conditions extrêmes

• Comportement multiphysique des matériaux et systèmes adaptatifs

• Biomécanique des matériaux et struc-tures du vivant/bioingénierie.

• Hydrodynamique• Rhéologie et mécanique des fluides

complexes• Feux de forêt• Ecoulements multiphasiques• Transferts dans les fluides• Acoustique (coopération LEMTA-INRS)

• Caractérisation thermique, techniques inverses

• Rayonnement dans les milieux semi-transparents

• Transferts en milieux poreux• Pile à combustible et systèmes

Les principales thématiques scientifiques par groupe de recherche sont :


largement visible, puisque 11 articles dans des revues inter-nationales à comité de lecture ont été publiés entre 2007 et 2013, 2 projets ANR ont été obtenus (1 “jeune chercheur” en 2009 et 1 “blanc” en 2011) et enfin, un contrat industriel avec la Société Baxter est en négociation.

- Physique des interactions gouttes/parois chauffées : Fort d’une expérience importante dans le domaine du refroi-dissement des surfaces à haute température par jets d’eau et dans le domaine des diagnostics optiques sur les sprays, la thématique “Interaction gouttes/parois chauffées visant à décrire la physique des transferts lors des interactions entre des gouttes ou des sprays et une paroi chauffée à une tempé-rature supérieure à la température de Leidenfrost a été initiée en 2008. Le démarrage de cette thématique a bénéficié des compétences de deux équipes du LEMTA : l’équipe s’intéres-sant aux phénomènes de transfert de chaleur et de masse dans les sprays et l’équipe de caractérisation thermique avec notamment un fort appui sur les techniques inverses. Aujourd’hui, une plate-forme expérimentale est opération-nelle et permet de mesurer simultanément, le flux extrait suite à l’impact d’une gouttelette sur une paroi chauffée à une température supérieure à la température de Leidenfrost, l’évolution de température du liquide durant l’impact et les paramètres géométrique et cinématique de la goutte durant l’impact. Deux ETP recherche sont engagés sur le sujet et une thèse a démarré en 2009. Un projet ANR (programme blanc) coordonné par le LEMTA a également démarré en 2009.

- Caractérisation thermomécanique multiphysique de polymères solides : Le développement d’une thématique transverse de caractérisation thermomécanique des maté-riaux est lié à la conversion thématique de Stéphane André, alors Maître de Conférences. Issu d’une équipe de recherche mettant en œuvre des compétences de métrologie et tech-niques inverses appliquées à la caractérisation thermique des matériaux, il a rejoint à partir de 2002 le groupe de Rhéologie “Solides” pour s’intéresser à l’approche, dévelop-pée au Laboratoire, de modélisation de lois de comporte-ment basées sur la thermodynamique des processus irréver-sibles. L’objectif s’est porté sur le développement d’outils de caractérisation spécifiques : la prise en compte du couplage entre les grandeurs thermiques (travaux de caractérisation par imagerie infrarouge et reconstruction inverse de sources de chaleur), mécanique (développement des outils métrolo-giques du Laboratoire, pilotage et contrôle d’essais, image-rie de champs cinématiques) et microstructurale (travaux en collaboration avec l’équipe de rhéophysique et mécanique des fluides complexes autour des techniques de transport de lumière diffusif et de caractérisation physique par rayonne-ment synchrotron X). Tout ceci a donné lieu à la création d’une plate-forme multi-physique de caractérisation, concentrant l’en-semble des moyens expérimentaux destinés au projet scientifique. Trois thèses ont permis d’amener la thématique à maturité. Le recrutement d’un enseignant-chercheur en 2011 renforce le potentiel humain de cette opération. Le niveau de reconnaissance s’est manifesté suite à une participation active au sein des communautés Matériaux/Mécanique/Polymères à l’échelon national (Mecamat, Depos, GdR Imagerie de Champs en mécanique, ...) ayant par exemple mené au dépôt d’un projet de GdR sur les polymères semi-cristallins. Des collaborations sont en cours avec Rhodia sur les élastomères, le Laboratoire de Physique des Solides (Orsay) sur les aspects de caractérisations par diffraction X,

et à l’international, avec une collaboration amorcée avec A. Pawlak (Centre of Molecular and Macromolecular Studies, Polish Academy of Sciences) sur le phénomène de cavitation dans les polymères semi-cristallins.

De plus, le LEMTA s’est efforcé de consolider ou initier cer-taines actions :

- La plate-forme de caractérisation thermique des maté-riaux (notamment à haute et très haute températures) s’est vue dotée d’un grand nombre d’équipements nou-veaux (2 caméras infrarouges, dont une multi-spec-trale, un laser de puissance, un four haute tempéra-ture, un calorimètre, plusieurs détecteurs UV). Cette plate-forme a vocation à être l’un des nœuds de la structuration nationale d’une plate-forme de métrolo-gie thermique.

- Les actions autour de la bioingénierie se sont poursui-vies et renforcées, en coopération avec le LPPIA et le LRGP, notamment afin de développer les aspects méca-niques (modélisation et expérimentation) des bioréac-teurs. Les activités liées aux aspects purement biolo-giques sont maintenant traitées au LPPIA.

- Le domaine de la modélisation des feux de forêt s’est également développé, ceci en associant des compé-tences en modélisation (hydrodynamique, combustion en milieux poreux) et celles de la modélisation et de la métrologie des transferts radiatifs. Cela a ainsi abouti au projet de plate-forme d’essais feux de “la Bouzule” (300 m2, comportant notamment un tunnel à feu de 12 m x 4 m) située à 15 km de Nancy, dont les travaux devraient se terminer fin décembre 2011.

- Une nouvelle activité orientée vers l’étude de l’hydro-dynamique multiphasique réactive en milieux poreux, appliquée à l’ingénierie pétrolière et à la récupération assistée de ressources énergétiques fossiles est mainte-nant ancrée au LEMTA.

Il faut également mentionner que de gros moyens expérimen-taux sont présents au LEMTA et sont structurés sous la forme de 7 plate-formes technologiques, auxquelles il faut en ajou-ter une en construction (voir annexe 2) :

• Piles à combustible à membranes.• Caractérisation thermique des matériaux.• Plate-forme rayonnement thermique.• Spectroscopie et imagerie par résonance magnétique

nucléaire (développée dans le cadre du projet “Voir dans l’opaque”, porté par la FRJV et piloté par le LEMTA).

• Plate-forme rhéologie.• Métrologie dans les fluides, diagnostics laser.• Métrologie en rhéologie solide : caractérisation

multi-échelle.• Plate-forme d’essais feux de “la Bouzule” (en

construction).

Production scientifiqueLa production scientifique du LEMTA correspond à un très large spectre de revues, puisque 309 publications dans 152 revues à facteur d’impact différentes ont été recensées durant la période 2007-2010. Le diagramme de la figure 1 présente le nombre de publications dans des revues, lorsque ce nombre est supérieur ou égal à 3, soit près de la moitié de la production du LEMTA. D’une manière générale, les don-nées chiffrées concernant la production scientifique seront données sur quatre années pleines, couvrant la période 2007-2010.


La majorité des publications est réalisée dans des revues dont le facteur d’impact est compris entre 1,5 et 2,5 et de l’ordre de 35 publications ont été réalisées dans des revues dont le facteur d’impact est supérieur ou égal à 3 (Fig. 2). En 2010, le taux de publications par chercheur permanent est en moyenne de 1,35 (2,43 si l’on raisonne en ETPR) sur une base de 74 permanents ; ce taux est en moyenne sur les 4 dernières années de l’ordre de 1,1 (1,96 par ETPR) et a été en constante pro-gression, comme on peut le voir sur le diagramme suivant, calculé en fonction des effectifs réels des Groupes de Recherche et du Laboratoire à l’année N (Fig. 3). Sur les six premiers mois de l’année 2011 (janvier à juin), la bonne performance du Laboratoire se confirme, puisque 57 articles dans des revues internationales à comité de lecture ont été acceptés ou sont parus, ce qui conduit à un taux de publication moyen par chercheur permanent de 1,54 (2, 78 si l’on raisonne en ETPR).

Fig. 1 : Nombre de

publications dans les

principales revues

à facteur d’impact (N3).

Fig. 2 : Répartition des publications en fonction du facteur d’impact des revues.

Le poids fort des publications scientifiques se situe dans les revues focalisées sur la science des transferts : on trouve ainsi sur la période 2007-2010, 44 publications dans les seules revues : Transport in Porous Media, International Journal of Heat and Mass Transfer et International Journal of Thermal Science. Viennent ensuite des revues telles que International Journal of Multiphase Flow, Journal of Power Sources puis des revues de mécanique des fluides telles que Physics of Fluids, Journal of Fluid Mechanics, … La production scientifique issue de la mécanique des matériaux et structures apparaît dans un spectre extrêmement large de revues et on trouve en particulier 5 articles dans Mechanics of Materials. De l’ordre de 190 publications sur 309 sont réalisées dans des revues dont le facteur d’impact est supérieur à 1,5. Cette répartition est donnée sur le graphique suivant.


Notons que 4 personnes (1 chercheur CNRS et 3 enseignants-chercheurs) ne sont pas produisants au sens de l’AERES. Cependant, nous estimons que, contrairement aux quatre autres collègues radiés des effectifs durant la période qua-driennale, leur situation est rattrapable à relativement court terme et sera suivie de manière très régulière par le Conseil d’Unité. En outre, sur la période de référence (2007-2010), 256 communications avec actes ont été réalisées dans des congrès internationaux et 122 dans des congrès nationaux. Par ailleurs, les chercheurs et enseignants-chercheurs du LEMTA sont régulièrement invités dans des congrès, en ses-sion plénière. Sur la période de référence, on peut dénombrer un vingtaine de conférences sur invitation dans des sessions plénières de congrès internationaux et 6 dans des congrès nationaux.

Notons également que 12 chercheurs ou enseignants-cher-cheurs (dont l’âge varie entre 45 et 68 ans) franchissent la barre des 300 citations, totalisant de l’ordre de 5500 citations. Il est également important de souligner que la majorité des publications du LEMTA (revues à facteur d’impact) sont co-signées avec une équipe nationale (pour 41 % d’entre elles) ou une équipe internationale (pour 27 % d’entre elles), ce qui témoigne d’un impact certain des chercheurs du LEMTA dans la communauté. Notons que 6 % des publications sont com-munes à au moins deux Groupes de Recherche du LEMTA, ce niveau étant nettement améliorable à l’avenir (Fig. 4).

Fig. 4 : Répartition des publications du LEMTA et mise en évidence des co-

signatures avec des équipes nationales et internationales.

Par ailleurs, plusieurs collègues sont impliqués comme édi-teurs associés de revues scientifiques nationales ou interna-tionales : Comptes-Rendus de Mécanique de l’Académie des Sciences (Prof. Jean-Pierre Bancher), International Journal of Thermal Science (Prof. Denis Maillet) et International Journal of Heat and Mass Transfer (Prof. Michel Lebouché) jusqu’en 2004, par ailleurs toujours membre du comité éditorial honoraire. En outre, plusieurs de nos collègues sont membres de comi-tés éditoriaux de revues internationales à comité de lecture : Transport in Porous Media (Prof. Mikhail Panfilov), International Journal of Exergy (Prof. Michel Feidt), Journal of Thermal Science (Dr. Christian Moyne).

Sur la période 2007-2010, quatre brevets ont été déposés : 3 brevets français avec extension PCT (aérogels pour l’iso-lation thermique, dispositif en alliage à mémoire de forme, dispositif de mesure de l’écoulement d’un fluide en milieux poreux) et 1’extension internationale (Europe, USA, Japon) d’un brevet PCT sur un procédé de caractérisation de l’aniso-tropie d’un milieu diffusant. Enfin, un logiciel a été déposé, concernant la simulation en rayonnement et couplage thermique.

Collaborations locales et nationales

Le LEMTA collabore avec de nombreuses équipes de recherche académique et EPIC, localement et nationalement. Les coopérations locales, sur le site nancéen, s’écrivent pour l’essentiel dans les projets transversaux de la Fédération de Recherche Jacques Villermaux et le LEMTA pilote ou est très fortement présent sur trois d’entre eux :

- Pile à combustible en coopération avec le LRGP (UPR 3349) et le GREEN (EA 4366)

- Voir dans l’opaque (application de l’IRM aux sciences pour l’ingénieur, coopération avec l’ensemble des labo-ratoires de la Fédération)

- Rhéologie et interfaces dispersées en coopération avec le LRGP (UPR 3349) et le LCPM (UMR 7568).

Fig. 3 : Taux de publication par chercheur permanent par Groupe de Recherche et pour le Laboratoire depuis 2007.


Partenariats industriels,valorisation de la recherche

Le LEMTA est fortement engagé dans des coopérations avec le secteur industriel, d’une part au travers des 7 projets ANR où des industriels sont présents et d’autre part, sous la forme de contrats de coopération conclus directement avec l’in-dustrie ou sous l’égide d’OSEO. Hors ANR, 36 % du budget du LEMTA proviennent de contrats industriels, part en crois-sance notable ces quatre dernières années. Les entreprises avec lesquelles nous collaborons sont essentiellement des grands groupes nationaux ou internationaux : ARCELOR-MITTAL HELION (AREVA), AIR LIQUIDE, DANTEC-DYNAMICS, AIRBUS, BACCARAT, EDF, Schlumberger, TOTAL, …Citons le contrat de fidélisation (“long term partnership”) avec ARCELOR-MITTAL, dont le principal centre de recherche se situe à 50 km de Nancy, portant sur des actions liées à la mécanique des fluides et aux transferts de chaleur (refroidis-sement des surfaces à haute température, mouvement d’in-clusions dans les bains d’acier liquide, métrologie), contrat générant en moyenne 50 k€ de ressources récurrentes par an. Des relations privilégiées existent également avec l’INRS (Institut National de Recherche sur la Sécurité) et deux laboratoires communs avec le LEMTA sont actifs : le LMPP (Laboratoire de Modélisation et de Prévention de la Pollution) et l’UMAP (Unité Mixte d’Acoustique Appliquée), plus récem-ment rattachée au LEMTA traitant respectivement de la pollu-tion dans les locaux de travail et des problèmes d’acoustique en ambiance de travail. Cet accord cadre génère en moyenne 100 k€ de ressources annuelles. Il paraît également indispensable de mentionner le plus gros contrat du LEMTA, Horizon Hydrogène Energie (H2E) piloté par Air-Liquide sous l’égide d’OSEO, traitant pour la par-tie LEMTA de la problématique liée aux transferts hydriques dans les piles à combustible à membranes (PEMFC), pour une montant de 1,2 M€ sur 5 ans. Par ailleurs, les laboratoires, centres de transfert et indus-triels lorrains ayant une activité dans le domaine du verre se sont fédérés dans le cadre du REseau VErrier LORrain (REVELOR), présidé par un membre du LEMTA. Ce contexte a favorisé le dépôt de projets (ANR MIPIVERRE et 2 autres projets déposés en 2010-2011) et l’organisation de congrès. L’un des thèmes principaux concerne les procédés de mise en forme d’objets en verre en prenant en compte le transfert radiatif.

Relations internationales La recherche au LEMTA implique de nombreux partenariats avec des équipes étrangères, partenariats formalisés ou non, notamment par des relations de gré à gré entre chercheurs. Il s’en suit donc que 27 % des publications sur la période 2007-2010 sont co-signées avec une équipe étrangère. Par ailleurs, 18 % des doctorants sont recrutés après un Master obtenu dans une université étrangère et 16 % des diplômés d’un doctorat préparé au LEMTA effectuent un post-doctorat à l’étranger, alors que 13 % sont intégrés dans l’enseigne-ment supérieur dans un pays étranger. Le LEMTA a été impliqué dans divers programmes de coo-pération internationaux du CNRS (3 PICS), notamment avec le Brésil, les USA, le Canada ou encore le Portugal, ou

Le LEMTA est impliqué plus minoritairement dans trois autres projets : polymères, microfluidique et valorisation énergé-tique de la biomasse. Des coopérations importantes et très actives sont égale-ment menées avec le LEM (Laboratoire Environnement et Minéralurgie, UMR 7569) sur la rhéologie des milieux disper-sés et les techniques de caractérisation utilisant le rayonne-ment synchrotron et avec l’Institut Jean Lamour (UMR 7198) dans le domaine de la mise au point de nouveaux matériaux carbonés pour la pile à combustible (support d’électrodes).Le LEMTA participe activement à plusieurs Groupements de Recherche (GDR CNRS) :

- DYNAMO (magnétohydrodynamique)- MoMaS (simulation numérique liée à la gestion des

déchets nucléaires)- Thermique des nanosystèmes et nanomatériaux- Feux de compartiments et feux de végétation- PACTE/PACS : piles à combustible- MIC : mise en œuvre des matériaux composites et pro-

priétés induites- ACCORT : action concertée en rayonnement- FILM : films ruisselants

Les 25 projets ANR (pour lesquels le LEMTA est porteur ou partenaire) obtenus depuis 2005 sont l’occasion de nom-breuses collaborations avec des laboratoires sur le territoire national. Par ailleurs, des coopérations très actives existent avec plusieurs EPIC :

- Des relations soutenues existent avec l’ONERA (DMAE Toulouse et DMPH Palaiseau), notam-ment dans le cadre du programme ASTRA (2005-2010) coordonné par le LEMTA et fédérant 3 laboratoires du CNRS (IMFT, CORIA et LEMTA) et 3 départements de l’ONERA, dans le domaine de l’éva-poration des brouillards de combustible. L’ONERA DMAE Toulouse est par ailleurs impliqué dans le projet ANR IDHEAS sur la simulation des films de paroi.

- Plusieurs actions de recherche avec le CEA : i- L’ANR ECOTEP portant sur les isolants thermiques avec le Centre du Ripault ; ii- Une convention CIFRE dans le but d’optimiser les déflecteurs-diffuseurs de flux pour le laser Méga Joule (optimisation des performances ther-miques et optiques) ; iii- Le LEMTA collabore depuis plu-sieurs années avec le CEA CESTA (DAM) à Bordeaux sur des problèmes d’estimation de distribution spatiale de hauts flux impulsionnels par thermographie infrarouge et sur le développement des sondes thermiques per-mettant de réaliser ces mesures jusqu’à la température de l’azote liquide (77 K).

- Plusieurs actions de coopération avec l’IFP Energies Nouvelles ont vu le jour : i- Tout d’abord dans le domaine du stockage souterrain du CO2, sous la forme de projets ANR (SENTINELLE et PROCHEPUITS) et de conventions CIFRE (Centre de Rueil) ; ii- Sur la dispersion thermique en milieux poreux gra-nulaires et en particulier, sur les effets en proche paroi pour la modélisation des réacteurs à lit fixe (Centre de LYON).

- Deux actions de recherche sont en cours avec l’IRSN (Institut de Radioprotection et de Sécurité Nucléaire), dans le domaine des feux confinés et dans celui de l’in-teraction spray-parois en cas de perte du réfrigérant lors d’un accident nucléaire.


Programmes Hubert Curien (PHC : TASSILI, UTIQUE et PFCC) du Ministère des Affaires Etrangères, avec l’Algérie, la Tunisie et la Chine respectivement. A titre d’exemple, une coopéra-tion très active avec le Laboratório Nacional de Computação Científica (Petrópolis, Brésil) a permis de mener à bien une analyse théorique du comportement mécanique et des phé-nomènes de transports dans des argiles gonflantes. Un partenariat a également été développé entre le LEMTA et les universités du Kazakhstan, associant notamment les sociétés TOTAL et AREVA, dans le domaine de la modélisation

de l’hydrodynamique et des transferts en milieu poreux appli-quée à la récupération de ressources énergétiques souter-raines (pétrole, gaz, uranium). Un centre de recherche et de formation Franco-Kazakh sur les géo-énergies (en partena-riat avec l’INPL) a été créé en 2010.Des coopérations, non formalisées, mais soutenues, ayant donné lieu à des co-publications ont été nouées avec les équipes étrangères listées dans le tableau suivant (liste non exhaustive) :

Université, équipe concernée, pays Thématique Nombre de Co-publications

MÉCANIQUE DES MATÉRIAUX ET STRUCTURES

Paul Scherrer Institute (Suisse)Tomographie X sur les polymères (Tomcat de Swiss Light Source Synchrotron)

1

Dept. of General Engineering de l’Université du Wisconsin, USA

Tribo-thermo-mécanique de l’usure des pla-quettes d’outils de coupe pendant l’usinage.

5

University Saskatoon, Vancouver, Canada

Recherche de symétries et de lois de conver-sion induites pour des problèmes aux limites en élastodynamique non linéaire.

1

Université Texas A&M, USA

Création de l’Institut International des Matériaux Multifonctionnels pour la Conversion de l’Energie (IIMEC http://iimec.tamu.edu) dans le cadre d’un programme NSF pour 5ans.

0

MILIEUX FLUIDES, RÉACTIFS, MULTIPHASIQUES

Université de Brighton (UK)Sir Ricardo LaboratoryProf. S. Sazhin

Modélisation des transferts de chaleur et de masse dans les sprays.

4

TU Darmstadt (Allemagne)Center for Smart InterfacesProf. C. Tropea

Modélisation des transferts de chaleur et de masse dans les sprays. Interactions gouttes/parois chaudes.

1

Université de Gênes (Italie)Prof. A. Bottaro

Stabilité des écoulements plans de fluides rhéofluidifiants avec ou sans contrainte seuil.

2

Université de la Colombie Britannique (Canada) Prof. I. Frigaard(dans le cadre d’un PICS)

(1) Instabilités thermoconvectives pour les fluides viscoplastiques.(2) Stabilité des écoulements multi-couches de fluides complexes.-

3

Université d’Udine (Italie), Université d’Eindhoven (Pays Bas), Arizona State University (USA), Université de Delft (Pays Bas)

Participation à un cas test international sur la DNS de la dispersion de particules en écoulement de canal.

1

ÉNERGIE ET TRANSFERTS

Université Polytechnique de Bucarest (Roumanie)

Co-génération. 3

Institut de Recherche sur l’Hydrogène, Université de Québec (Canada)

Pile à combustible à membrane 1 + 1 thèse en co-tutelle

Universidade Federal de Mernambuco et Faculdade de Tecnologia-SENAI, Salvador de Bahia(Brésil) Prof. F. Moraes

Structure du tenseur diélectrique dans les cristaux liquides nématiques

2

Institut des transuraniens, Karlsruhe (Allemagne)

Métrologie thermique haute température 3

ENSP Yahoundé (Cameroun) et ESP Dakar (Sénégal)

Séminaire de formation à la métrologie ther-mique et mise en place d’une unité de carac-térisation thermique à l’ENSP de Yaoundé et à l’ESP de Dakar (2008) avec accueil d’un doctorant au LEMTA

1


Le solde ITA/BIATOS est également très positif, avec 7 recru-tements ou intégration pour 2 départs. Notons parmi les 7, le recrutement d’un IR sur CDD (1 an) pour l’équipe pile à com-bustible et d’un IR sur CDD (3 ans) pour le calcul scientifique (Fig. 6). Notons que plus du quart des ITA et BIATOS ont obtenu une promotion durant la période 2007-2010 (1 IR0, 2 IE0, 1 IR1, 1 IE1, 1 SAENES classe supérieure, 1 TCE).

Fig. 6 : Bilan des arrivées et départs ITA/IATOS.

Par ailleurs, le LEMTA a accueilli une cinquantaine de cher-cheurs invités pour des séjours d’une durée de quelques jours à 18 mois (la liste des invités et des thématiques est donnée en annexe 3).

Ressources humainesLes effectifs actuels du LEMTA (au 1er juin 2011) sont les suivants :

Chercheurs CNRS 8

Enseignants-Chercheurs 66 (31 INPL, 32 UHP, 3 autres)

ITA (CNRS) 11

BIATOS 13 (10 INPL, 3 UHP)

Comme prévu dans le précédent projet, l’équipe “bioin-génierie” développant les aspects biologiques et cellu-laires de cette discipline a rejoint au 1er janvier 2009 le LPPIA (Laboratoire de Physiopathologie, Pharmacologie et Ingénierie Articulaires). Cinq permanents du domaine biomé-dical ont donc quitté le Laboratoire. Toutefois, une très forte coopération existe toujours avec cette équipe, notamment en ce qui concerne les aspects mécanique de la bioingénierie. Si l’on exclut le départ programmé de cette équipe, le solde des arrivées/départs du Laboratoire pour la période 2007-2010 en termes de chercheurs et enseignants-chercheurs est très positif : le Laboratoire a recruté 11 nouveaux Maîtres de Conférences suite à des changements de laboratoire, des promotions au grade de Professeur et des départs à la retraite (Fig. 5a). De plus, notons que 9 sur 11 d’entre eux ne proviennent pas de la place de Nancy et un seul a effectué sa thèse au LEMTA. En revanche, un seul Chargé de Recherche CNRS a été recruté, auquel il faut ajouter une chaire d’excel-lence CNRS-INPL. Durant la même période, le Laboratoire a gagné 5 Professeurs, 4 d’entre eux étant issus de promo-tions de MC internes (Fig. 5b). Les origines des chercheurs et enseignants-chercheurs recrutés au LEMTA depuis 2007 sont très diversifiées : les Maîtres de Conférences ou Chargés de Recherche sont en général recrutés à l’extérieur du Laboratoire, les nouveaux Professeurs étant issus de pro-motions internes (4), recrutement externe (1) ou intégration suite à un changement de laboratoire (1). Les origines des enseignants-chercheurs et chercheurs recrutés au LEMTA sont données en annexe 4.

En outre, 4 Maîtres de Conférences ont été radiés des effectifs du LEMTA, par délibération du Conseil de Laboratoire, durant la période quadriennale, car ils ne témoignaient ou n’avaient jamais témoigné d’une activité de recherche. Ils n’apparais-sent donc pas dans le bilan.

Fig. 5a : Bilan des arrivées et départs MC et CR.

Fig. 5b : Bilan des arrivées et départs PU.

-4

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0

2

4

6

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1

2

3

4


“Energie et Transferts”, constitue le Conseil de Direction, qui se réunit toutes les une à deux semaines pour prendre des décisions aussi bien relatives à la gestion quotidienne du Laboratoire que sur des questions de nature straté-gique. Le Conseil de Laboratoire (14 membres élus et 6 membres nommés par le Directeur), qui se réunit mensuel-lement, est consulté sur les questions relatives au budget, les décisions concernant les emplois de chercheurs et ensei-gnants-chercheurs, les allocations doctorales, les questions de stratégie scientifique ou encore sur ce qui relève des ques-tions d’hygiène, de sécurité ou d’organisation générale. Une assemblée générale a lieu annuellement en fin d’année, afin de dresser un bilan des activités, productions et perspectives du Laboratoire. Un séminaire de prospective scientifique a été organisé en avril 2011 afin de structurer le projet scienti-fique du Laboratoire.

Gouvernance du LEMTA et politique des moyens

● GOUVERNANCELe pilotage du LEMTA est assuré par une Equipe de Direction qui comprend le Directeur, Fabrice Lemoine (Professeur) , le Directeur Adjoint, Bernard Antoine (IR HC), principalement en charge de la direction des services communs (pôle tech-nique), des locaux et du plan d’équipement, la Secrétaire Générale, Edith Lang (IE HC), en charge du pilotage de l’ad-ministration et des finances du Laboratoire. Cette équipe, complétée par les responsables des trois Groupes de Recherche “Mécanique des Solides et Structures”, “Milieux Fluides Réactifs, Multiphasiques”,

L’organigramme du LEMTA au 1er juin 2011 :

Electronique / InstrumentationM. MARCHAND, IEHC CNRS

A. DELCONTE, IE1 CNRS (0,5)P. THOMANN, AJT INPL (0,5)

Informatique / CalculB. ANTOINE, IRHC CNRS

L. BUHLER, IE2 CNRSJ.B. HARRY, IR2 INPL

MécaniqueE. BLAISE, TCN INPL (0,5)JP. BOUTROUT, TCS CNRS

F. DEMEURIE, TCE INPL (0,5)A. GERARD, TCS CNRS

D. SAND, TCS UHP

Instruments / Bancs de mesureMétrologie thermique : Y. JANNOT, IR1 CNRSSpectrométrie radiative : B. MONOD, IE2 UHP

RMN-IRM : S. LECLERC, IR2 INPLPile à combustible : N. CAREME, IR2 INPL

A. CHENU, IE1 CNRS J. DILLET, IR2 CNRS

Fluorescence laser : A. DELCONTE, IE1 CNRS (0,5)

Pôle techniqueResponsable : B. ANTOINE, IRHC CNRS

F. BOUMENDJEL, TCN CNRSI. LEONARD, AJA INPL (0,5)

C. MORVILLE, ASI UHPF. ODILLE-HIRTT, SEACS INPL (0,4)V. REICHHART, AJA INPL (0,5)D. SIMONIGH, TCN INPL (0,75)

Pôle administratif et financierResponsable : E. LANG, IEHC CNRS

Mécanique des matériauxet structures

Responsable : C. CUNATEffectifs : 5 PR, 1 PREM, 10 MCF

2 Post-docs, 12 Doctorants

Milieux fluides, réactifs,multiphasiques

Responsable : C. NOUARÉffectifs : 10 PR, 2 DR, 1 PREM

18 MCF, 2 CR,1 Post-doc, 16 Doctorants

Énergie et transferts Responsable : D. MAILLET

Effectifs : 9 PR, 1 DR, 11 MCF, 3 CR, 1 EC Contr 1 Post-doc, 27 Doctorants

Groupes de Recherche

DirectionDirecteur : F. LEMOINE

Directeur Adjoint : B. ANTOINESecrétaire Générale : E. LANG

Conseil de LaboratoireConseil de Direction

CLHS**

ACMO* : A. CHENUCommunication : O. CABALLINA

Documentation : Y. JANNOTFormation permanente : M. MARCHAND

Atelier général de l’ENSEM***J.Y. MOREL, IE INPL

C. GIGANT, TCE INPLD. LALLEMENT, TCE INPL

S. LEJEUNE, AJT INPL

* Agent Chargé de la Mise en Œuvre des règles d’hygiène et de sécurité

** Commission Locale Hygiène et Sécurité

*** L’atelier général de l’ENSEM travaille à 75% pour le LEMTA

(x,xx) : équivalent ETPT recherche

Situation au 30 juin 2011


appartenant à l’INPL situé sur le site de la Bouzule à 15 km de Nancy).

SERVICES COMMUNSLe LEMTA a également mis en commun ses ressources admi-nistratives et techniques. Le pôle “gestion administrative et financière” dirigé par la Secrétaire Générale regroupe l’en-semble des secrétaires gestionnaires. Au 1er octobre 2010, Céline Morville (AI) a rejoint l’équipe et seconde la Secrétaire Générale sur les aspects financiers. Notons également qu’un secrétariat est dédié spécifiquement au suivi administratif des doctorants. Le pôle technique, dirigé par le Directeur Adjoint, comporte trois services : - Le Service Mécanique propre au LEMTA, auquel il faut ajou-ter l’Atelier de Mécanique de l’ENSEM géré à 80 % par le LEMTA. Le LEMTA alloue un budget annuel de 20 k€ à cet ate-lier pour son fonctionnement et investit régulièrement dans de nouvelles machines (exemple : fraiseuse à commande numérique).- Le Service Electronique et Instrumentation comportant en particulier deux Ingénieurs d’Etudes, l’un dédié aux projets nécessitant une compétence en électronique analogique et l’autre plus spécialisé en électronique numérique et en acqui-sition de données. - Le Service Informatique et Calcul Scientifique, en charge de la gestion du parc informatique, de la mise en place de clus-ters et de l’assistance au calcul scientifique.

Gestion financière et administrative

Mécanique

1 IE1 ASI

1.75 TCH0.4 SAEN

1 ADT

LEMTA4 TCH

Atelier ENSEM1 IE

2 TCH1 AJT

Electronique et Instrumentation

Informatique et Calcul Scientifique

2 IE0,5 AJT

1,5 IR1 IE

Effectif des services communs en ETPT.

Certains ITA ou BIATOS sont affectés sur des opérations scien-tifiques spécifiques : pile à combustible, RMN/IRM, diagnos-tics laser en mécanique des fluides par exemple.

Depuis 2009, le Laboratoire a engagé des actions destinées à conforter les activités liées au calcul scientifique en recru-tant notamment sur budget propre un Ingénieur de Recherche spécialisé en calcul numérique haute performance ou en par-ticipant à l’achat de clusters de calcul de manière mutualisée avec d’autres laboratoires.Jean-Baptiste Harry, ingénieur “calcul” engagé en mars 2010, travaille sur projets. Il assure en particulier, la paral-lélisation de codes de calcul comme par exemple le code de suivi lagrangien de particules dans un écoulement turbulent (utilisation de la partie fluide du code parallèle Thetis déve-loppé par le Laboratoire TREFLE de Bordeaux), le couplage de codes ou la réalisation de modules graphiques de visuali-sation 3D et d’Interfaces Homme Machine pour la modélisa-tion de la propagation des feux de forêts. En ce qui concerne les investissements en matériels informatiques, un achat de

● POLITIQUE DES MOYENSDepuis le 1er janvier 2009, le LEMTA s’est efforcé de mettre en commun la très grande majorité de son budget afin de per-mettre un pilotage optimal de ses ressources financières. La gestion financière est donc entièrement centralisée et assurée par le pôle “gestion administrative et financière” du LEMTA dirigé par la Secrétaire Générale. Cela permet en particulier, de financer un plan d’équipement annuel sur la base d’un calendrier scientifique (besoins exprimés par les chercheurs) et non sur celui correspondant à l’arrivée de ressources finan-cières ou encore de démarrer une action de recherche non encore financée par les instruments usuels, plus adaptés à des projets déjà matures. En contrepartie, les équipes doi-vent produire un budget prévisionnel annuel, où les besoins en termes d’équipements, de modifications d’infrastructures, d’embauches (post-doctorants, doctorants, stagiaires, …), de missions coûteuses doivent être exprimés et priorisés, ceci en fonction de critères et d’un calendrier scientifique. Les pré-visions de recettes (certaines, telles que les contrats signés ou pluri-annuels, les subventions accordées ; à venir, telles que les contrats en cours de signature ou encore potentiels) sont également recensées. Le suivi comptable est effectué par groupe thématique (au nombre de 13 actuellement, sous la supervision d’un responsable). Une fraction correspon-dant à 20 % de toute nouvelle recette est systématiquement neutralisée dès sa notification au cours de l’exercice. Cette fraction additionnée au soutien de base des tutelles constitue le budget du fond commun qui permet un financement des dépenses communes (infrastructures, locaux, informatique mutualisée, personnel sur budget propre, …) et assure les dépenses des équipes non encore couvertes par des contrats ou programmes de recherche. Une autre partie du budget du fond commun est redistribuée aux équipes de recherche à raison de 2 000 euros par chercheur ou enseignant-cher-cheur publiant. Si le budget du fonds commun est excéden-taire, l’excédent est restitué aux équipes à l’exercice N+1, pro-portionnellement aux recettes de l’année N. L’introduction de la démarche projet a permis une antici-pation très positive des projets de recherche : tout nouveau projet impliquant la mise en œuvre de moyens (humains, financiers avec notamment l’achat d’équipements, la modifi-cation ou la création d’infrastructures) doit faire l’objet d’une fiche projet où est établi le cahier des charges du futur pro-jet. Cette fiche rédigée par le chercheur est ensuite dirigée vers le Directeur Adjoint du Laboratoire en charge des infras-tructures et de la direction des services techniques et vers le Responsable Hygiène et Sécurité afin de traiter en amont les problèmes de sécurité potentiels. Puis une première réunion projet impliquant les différents interlocuteurs est program-mée afin d’évaluer les différentes phases du projet et sa mise en œuvre. La modification des locaux ou la construction d’infrastruc-tures nouvelles sont également mutualisées au LEMTA. Le Laboratoire a mis en place un programme annuel de rafrai-chissement (peintures et revêtements de sol) des bureaux sur le site ENSEM. En terme de salles expérimentales, deux réalisations importantes ont été effectuées : la création en 2008 dans la Halle de Mécanique d’une salle sécurisée pour l’utilisation de lasers (salle “coupe feu 2 heures”, extrac-tion d’air centralisée) regroupant les bancs expérimentaux des recherches sur la combustion diphasique et la réalisa-tion en 2009 d’un second local pour les bancs d’essai “Pile à Combustible”. Une troisième réalisation est en cours : la construction d’une plate-forme expérimentale “essais feux” (hangar à structure métallique de 300 m2 sur un terrain


Les ressources financières du LEMTA sont essentielle-ment constituées de ressources propres générées au tra-vers de contrats industriels (36 % en 2010) en nette augmentation ces dernières années, de contrats ANR (27 %) en sensible diminution par rapport à 2009 et 11 % de projets avec les tutelles (subventions du Conseil Scientifique des Universités, programmes du CNRS, …). Environ 3 à 4 % des ressources proviennent de l’appel d’offre annuel de la Région Lorraine et environ 13 % des ressources proviennent du soutien de base des tutelles (CNRS et Universités). La part des contrats européens a très fortement diminué, et actuellement il n’y a plus de pro-grammes actifs, le dernier projet portant sur les feux de forêt (PREVIEW) ayant pris fin en 2008. Cependant, les ressources issues de programmes FEDER ont fait leur apparition et font systématiquement partie des plans de financement des équi-pements de taille importante. Le LEMTA a activement participé aux programmes de l’ANR, avec 25 programmes retenus depuis la mise en place de l’ANR en 2005, dont 9 programmes coordonnés par un cher-cheur du Laboratoire. Sur la période 2007-2010, le LEMTA était impliqué dans 12 programmes ANR, dont 5 coordonnés par un membre du LEMTA. Parmi ces 12 programmes, 5 ont concerné le programme non thématique et 1 le programme “Jeunes Chercheurs”. Le LEMTA a participé à 4 actions du Programme Interdisciplinaire Energie du CNRS (microcogé-nération, hydrodynamique en milieux poreux appliquée à la géothermie, microéchangeurs multifonctionnels, impact des cations dans les membranes pour piles à combustible) et à plusieurs programmes de l’ADEME (coopération scienti-fique France-PECO sur l’efficacité énergétique dans l’indus-trie, réalisation d’un projet COPIRTech sur la cogénération hybride solaire/biomasse utilisant un moteur Stirling, PREDIT “EMPHASE” sur l’expérimentation et la modélisation de l’ato-misation d’un spray pour la réduction des émissions). Les dépenses sur les années 2009 et 2010 se répartissent comme le montrent les figures 9a et 9b sur les postes inves-tissement, fonctionnement, salaires sur budget propre.

lames de calcul pour un cluster commun avec le LEM3 de Metz a été effectué en 2009 dans le cadre du CPER. Début 2011, le LEMTA a également participé à l’achat d’un clus-ter de 48 lames biprocesseurs de manière mutualisée avec l’Institut Jean Lamour à Nancy. Le LEMTA peut donc comp-ter actuellement sur 112 cœurs de calcul récents dédiés au calcul parallèle ou séquentiel : 48 cœurs à Metz, plutôt dévolus aux calculs en mécanique des matériaux et struc-tures (utilisation du code Abaqus par exemple) et 64 cœurs à Nancy plutôt dédiés aux calculs en mécanique des fluides ou thermique (Fluent, Thetis, codes internes). Ces clusters à Nancy et à Metz ont vocation à être intégrés dans le futur mésocentre, qui sera porté par l’Université de Lorraine.

RESSOURCES FINANCIÈRES 2009-2010 Le budget du LEMTA s’élevait en 2010 à environ 2,4 M€ et le budget consolidé à environ 10 M€. Ce budget annuel est constitué par 1,8 M€ de ressources nouvelles et quelques 0,6 M€ de reports de contrats pluri-annuels ou produits consta-tés d’avance de l’exercice précédent. Ce budget est stable depuis 2009 mais il n’a pas cessé d’augmenter depuis plu-sieurs années (voir diagramme de la figure 7).

Fig. 7 : Evolution du budget du LEMTA depuis 2007.

Au budget LEMTA proprement dit, s’ajoutent des ressources provenant de la Fédération de Recherche Jacques Villermaux, finançant notamment des actions pluridisciplinaires et trans-verses à plusieurs laboratoires. La Fédération gère et répartit également les crédits issus du CPER. Ainsi les crédits issus de la Fédération apportent un complément de ressources de l’ordre de 400 k€ par an aux équipes du LEMTA (si l’on exclut la très grosse opération liée à l’acquisition de l’imageur RMN 600 MHz en 2009 et 2010). Une répartition par origine de crédit est donnée sur le dia-gramme des figures 8a et 8b, pour les années 2009 et 2010.

Fig. 8a : Répartition des ressources financières du LEMTA par origine de crédit

pour l’année 2009.

Fig. 8b : Répartition des ressources financières du LEMTA par origine de crédit

pour l’année 2010.


PARTICIPATION À LA FORMATION PAR LA RECHERCHE ET DES ÉTUDIANTSLes membres du Laboratoire sont très impliqués dans l’ensei-gnement supérieur de niveau Master, Doctorat et les cycles d’ingénieurs (6 écoles d’ingénieurs concernées, majoritaire-ment l’ENSEM et l’ESSTIN et à moindre degré l’École des Mines de Nancy et l’EEIGM). En effet, le LEMTA comprend une forte proportion d’enseignants-chercheurs, mais ses chercheurs et Ingénieurs de Recherche CNRS participent aussi pratique-ment tous aux enseignements de niveau Master. L’ensemble des responsabilités des membres du LEMTA dans les struc-tures d’enseignement est donné en annexe 6. En particulier, le LEMTA gère la mention de Master MEPP “Mécanique, Energie, Procédés, Produits”, cohabilitée entre l’UHP et l’INPL (deux écoles d’ingénieurs étant particulièrement concernées, l’EN-SEM et l’ENSIC), qui forme 90 étudiants annuellement (orien-tations professionnelle et recherche confondues), environ 70 dans la spécialité “Mécanique et Energétique” et 20 dans la spécialité “Génie des produits formulés”. Le fonctionnement de la spécialité “Mécanique et Energétique” est très majori-tairement assuré par des enseignants-chercheurs du LEMTA. Ainsi, le LEMTA est donc un lieu privilégié pour l’accueil de sta-giaires de niveau M1 et M2 : durant la période 2007-2010, le Laboratoire a accueilli 85 stagiaires de niveau M1, 75 de niveau M2 dont 31 issus des écoles d’ingénieurs. En outre, depuis 1er janvier 2011, le Directeur de l’École Doctorale EMMA est un membre du LEMTA (Denis Maillet).

Un exemple du budget exécuté pour le fonds commun (dépenses communes du Laboratoire) est donné figure 10, pour l’année 2010. La part liée aux frais d’infrastructures est majoritaire, suivent ensuite les budgets liés aux services communs (Gestion administrative et financière, Mécanique, Informatique et calcul scientifique, Electronique et instrumentation).

Fig. 9b : Répartition des dépenses 2010.

Fig. 10 : Répartition des dépenses sur le budget du fonds commun en 2010.

Fig. 9a : Répartition des dépenses 2009.

Globalement, la part dédiée aux investissements a permis l’acquisition d’un grand nombre d’équipements significatifs sur les différentes plate-formes, pour un montant de 3,5 M€ (Fig. 11). Les financements propres au LEMTA sont complé-tés par ceux obtenus au titre de la Fédération de Recherche Jacques Villermaux, soit dans le cadre d’actions transver-sales, soit dans le cadre du CPER. A ceci s’ajoute la politique d’investissement pro-active de l’INPL, notamment en mobili-sant une part de son fonds de roulement. Un bilan des inves-tissements effectués depuis 2007 sur les différentes plate-formes est donné dans le diagramme suivant, (voir en annexe 5 la liste des équipements acquis depuis 2007).

Fig. 11 : Répartition des investissements sous forme d’équipements depuis 2007.


Fig. 13 : Origine géographique des docteurs et doctorants du LEMTA.

Tous les doctorants inscrits au LEMTA sont financés et l’ori-gine des financements est explicitée sur le diagramme de la figure 14 : 27 % des thèses ont été financées par des allo-cations de recherche du MESR, 23 % par une bourse CIFRE pour les docteurs de la période 2007-2010 (ce chiffre étant en très forte augmentation en 2009 et 2010, puisque 36 % des doctorants actuels sont titulaires d’une telle bourse), 16 % sont des étrangers financés par leur pays d’ori-gine (ce nombre étant en forte diminution). Par ailleurs, le Laboratoire a obtenu de manière régulière des bourses de thèses du CNRS (5 sur la période de référence) co-financées par la Région Lorraine ou un EPIC (ONERA) et a bénéficié de co-financements de bourses par la Région Lorraine (en com-plément de bourses ADEME, de l’Institut Carnot ICEEL ou de financement sur fonds propres LEMTA). La rubrique “Autres” correspond à des cas très particuliers tels que, par exemple un financement par une ambassade, des activités salariées (1 PRAG et 1 IE CNRS), un financement industriel direct (sans mécanisme CIFRE). Par ailleurs, une quarantaine de chercheurs et enseignants-chercheurs sont titulaires du diplôme d’ “Habilitation à diri-ger des Recherches” (HDR) et 4 habilitations ont été soute-nues sur la période 2007-2010.

Fig. 14 : Répartition des financements de docteurs et doctorants du LEMTA.

L’insertion des docteurs dans la vie professionnelle ne semble pas poser de problèmes particuliers comme le montre le dia-gramme de la figure 15, donnant une photographie à 2 ans après la soutenance de thèse. On note plus de 30 % de post-doctorants (dont un peu plus de la moitié à l’étranger), près de 26 % occupent des fonctions de cadres supérieurs dans le secteur privé et environ 40 % sont dans l’enseignement supé-rieur français ou étranger avec parmi eux, le tiers en situation d’attente sur un emploi de type ATER.

FORMATION PAR LA RECHERCHEDurant la période 2007-2010, 62 thèses de doctorat ont été soutenues au LEMTA, soit une quinzaine de soutenances annuelles. Au 1er juin 2011, 58 doctorants sont inscrits au LEMTA, relevant de l’école Doctorale EMMA (Energie, Mécanique, MAtériaux).Les doctorants sont sélectionnés suivant des critères stricts : un minimum de 12 sur les épreuves théoriques du Master (ou dernière année de diplôme d’ingénieur) est exigé et un entretien avec le Directeur de Thèse pressenti et le Directeur du Laboratoire sont nécessaires. Comme le montre le dia-gramme suivant, les doctorants sont recrutés à 66 % sur les Master (ou écoles d’ingénieurs) du site nancéen, mais cette part diminue, puisqu’elle ne concerne plus que 41 % des doc-torants actuellement inscrits (Fig. 12). Parmi les étudiants recrutés hors du site nancéen, 14 % étaient issus d’une uni-versité étrangère (docteurs 2007-2010) et cette part atteint 34 % pour les doctorants inscrits. Les autres sont recrutés sur les formations françaises extérieures à la Lorraine. Par ailleurs, nous avons recruté une part stable d’élèves-ingé-nieurs s’élevant à environ 30 % des doctorants ou des doc-teurs diplômés. Le nombre de co-tutelles avec une université étrangère est en sensible augmentation ces dernières années pour atteindre 8 actuellement. L’origine des docteurs et doc-torants de nationalité étrangère est précisée dans le gra-phique de la figure 13. Parmi les 61 docteurs diplômés entre 2007 et 2010 et les 55 docteurs présents au Laboratoire au 30 juin 2011, 48 étaient de nationalité étrangère et parmi eux, 26 avaient obtenu leur diplôme de Master dans une université étrangère. La durée des thèses au Laboratoire est en moyenne de 3 ans et 5 mois (si l’on exclut les co-tutelles avec une univer-sité étrangère, correspondant souvent à des situations très particulières). La période au-delà des trois années est finan-cée sur fonds propres du Laboratoire ou par les dispositifs de demi-ATER mis à disposition par les universités.

Fig. 12. : Origine des docteurs et doctorants du LEMTA.


- Organisation du Colloque Euromech n° 499 “Non linear mechanics of multiphase flow in porous media” à Nancy, en juin 2008.

- Organisation du Congrès Franco-Roumain COFRET, tous les 2 ans.

- Organisation régulière de journées SFT.

PARTICIPATION DANS DES INSTANCES DE GOUVER-NANCE LOCALES, NATIONALES ET INTERNATIONALESLes membres du LEMTA sont très impliqués dans la vie de la recherche et de l’enseignement supérieur et contribuent à des missions stratégiques sur le plan national :

- Mostafa Fourar, chercheur au LEMTA, a été nommé Recteur de l’Académie de la Réunion en janvier 2009.

- Michel Lebouché, après avoir dirigé la MSTP au Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la Recherche jusqu’à la création de l’AERES, a été conseiller auprès du Directeur de la DGRI jusqu’au 31 décembre 2010.

- Alain Degiovanni est Directeur de la Fédération de Recherche Jacques Villermaux (FR 2863).

- Quatre de nos collègues sont impliqués dans les sec-tions du CNU 60e et 62e sections (Jean-Pierre Brancher et Ophélie Caballina pour la section 60, Denis Maillet et Alain Degiovanni pour la section 62).

- Christian Moyne fait partie du comité de sélection des programmes de l’ANR non-thématique et jeunes chercheurs.

- Fabrice Lemoine est représentant de la Conférence des Présidents d’Université (CPU) dans le comité de coordi-nation de l’Alliance Nationale de Recherche sur l’Energie (ANCRE). En outre, il est le délégué français auprès de l’EUA (European University Association) pour la plate-forme de recherche sur l’énergie.

- Deux collègues sont impliqués dans les groupes pro-grammatiques (GP) de l’alliance ANCRE : Olivier Lottin dans le GP6 (Transports) et Alain Degiovanni dans le GP8 (Industrie et Agriculture).

- Jean-Pierre Brancher est délégué scientifique à l’AERES et membre du jury de l’IUF.

- Giovanni Radilla est Administrateur Provisoire de l’EN-SAM de Châlons-en-Champagne.

Par ailleurs, les membres du LEMTA contribuent ou ont contri-bué au fonctionnement de plusieurs sociétés savantes :

- SFT (Société Française de Thermique)Alain Degiovanni a été Président de la SFT de 2006 à 2008 puis Vice-Président depuis 2008.Paul Vallette (Prof. Emérite), est Secrétaire Général de la SFT.- AFVL (Association Française de Vélocimétrie Laser)Fabrice Lemoine est administrateur.

D’un point de vue international, le LEMTA est représenté au Joint Technical Initiative (JTI) “Hydrogen and fuel cells” (Olivier Lottin).

D’une manière générale, les membres du LEMTA sont lar-gement impliqués dans les instances de gouvernance des universités : membres du Conseil d’Administration de l’INPL (Alain Degiovanni, Mohamed Haboussi) et de l’UHP (Tarak Ben-Zineb), membres du Conseil Scientifique de l’INPL (Sophie Didierjean, Mathieu Jenny, Benjamin Rémy, Fabrice Lemoine), de l’UHP (Benoit Oesterlé, Gérard Jeandel) et de leurs bureaux (INPL : Fabrice Lemoine ; UHP : Gérard Jeandel).

Fig. 15 : Insertion professionnelle des docteurs issus du LEMTA.

Une politique pro-active en faveur des doctorants est menée au Laboratoire, notamment avec :

- L’organisation d’une journée d’accueil annuelle, où la structure du Laboratoire, ses services administratifs et techniques, les thématiques de recherche sont pré-sentés. Une sensibilisation aux problématiques de l’hy-giène et la sécurité est également réalisée. Une visite des principales installations expérimentales est ensuite proposée.

- L’informatique de bureau est mutualisée au niveau du Laboratoire et chaque doctorant dispose dès son arri-vée d’un micro-ordinateur fixe ou portable.

- Un effort est réalisé pour envoyer chaque doctorant à au moins un congrès international durant la thèse.

- Tout doctorant en fin de thèse et dépassant la durée de 3 ans est financé sur fonds propres s’il ne dispose pas d’un demi-poste d’ATER.

ORGANISATION DE MANIFESTATIONS SCIENTIFIQUESLe LEMTA a été actif dans l’organisation locale de manifes-tations scientifiques nationales et internationales de premier plan. On peut citer notamment :

- La présidence du comité scientifique de la 5e école thématique METTI (SFT-Eurotherm-CNRS) “Thermal Measurements and Inverse Techniques : a tool for the characterization of multiphysical phenomena” à Roscoff, en juin 2011.

- La co-présidence scientifique du Congrès Français de Mécanique (2011, Besançon) a été assurée par Jean-Pierre Brancher.

- Organisation du congrès “Verre” à Nancy, en novembre 2010.

- Co-organisation des 10e Journées d’Etude sur les Milieux Poreux à Nancy, en octobre 2010.

- Organisation du 12e Congrès Francophone de Techniques Laser (organisé à l’INIST, Nancy), en sep-tembre 2010.

- Implication forte dans le comité scientifique (Assembly for International Heat Transfer Conferences) du 14th International Heat Transfer Conference (Washington D .C., USA), en août 2010.

- Présidence du comité d’organisation de la conférence FDFC 2008 (Fundamentals & Developments of Fuel Cells), organisée à Nancy, en décembre 2008.

- Organisation de l’École thématique Franco-Brésilienne “Thermal Measurements and Inverse Techniques : Pertinent use of experiments and models” (Angra dos Reis, Etat de Rio), en novembre 2008.

- Présidence du comité d’organisation congrès ICIPE (International Conference on Inverse Problems in Engineering) à Dourdan, en juin 2008.


présentation détaillée du Laboratoire (français et anglais), déclinée en fiches thématiques ont été créés. La plaquette est diffusée largement auprès des étudiants des écoles d’in-génieurs et de Master, ainsi qu’à nos différents partenaires existants ou potentiels. Sur cette base, le site web en fran-çais et en anglais a été totalement renouvelé, ceci grâce à Ludovic Bulher (IE informaticien). Un DVD de présentation est en cours de création. 2- Diffusion de l’information scientifique et technique : le Laboratoire a construit des animations lors des Fêtes de la Science de 2009 (tenue d’un chalet au Village de la Science, place Maginot, Nancy) et 2010 (accueil du grand public au Laboratoire sur inscription), ouvert ses portes à des élèves de seconde et accueilli des étudiants de Master en journalisme scientifique. Actuellement, le Laboratoire est acteur pour ali-menter la chronique radiophonique “Minute Science” dans le cadre du Partenariat CNRS - Réseau Hubert Curien/France Bleu Sud Lorraine.

FAITS MARQUANTS● SUR LE PLAN DES GRANDS ÉQUIPEMENTS ET ACCÈS AU TGIR

- Acquisition d’un spectromètre RMN (dans le cadre de la Fédération de Recherche Jacques Villermaux en 2010. Extension imagerie IRM en cours (coût total : 1,9 mil-lions d’euros).

- 4 propositions acceptées pour des campagnes d’expé-rimentations sur les synchrotrons Soleil (ligne Swing, 2009 et 2010) et SLS (Swiss Light Synchrotron, ligne Tomcat, 2009-2011). L’objectif est de comprendre la réorganisation globale des densités dans des matériaux polymères en cours de sollicitations.

- Avant-projet de la plate-forme d’essais feux de “la Bouzule” (avril 2011), pour une fin de travaux en décembre 2011.

● SUR LE PLAN DES AVANCÉES SCIENTIFIQUES- Mise au point d’une plate-forme expérimentale unique

pour l’étude des matériaux “semi-transparents ” cou-plant la mesure des champs mécaniques, thermiques et microstructuraux avec leur métrologie inverse pour le suivi in situ et en temps réel de la (grande) déformation.

- Réalisation d’un scaffold pour l’ingénierie tissu-laire. Parallèlement, simulation de la réponse locale (fibres) et globale du scaffold sous des sollicitations mimant celles rencontrées in vivo.

- Mise en évidence expérimentale, par mesure du champ de température interne par fluorescence induite par laser à deux couleurs et utilisation de la simulation numérique directe, de l’influence de l’effet Marangoni sur la vitesse de l’écoulement interne dans une goutte en forte évaporation et en interaction (coopération avec TU Darmstadt et ONERA/DMAE).

- Mise au point d’un dispositif expérimental permettant la mesure simultanée de l’évolution en température, de la vitesse, de la granulométrie et du flux extrait à la paroi, lors d’un impact entre une goutte et une paroi chauffée à une température supérieure à celle de Leidenfrost.

- Création en 2010 du Centre de Recherche et de Formation Franco-Kazakhstanais sur les Géo-Energies sous l’égide du Prof. Mikhail Panfilov et de l’INPL. Le thème est l’hydrodynamique multiphasique dans les milieux poreux géologiques.

- Des images IRM d’une pile à combustible en fonction-nement ont été obtenues avec l’équipe de Méthodologie

POLITIQUE EN MATIÈRE D’HYGIÈNE ET SÉCURITÉ L’hygiène et la sécurité sont placées sous la responsabilité de l’ACMO, Alain Chenu (IE CNRS), qui s’appuie sur le comité local d’hygiène et de sécurité, composé de 16 membres (voir annexe 7).Les principales missions de l’ACMO sont : assurer des contrôles réglementaires (APAVE pour les réseaux de gaz, ATEX, pour les détecteurs de gaz), assurer la mise en confor-mité des bancs expérimentaux, assurer la mise à jour du document unique de sécurité et prendre les mesures correc-tives qui s’imposent. A titre d’exemple, deux armoires venti-lées coupe-feu ont été acquises pour le stockage des produits chimiques. Par ailleurs, des visites d’inspection sont réguliè-rement organisées par la Délégation Régionale du CNRS en compagnie du médecin de prévention. Par ailleurs, tout nouveau banc expérimental fait l’objet d’une analyse des risques par l’ACMO, qui permet de prendre les mesures de sécurité nécessaires. Pour cela, des fiches projets ont été mises en place visant à circonscrire rapidement l’en-semble des contraintes et problèmes de sécurité posés par chaque nouveau projet. Une fiche sécurité a également été développée pour tous les bancs expérimentaux, spécifiant les risques et les consignes d’arrêt d’urgence. Les risques majeurs au LEMTA sont le réseau hydrogène uti-lisé pour les bancs pile à combustible et les lasers. Dans les deux cas, les moyens de préventions ont été mis en œuvre (détecteurs, mise aux normes “coupe feu”) pour l’hy-drogène, sécurisation des salles par des écrans et rideaux mobiles ininflammables, port de lunette de réglage et de protection pour les lasers. Peu d’incidents sont à déplorer depuis 2007 : une projec-tion d’hexanol sur le visage, sans conséquences et une cou-pure par de la verrerie ayant nécessité une consultation aux urgences.

POLITIQUE EN MATIÈRE DE FORMATION PERMANENTECette politique s’articule autour du Plan de Formation annuel de l’Unité, principalement autour de deux types d’actions : - des formations à vocation technique ou scientifique, sur des techniques nouvelles (IRM ou spectrométrie de masse par exemple),- des formations générales, permettant d’améliorer les fonc-tions supports à la recherche : communication pour la res-ponsable communication du LEMTA, conduite de projet, aide à l’animation d’équipes à destination des responsables d’équipes.Des indications sur les types de formations suivies ou dispen-sées par les personnels, techniques et administratifs, cher-cheurs et enseignants-chercheurs, sont données en annexe 8.

DIFFUSION DE L’INFORMATION SCIENTIFIQUE ET TECH-NIQUE, COMMUNICATIONLe LEMTA organise sur une base d’une vingtaine par an (le jeudi en général) un séminaire scientifique d’une durée d’une heure, où un conférencier (appartenant à la communauté nationale ou internationale) est invité à présenter un exposé scientifique sur un sujet pointu (voir liste en annexe 9). Une importante proportion des doctorants, en particulier, assiste à ce séminaire. La communication au LEMTA est placée sous la responsa-bilité d’un enseignant-chercheur (Ophélie Caballina). Deux types d’actions ont été menées : 1- Communication interne : en partenariat avec un graphiste indépendant, un nouveau logo et une nouvelle plaquette de


RMN du CRM2.- Mise au point de la vélocimétrie par IRM : utilisation pour

la mesure de vitesse d’écoulements en milieu poreux. - Le banc de mesure des diffusivités thermiques tridirec-

tionnelles monté par le Laboratoire est, à notre connais-sance, unique en Europe. Il est composé d’un laser CO2 pulsé de 100W, d’une caméra infrarouge matricielle rapide 3,5 micromètre – 5,5 micromètre, et d’un four tunnel sous air, régulé en température entre 20°C et 1100°C et couvrant la plage 200°C-1800°C sous vide.

- Participation à des essais en grandeur nature pour la caractérisation optique dans l’infrarouge des flammes à l’aide d’un spectromètre et d’une caméra multi-spec-trale :• sur des feux naturels (coopération CEREN / IUSTI / LEMTA) à Valabre • sur des feux de bureaux (coopération CSTB / LEMTA) à Champs sur MarneCes études menées en collaboration entre l’équipe “Transfert radiatif” et l’équipe “Feux de forêts” ont per-mis l’identification de l’émission spectrale d’une flamme et l’évaluation des contributions respectives des suies et des gaz de combustion sur des feux de dimensions réelles.

- Mise au point d’un programme de grande envergure afin d’étudier les phénomènes de transferts couplés dans les assemblages membrane-électrodes des piles à combustible à membrane. Signature du contrat H2E (Horizon Hydrogène Énergie) en juin 2008 avec Air-Liquide et OSEO, impliquant le LEMTA à hauteur de 1,2 M€ pour 5 ans.

- Le dispositif Rhéo-SAXS a été mis en place sur le syn-chrotron SOLEIL en 2008 (ligne swing) : il permet de mesurer simultanément les propriétés méca-niques de milieux dispersés denses et leur struc-ture (morphologie, taille, organisation spatiale). Avec ce dispositif, il est possible de suivre les modifi-cations organisationnelles de ces milieux complexes en fonction de la contrainte mécanique qui leur est appliquée.

DISTINCTIONS PARTICULIÈRES- Lors de la session d’automne 2010 de la section 10 du

CNRS, Guillaume Castanet, CR1 au LEMTA, est proposé pour la Médaille de Bronze du CNRS. Il consacre ses activités de recherche à l’étude des transferts de cha-leur et de masse dans les sprays.

- En octobre 2010, Valérie Deprédurand, qui a soutenu sa thèse au LEMTA en octobre 2009, obtient le Prix de Thèse du PRES de l’Université de Lorraine sur le thème “Approche expérimentale de l’évaporation de sprays de combustibles multicomposant”.

- En février 2009, Cédric Vaquette, qui a soutenu sa thèse au LEMTA en septembre 2008, s’est vu décerner le Prix Régional de la Thèse sur le thème “Élaboration et caractérisation de structures tridimensionnelles pour l’ingénierie tissulaire”.

- En 2007, Christelle Métivier, qui a soutenu sa thèse au LEMTA en octobre de cette même année, obtient le Prix de Thèse de l’Institut National Polytechnique de Lorraine, puis celui de l’Association Française de Mécanique, sur le thème “Instabilités thermoconvec-tives pour des fluides viscoplastiques”.


GROUPE DE RECHERCHE / MÉCANIQUE DES MATÉRIAUX ET STRUCTURES /

26 GROUPE DE RECHERCHE / MÉCANIQUE DES MATÉRIAUX ET STRUCTURES /

Présentation généraleLes activités du Groupe portent sur la caractérisation et la modélisation multi-échelle et/ou multiphysique du com-portement mécanique des matériaux au sein de structures. Les champs scientifiques couverts sont :(i) la caractérisation, qui recourt aux mesures de champs

thermiques et mécaniques comme au suivi des évolu-tions microstructurales in situ, en cours d’essais ou post mortem,

(ii) la modélisation pluridisciplinaire, qui prend appui sur des développements théoriques pour décrire les évolu-tions complexes sous sollicitations couplées (thermo-dynamique, homogénéisation, mécanique statistique, physico-chimie,…),

(iii) le développement de méthodes d’analyse inverse et d’op-timisation, de méthodes novatrices de simulation numé-rique, d’éléments finis spécifiques (éléments 3D et coques ferroélectriques pour structures en céramiques ferroélec-triques, éléments 2D et 1D basés sur une approche non locale pour structures minces en alliage à mémoire de forme) et l’implantation de lois de comportement dans des codes de calcul.

L’objectif est d’accéder, de manière fiable et robuste, au comportement non linéaire des matériaux pour leur mise en forme et/ou pour leur mise en service.

Les applications explorent un champ très large puisqu’elles touchent aux matériaux dits intelligents, aux alliages à haute performance rencontrés dans la problématique de l’usinage, tout comme aux polymères de structure multifonctionnels, aux biomatériaux ou encore aux bio-tissus de l’ingénierie du vivant.

Structuration thématique du Groupe

Actuellement, le Groupe est structuré en deux équipes liées à son histoire. En effet la mécanique du solide se développe au LEMTA autour de la modélisation thermodynamique du comportement des matériaux à partir de 1990 et la fusion en 2004, du Groupe ERIN de l’UHP fait émerger une deu-xième équipe orientée vers l’utilisation des éléments finis pour modéliser les matériaux adaptatifs. En 2008, le LEMTA recrute un Professeur à l’Institut Supérieur d’Ingénierie de la Conception (InSIC, Saint-Dié des Vosges), recrutement suivi par celui d’un Maître de Conférences en 2009. L’objectif est de conforter des liens avec une équipe de recherche basée à l’InSIC en définissant une stratégie d’intégration au LEMTA à l’horizon 2012-2013. En avril 2011, le LEMTA a intégré un enseignant-chercheur de l’InSIC, (Maître-Assistant du Ministère de l’Industrie), produisant sur les objectifs straté-giques développés par le LEMTA. Ces objectifs seront déclinés dans le projet.

La mise en synergie des compétences complémentaires pré-sentes au sein du Groupe fait progressivement émerger une nouvelle organisation thématique autour de trois pôles :(i) Rhéologie de matériaux nano/micro-structurés : Métrologie

/Inversion et Modélisation Multiphysique, (ii) Modélisation du comportement multiphysique des maté-

riaux et systèmes : matériaux et systèmes adaptatifs et


matériaux et structures en conditions extrêmes,(iii) Biomécanique et Bioingénierie tissulaire.

Par ailleurs, de fortes interactions entre Groupes de Recherche au sein du LEMTA se révèlent particulièrement créatives et innovantes : (i) L’opération autour de la rhéologie des polymères solides

s’est ouverte au challenge de la métrologie multiphysique en menant des collaborations intra - LEMTA (i-a) avec le Groupe “Energie et Transferts” pour la partie “Caractérisation/ Inversion/Modélisation” du couplage thermomécanique et (i-b) avec l’équipe de Rhéologie Physique du Groupe “Milieux fluides, réactifs, multiphasiques” pour le suivi des évolutions structurales à l’échelle de quelques centaines de nanomètres, au cours d’essais thermo-mécaniques endommageants. De cette réelle synergie entre de mul-tiples compétences internes au Laboratoire résulte une plate-forme de caractérisation, inédite à notre connais-sance, permettant le développement d’une thématique originale centrée sur une forte interaction entre métrologie fine et modélisation multiphysique des comportements.

(ii) Les travaux autour de la biomécanique-bioingénierie, qui initialement concernaient les Groupes “Bioingénierie cel-lulaire et tissulaire” et “Mécanique des solides”, ont (i-a) fait émerger -au départ de la composante “Bioingénierie cellulaire et tissulaire” pour contribuer à la naissance du Biopôle sur Nancy- une véritable thématique originale en mécanique des solides autour de la bio-ingénierie tissulaire, et (i-b) donné un rôle de tout premier plan à la Mécanique des Matériaux et Structures dans le parte-nariat tissé avec le Biopôle puisque le LEMTA a été choisi par ses partenaires comme porteur d’une demande ANR TecSan en 2011 autour d’une recherche de biosubstituts du ligament croisé antérieur du genou pour l’orthopédie réparatrice.

De nombreux partenariats avec le monde industriel comme avec d’autres universités françaises ou étrangères caracté-risent également les actions du Groupe, ce qui signe l’obten-tion de résultats importants et novateurs. A titre d’illustra-tion, évoquons :(i) Le développement des lois de comportement, dédiées aux

matériaux adaptatifs (trois types de lois pour les alliages à mémoire de forme et une pour les céramiques ferroé-lectriques), mené en vue d’applications pour l’ingénierie des systèmes via l’optimisation de leur tenue mécanique en service par le calcul. La complexité des comportements rencontrés nécessite par exemple, de concevoir des élé-ments spécifiques pour leur intégration dans des codes par éléments finis. Les difficultés propres à l’étude des ces matériaux à transformation de phases ont suscité la struc-turation d’un réseau de chercheurs au niveau internatio-nal : c’est ainsi que le LEMTA a participé à la création de l’institut IIMEC (International Institute for Multifunctional Materials for Energy Conversion) de l’Université Texas A&M et labellisé par le NSF (National Science Fondation – USA).

(ii) L’étude du comportement des matériaux et des systèmes soumis à des conditions extrêmes qui, comme pour les opérations d’usinage par exemple, soulève des problèmes thermomécaniques importants liés aux transferts ther-miques et aux évolutions physico-chimiques locales. Pour accéder à une compréhension réelle, il faut explo-rer toutes les échelles, de la pointe du copeau à la méso/microstructure où se développent des couches de trans-ferts sélectifs, de l’adhésion à l’interface outil/matériau, de la diffusion chimique,… La démarche est nécessai-rement pluridisciplinaire sur un large spectre de com-pétences ce qui implique de nombreux échanges natio-naux et internationaux pour faire converger les divers savoirs incontournables (citons par exemple, LEM3-Metz, LAMEFIP-Bordeaux, Department of Mechanical Engineering of Wisconsin University - USA,… et l’accueil d’un Professeur de l’Université de Sumatra-Indonésie qui a effectué deux séjours de quatre mois au total au LEMTA). La modélisation obtenue pour l’usure des outils est l’une des applications directes pour l’industrie.

Effectifs au 1er juin 2011Chercheurs CNRS Enseignants-Chercheurs

ITA ou BIATOSAvec affectation spécifique

Autres chercheurs

DR CR PR MCF

0 0 5+1*9 (dont 4

HDR)1

* PR émérite

Chiffres clef (2007 – 2010)

Nombre ARICL

Taux de publication Programmes ANR Volume financier**contrats industriels

Brut en ETPT NombreVolume

financier

78 1,34 2,68 3 351 700 € 107 530 €

** Montants cumulés 2007-2010 en € HT


1. RHÉOLOGIE DE MATÉRIAUX NANO/MICRO-STRUCTURÉS : MÉTROLOGIE/INVERSION ET MODÉLISATION MULTIPHYSIQUECette thématique de recherche vise à mieux comprendre - pour mieux le prédire - le comportement rhéologique de maté-riaux complexes multi-structurés sur différentes échelles. Trois champs scientifiques distincts et complémentaires sont mis en œuvre en vue de cet objectif. Ce sont (i) la Métrologie et l’inversion de mesures, (ii) la Caractérisation physique des matériaux et de leurs comportements et enfin, (iii) la mise en place de Modélisations Innovantes pour explorer les diverses architectures du continuum, de l’échelle ato-mique à celle de l’ingénieur.

Ici les compétences pluridisciplinaires du Laboratoire sont pleinement mises à profit : (i) la partie caractérisation/iden-tification des sources thermiques lors des essais de méca-nique met en œuvre des compétences du Groupe “Energie et Transfert” et (ii) la caractérisation in situ de la physique de la déformation fait appel à la technique de rétrodiffusion incohérente de la lumière “empruntée” à la rhéologie phy-sique du Groupe “Milieux fluides, réactifs, multiphasiques”. Cette recherche développe des partenariats extérieurs au Laboratoire (LEM-Nancy, LPS-Orsay, FEMTO-Besançon, Synchrotron Soleil-France, SLS Paul Scherrer Institut-Suisse). Elle s’inscrit dans le cadre du GDR “Comportement méca-nique des polymères semi-cristallins” à la création duquel le Groupe a pris une part très active. Un projet d’ANR blanc (PLASTIC) a été déposé en janvier 2011.L’essentiel des activités menées dans la période de référence s’inscrit dans le double cadre du projet “Polymères” porté par la Fédération de Recherche Jacques Villermaux (FJV) et le Projet “Polymères multistructurés à fonctionnalités spé-cifiques” du CPER 2007-2013. C’est ainsi que des travaux collaboratifs ont été menés au sein de la FJV, par exemple : (i) pour prévoir les comportements de polyamides nanostruc-turés en fonction des conditions d’élaboration par extrusion réactive [ACL:S32], ou encore (ii) pour décrypter les rela-tions entre la microstructure de paraffines et leurs propriétés viscoélastiques [ACL:S30,S73] ; ces paraffines peuvent être vues comme des “précurseurs” du PEHD avec de très bas degrés de “polymérisations” puisque “la chimie locale est la même”. Ce sont effectivement les polymères semi-cristallins qui se trouvent au cœur des études menées sur les polymères micro-nanostructurés. La hiérarchisation de leurs architec-tures en fait des matériaux modèles. Le PolyEthylène à Haute Densité (PEHD) est emblématique de ce point de vue (Fig. S1) : (a) A l’échelle atomique, il est organisé en monomère

-CH2-CH2- et occupe quelques dixièmes de nanomètre. (b) A l’échelle (macro)moléculaire, c’est un assemblage

périodique de monomères qui couvre une longueur voisine du micromètre (environ 20 000 monomères en moyenne).

(c) A l’échelle du réseau de chaînes, leur multiplicité et leurs enchevêtrements ouvrent le champ à une architecture

complexe contrôlée simultanément par la conformation des chaînes (trans/gauches) et leur configuration spa-tiale. Le processus de fabrication, conformément à la thermodynamique des procédés et à la thermochimie associée, contrôle la structuration en zones alternées de cristallites et de domaines amorphes à une échelle de l’ordre de quelques dizaines de nanomètres (nm) pour l’épaisseur de leurs empilements.

(d) A l’échelle du micromètre (µm), ce sont parfois des sphé-rolites qui peuvent germer et occuper l’espace avec des dimensions allant du µm à quelques dizaines de µm.

Fig. S1 : Représentation schématique des diverses échelles de structuration du

PEHD (images empruntées à la thèse de L. Douminge, Université de la Rochelle

2010).

Le processus de déformation mécanique met donc en œuvre de manière exemplaire des réorganisations structurales qui affectent à la fois les conformations et les configurations des macromolécules et les structures formées aux échelles supé-rieures : il s’en suit une dissipation d’énergie et donc des effets thermiques par couplage.

La caractérisation expérimentale devra ainsi porter - autant que faire se peut - simultanément sur les champs macrosco-piques de déformation, sur les champs thermiques résultant de la dissipation et sur les réorganisations nano/microstruc-turales sous-jacentes.Durant la période 2007-2010, l’accent a été mis sur le déve-loppement des moyens expérimentaux de métrologie en vue d’atteindre cet objectif. (i) Mise au point d’une plate-forme de métrologie ther-

momécanique totalement inédite : Cette plate-forme a représenté un investissement de près de 150 k€, financé sur fonds Université/Région Lorraine pour l’essentiel, et combinant autour d’une machine d’essai MTS : (i-a) deux systèmes de vidéoextensométrie (mesures locales - dispo-sitif multitâches vidéo-traction - et plein champ par corré-lation d’images – dispositif de mouchetis ARAMIS -) visant le couplage mécanique déformations/contraintes, (i-b) un imageur infrarouge (Caméra CEDIP/FLIR) pour accéder au couplage thermomécanique déformations/thermique [ACL:S75], (i-c) un dispositif de diffusion de lumière incohérente polarisée (IPSLT) pour renseigner les couplages mécano-chimiques déformations/micro-nano-réorganisations structurales [ACL:S1,S17] ; la longueur d’onde du faisceau laser incident étant de 635 nm, la taille des “objets” discernables par leur différence de densité avoisinera donc le micron.


L’objectif recherché (et atteint) était le développement de dispositifs de métrologie fine permettant des caractérisa-tions dynamiques in situ et synchrones, des comportements macroscopiques thermique et mécanique, ainsi que du com-portement microscopique d’endommagement viscoplas-tique à l’échelle mésoscopique (Fig. S2). Les efforts portent à la fois sur une maîtrise et une connaissance des outils de mesure, ainsi que sur les aspects de traitements quantitatifs de données : techniques d’inversion d’images infrarouge et d’estimation paramétrique non-linéaire. Les résultats obte-nus apportent un faisceau d’informations convergeant pour la compréhension des mécanismes de déformation en maté-rialisant les couplages multiphysiques en cause.(ii) Nous avons mené une action complémentaire sur le

front de la caractérisation physique des mécanismes de déformation aux différentes échelles pour affiner notre compréhension sur les réorganisations globales des densités en cours de sollicitations [ACL:S59]. Dans ce cadre, quatre propositions ont été acceptées durant cette période pour réaliser des expériences sous rayon-nement synchrotron à Soleil (Ligne Swing de diffraction SAXS/WAXS) et SLS (Ligne Tomcat de microtomographie) en Suisse avec, en particulier, pour cette dernière tech-nique, des résultats totalement nouveaux : l’évolution microstructurale serait imputable à une fibrillation for-tement polarisée sans formation de microcavités (si elles existent, elles demeurent inférieures à 1µm3). Il existe-rait donc une structuration mésoscopique à l’échelle du micromètre impliquant des objets amorphes et (para)cristallins. L’orientation des recherches vise ici à clarifier la pertinence du mécanisme de cavitation généralement invoqué dans le processus de déformation macroscopique du matériau avec des interrogations autour des variations volumiques observées et rapportées dans la littérature. Quoiqu’il en soit, ces expérimentations menées avec des moyens techniques très lourds corroborent de manière remarquable les résultats obtenus sur notre plate-forme inédite au monde, à partir de l’analyse de la rétrodiffusion incohérente de la lumière polarisée (IPSLT).

Pour la part modélisation du comportement, la caracté-ristique majeure du travail de cette action de recherche est le développement de modélisations innovantes sur le plan, à la fois des outils conceptuels utilisés et de l’application métro-logique qui peut en découler.C’est la structure même de la thermodynamique issue de la mécanique statistique qui est mise en œuvre, pour les métaux [ACL:S8,S13] comme pour les polymères. A titre d’exemple, la technique de Maximisation de l’Entropie (MAXENT) prônée par Jaynes est adaptée pour prendre en compte l’architec-ture microscopique de mousses de mélamine en compression [ACL:S28]. Un travail est en cours pour le PEHD. Il se structure autour des lois d’évolutions issues de la thermodynamique des processus irréversibles et des potentiels thermodyna-miques généralisés fondés sur la mécanique statistique des solides hors équilibre. Ces potentiels font appel à la dyna-mique atomique (modèles d’Einstein, de Debye,…). Les don-nées expérimentales relatives aux couplages multiphysiques déformations / contraintes - thermiques - micro-nanostruc-tures, issues de la plate-forme et des grands instruments sont au centre de l’analyse. Une attention particulière est portée aux coefficients thermo-physiques, à leurs modélisa-tions “ab initio” comme à leurs mesures.C’est en effet le deuxième axe du travail qui le situe dans une perspective plus applicative et plus directement en lien avec les besoins cognitifs et industriels. Nos modélisations sont employées dans un impératif métrologique imposé par les outils de caractérisation utilisés. Elles sont donc du même coup durement confrontées à une obligation et quantifica-tion de leur aptitude à représenter le réel. En ce sens, une boucle rétroactive est assurée qui, en veillant à s’accrocher à une bonne capacité d’identification des paramètres (sou-tenant l’innovation technologique en matière de métrologie), garantit par une approche de type “réduction”, la pertinence des modèles utilisés.

Fig. S2 : Quelques résultats emblématiques de la plate-forme d’essais : mesures simultanées des champs de déformations, des champs ther-

miques et de rétro-diffusion de la lumière par des matériaux turbides.


2. COMPORTEMENT MULTIPHYSIQUE DES MATÉRIAUX ET SYSTÈMES ADAPTATIFS ET DES STRUCTURES EN CONDITIONS EXTRÊMESDes innovations industrielles dans des domaines variés, tels que l’aéronautique, l’automobile ou la biomécanique, font de plus en plus appel à une nouvelle génération de matériaux, tels que les aciers à très haute performance, les alliages réfractaires de Nickel ou de Titane et les composites. Ces matériaux sont transformés et utilisés dans des conditions extrêmes de contraintes et de température. De même, des nouveaux matériaux non conventionnels et adaptatifs sont naturellement envisagés pour certaines conceptions inno-vantes où “l’intelligence du matériau” contribue à leurs fonc-tionnalités. Ainsi les matériaux adaptatifs permettent de réduire la taille et/ou le nombre de composants d’un système mécanique en assurant directement des fonctionnalités de type actionneur ou capteur. Pour ces deux familles de matériaux, la prise en compte de l’aspect multiphysique du comportement et des conditions extrêmes de chargement est indispensable : c’est l’objet de cette thématique de recherche du Groupe “Mécanique des Matériaux et Structures” qui vise au développement de lois de comportement multiphysique particulièrement adaptées. Ces lois sont interfacées à des codes éléments finis. Elles per-mettent ainsi de disposer d’outils numériques de simulation de l’élaboration et du comportement des systèmes innovants qui font appel à ces matériaux. Le développement d’éléments finis spéciaux à degrés de liberté (ddl) couplés et la réalisa-tion de campagnes expérimentales adaptées sont également nécessaires pour atteindre cet objectif.

2.1. Modélisation du comportement des matériaux et systèmes adaptatifsCette partie a pour objectif de développer des outils numé-riques d’analyse par éléments finis du comportement multi-physique des systèmes composés de matériaux adaptatifs. Elle présente deux volets. Dans le premier, une famille de lois de comportement spécifiques à ces matériaux adaptatifs est développée. Elle concerne les alliages à mémoire de forme (AMF) à couplage thermomécanique et les céramiques fer-roélectriques à couplage électromécanique. Dans la seconde partie, complémentaire et indispensable à la première, des éléments finis spécifiques sont développés et implantés dans un code de calcul par éléments finis. Ils présentent des degrés de libertés (ddl) couplés. En plus des déplacements, corres-pondant à des ddl mécaniques classiques, d’autres ddl sont introduits, tels que le potentiel électrique, la fraction volu-mique de martensite etc. Une forme faible et multiphysique

de l’équilibre est alors adoptée afin d’aboutir à la formula-tion de chacun de ces éléments. L’implantation de ces lois de comportement et de ces éléments spécifiques dans le code de calcul par éléments finis Abaqus® nous a permis d’étudier quelques applications industrielles, pour différentes familles (i) d’AMF - systèmes de connectique, limes endodontiques, micro-actionneurs - et (ii) de céramiques piézoélectriques et ferroélectriques - micro et macro-actionneurs. Cette activité de recherche repose sur de nombreuses col-laborations industrielles (Schlumberger, Mémometal, DentSply-Maillefer) et universitaires, aussi bien au niveau international (Texas A&M University, Académie des Sciences de la République Tchèque – Instituts de Thermomécanique et de Physique à Prague, Université Catholique de Louvain et les Universités de Sfax et Monastir en Tunisie), qu’au niveau national (LEM3-Arts et Métiers Paris Tech, FEMTO-Université Franche Comté, LBMS-Université de Bretagne, LISMMA-Supméca et GRESPI-Université de Reims). Des supports finan-ciers ont été également obtenus grâce à une ANR blanche (MAFESMA), “couplée” à un programme Europeen EuroCores S3T du même nom, à des financements Région Lorraine – BQR Nancy Université et à des financements CPER 2007-2013 dans le cadre du programme MEPP-05.

2.1.1. DÉVELOPPEMENT DE LOIS DE COMPORTEMENT MULTIPHYSIQUE POUR LES MATÉRIAUX ADAPTATIFS Les lois de comportement développées sont macroscopiques et à faible nombre de variables internes et de paramètres matériaux les rendant directement exploitables par un code de calcul par éléments finis. Elles décrivent le comporte-ment de deux familles de matériaux adaptatifs (les alliages à mémoire de forme et les céramiques ferroélectriques), consi-dérant ainsi un couplage thermomécanique et électroméca-nique. Quatre types d’approches sont adoptés pour la formu-lation de ces lois de comportement. Il s’agit des approches (i) thermodynamiques intégrant des considérations micro-mécaniques (basées sur la détermination d’une expression de l’énergie libre de Gibbs à partir des considérations micro-mécaniques), (ii) phénoménologiques à l’échelle de chaque phase couplées à une technique de transition d’échelle pour aboutir au comportement effectif, (iii) phénoménologiques exploitées de manière classique en élastoplasticité, où des adaptations sont apportées pour la prise en compte du cou-plage électromécanique et enfin (iv) non locales à gradients également utilisées pour la prise en compte de l’effet de la localisation de la déformation inélastique et des effets de taille observés dans les films minces. La modélisation des aspects spécifiques de ces matériaux adaptatifs, tels que la présence d’hystérésis, de saturations et d’un comportement différent en boucle interne et en trac-tion-compression, est avec les aspects numériques la partie la plus délicate de ces développements. Ces lois de comportement présentent en commun un cou-plage multiphysique et une déformation inélastique induits par les mécanismes suivants : — la transformation de phase et la réorientation de la mar-

tensite observées au niveau des AMF à base NiTi utilisés pour des applications biomécaniques et en microsystèmes (micro-actionneurs), Fig. S3, [ACL:S31,S79,S82]. Des AMF à base Cuivre, essentiellement sous forme monocris-talline, sont également concernés pour des applications en instrumentation biomédicale, [ACL:S19,S55,S56,S72],


Fig. S3 : Modélisation du comportement des AMF et diagramme de

transformation.

— la transformation de phase couplée à la plasticité, obser-vée pour les AMF à base Fer, (Fig. S4). Ces derniers pré-sentent un coût nettement plus faible que les autres AMF expliquant leur utilisation pour des applications nécessi-tant une quantité importante de matière (bagues de ser-rage pour des pipelines, systèmes de serrage des char-pentes métalliques, systèmes d’amortissement en génie

civil, etc.), [ACL:S51;ACLN:S4]. Les AMF en NiTiNb géné-ralement utilisés pour les systèmes de serrage de petite taille, [ACL:S45], les AMF à haute température (utilisés en aéronautique) et les AMF poreux (absorption d’éner-gie) présentent également ce couplage transformation de phase - plasticité,

Fig. S4 : Comportement d’un AMF à base Fer à différentes températures.

— la réorientation des domaines ferroélectriques induite par un chargement électromécanique et observée dans les céramiques piézoélectriques. La description des ces effets permet de prédire une évolution de la polarisation du matériau influençant directement les performances

des applications correspondantes (Fig. S5), [ACL:S59]. De plus, des applications innovantes se développent actuel-lement, exploitant le comportement ferroélectrique induit par ce mécanisme.

Fig. S5 : Comportement ferroélectrique et ferroélastique des céramiques.


2.1.2. DÉVELOPPEMENT D’ÉLÉMENTS FINIS SPÉCIFIQUES ADAPTÉS AUX SYSTÈMES ADAPTATIFSUne famille d’éléments a été développée afin de permettre l’intégration de certaines lois de comportement présen-tées dans le paragraphe ci-dessous. En effet, ces dernières font appel à des variables de pilotages non disponibles au niveau des routines utilisateurs, telles que UMAT pour le code Abaqus®. La famille d’éléments développée concerne les deux types de couplage avec des géométries de barre, de plaque – coque et de hexaèdre. Les approches de type plaque ou solide sont considérées. Ces éléments ont été implantés dans le code éléments finis Abaqus® via la routine utilisateur UEL.

Deux éléments solides à couplage thermomécanique et adaptés aux films et fils minces en AMF NiTi ont été dévelop-pés, l’un de type barre et l’autre de type plaque, fig. S6 – a et – b, [ACL:S81]. Ils présentent comme ddl, en plus des dépla-cements, la fraction volumique globale de martensite. Ils uti-lisent une formulation basée sur une écriture faible de l’équi-libre thermomécanique et de la relation entre les variables fraction volumique de martensite locale et globale. Les effets de la taille d’une longueur interne sur la localisation de la transformation sont étudiés grâce à ces éléments.

Fig. S6 : Développement d’éléments finis spéciaux à couplage multiphysique ;

a) Effet de la localisation sur le comportement des AMF ; b) Effet de la lon-

gueur interne sur la localisation ; c) Effet d’un défaut géométrique sur la

dépolarisation.

Trois éléments à couplage électromécanique ont été déve-loppés (Fig. S6-c). Ils sont destinés à l’analyse du comporte-ment des structures, minces ou massives, en céramiques fer-roélectriques. L’un de ces trois éléments est bidimensionnel et basé sur une cinématique de coque, [ACL:S59]. Il présente 6 ddl mécaniques et un ddl électrique (potentiel électrique) par noeud. Les deux autres sont tridimensionnels, dont un est basé sur une formulation classique pour un élément solide 3D, [ACL:S79], alors que le second présente une extension en électromécanique d’une formulation originale dénommée SFR (Space Fiber Rotation) dans le cas purement mécanique. Ces deux éléments présentent trois ou six ddl mécaniques et un ddl électrique (potentiel électrique) par nœud. Tous ces éléments présentent l’originalité d’utiliser des lois de com-portement électromécaniques non linéaires, évoquées au paragraphe ci-dessus, intégrant l’effet de la réorientation des domaines dans les céramiques ferroélectriques.

Plusieurs applications en AMF [ACL:S31] et en céramiques ferroélectriques ont été étudiées par la méthode des éléments finis et optimisées grâce à ces développements (Fig. S7). Au niveau AMF, le comportement d’une lime endodontique a été étudié lors d’une sollicitation de flexion afin de déterminer la zone de transformation de phase et la quantité de mar-tensite produite. Cette étude a été réalisée en collaboration avec l’entreprise DentSply – Maillefer. Une deuxième appli-cation dans le domaine du serrage a également été conçue et réalisée en collaboration avec l’entreprise Schlumberger [ACL:S45], enfin dans le cadre du projet MAFESMA (ANR blanche et programme européen S3T), un micro-actionneur a été conçu et il est en phase de réalisation en collaboration avec l’Institut FEMTO. Une étude d’actionneur piézoélectrique de forme spirale est également en cours.

Fig. S7 : Différents types d’applications en matériaux adaptatifs


2.2. Comportement des structures en conditions extrêmes2.2.1. COMPRÉHENSION ET CARACTÉRISATION DU COM-PORTEMENT THERMOMÉCANIQUE DES MATÉRIAUX SOUS CHARGEMENT EXTRÊMECet axe de recherche traite de la caractérisation expéri-mentale et de la modélisation numérique du comportement thermomécanique des alliages métalliques sous charge-ment extrême ; les travaux portent sur la caractérisation des matériaux en régimes statique et dynamique, ainsi que sur l’analyse de leur sensibilité au cisaillement adiabatique. Ce phénomène d’origine thermomécanique peut être rencontré dans différentes applications impliquant des conditions de sollicitations sévères. Dans le cas de l’usinage des alliages

réfractaires ayant une conductivité thermique particulière-ment basse (acier inox, alliage à base de nickel, titane, etc.), l’énergie thermique générée par déformation plastique et/ou par frottement dynamique devient importante et de plus en plus difficile à dissiper par le matériau. L’effet de l’adoucis-sement thermique l’emporte alors sur celui de l’écrouissage et fait chuter dramatiquement les caractéristiques méca-niques de l’alliage. La modélisation de ces processus phy-siques nécessite une bonne connaissance du comportement du matériau. Pour prendre en compte les effets de la température, la déformation et la vitesse de déformation, plusieurs lois de comportement peuvent être considérées dans nos travaux (Johnson Cook, Marusich and Ortiz, etc..). Une campagne d’essais dynamiques en compression et en traction à diffé-rentes températures et à différentes vitesses a été menée sur des éprouvettes axisymétriques lisses, afin d’identifier le comportement d’un acier. La confrontation de la modélisa-tion par la loi de Johnson Cook aux résultats expérimentaux est illustrée sur la Fig. S8.

Fig. S8 : (a) Exemple de courbes contraintes-déformations obtenues lors des

essais de caractérisation d’un acier ; (b) Observations MEB du cisaillement

adiabatique dans les éprouvettes.

Une fois la loi identifiée pour l’alliage métallique considéré, nous cherchons à évaluer la propension du matériau à for-mer des bandes de cisaillement adiabatique. Dans ce cadre, une campagne d’essais statique et dynamique a été menée sur des éprouvettes de cisaillement afin de mettre en évi-dence l’apparition des bandes de localisation (Fig. S8(b)). Conjointement, des simulations numériques sous Abaqus® ont été réalisées dans le but d’établir un lien entre les gran-deurs globales (déformations et contraintes moyennes

(a) Bande de cisaillement adiabatique (b)

déterminées à partir des déplacements et efforts globaux) et les grandeurs locales (dans la bande de cisaillement intense). Cette démarche permet d’évaluer, à partir de conditions d’es-sais maîtrisés, l’état de sollicitation dans la bande de loca-lisation et conduire ainsi à une estimation des conditions d’amorçage du cisaillement adiabatique. Les résultats obte-nus permettent d’analyser l’apparition de bandes de défor-mation intense lors de la formation du copeau en usinage (Fig. S9), [ACL:S22,S40,S41].

Fig. S9 : Comparaison entre essais expérimentaux et simulation numérique de

formation des copeaux.

Avance

f=0.3mm

Angle de coupe 1,

a=0°

Angle de coupe 2,

a=15°

Angle de coupe 2,

a=30°


2.2.2. INTERACTIONS MULTIPHYSIQUES MATÉRIAU/PROCÉDÉ Ce thème est centré sur la mise en évidence et la compréhen-sion des mécanismes physiques mis en jeu lors du procédé d’usinage depuis l’échelle de la microstructure jusqu’à celle du système usinant, en passant par l’échelle de la pointe de l’outil (échelle mésoscopique). L’analyse macroscopique est basée sur une approche numérique associée à une démarche expérimentale, [ACL:S50,S70] ; l’objectif final étant d’être capable d’effectuer une analyse holistique du procédé d’usi-nage permettant de l’optimiser et le maîtriser de manière globale. À l’échelle mésoscopique, les études portent sur la compréhension des mécanismes physiques mis en jeu lors de la formation du copeau et les interactions de celui-ci avec l’outil. À l’échelle de la microstructure, les investigations visent à identifier les phénomènes physico-chimiques à l’ori-gine de l’endommagement au niveau des interfaces outil-matière (formation de couches de transfert sélectif, adhé-sion, diffusion chimique, etc.), [ACL:S29;ACLN:S5,S7,S13]. Nous avons travaillé pendant plusieurs années sur le déve-loppement d’approches à la fois locales et globales adaptées spécifiquement au problème de l’usinage. Notre préoccupa-tion majeure réside dans la construction d’une ou plusieurs approches scientifiquement rigoureuses et représentatives de la problématique réelle de l’usinage qui est pluridisciplinaire par essence. Cette pluridisciplinarité nous a conduit à déve-lopper des actions de recherche communes avec plusieurs équipes nationales et internationales (LEM3 Metz, TREFLE Bordeaux, Wisconsin USA, Université de Sumatera Indonésie, ENSAO Maroc) dont les compétences sont très complémen-taires pour faire avancer efficacement nos connaissances scientifiques dans ce domaine, [ACL:S15,S16,S22,S40,S41, S50,S74].Une méthodologie visant l’identification et la compréhen-sion de l’usure générée dans le contact outil-copeau a été développée. Le contact outil-copeau se produit lors de la formation du copeau et de l’écoulement de celui-ci à la surface de l’outil sous un chargement thermomécanique intense. Les mécanismes de dégradation des surfaces étant très sensibles aux conditions de contact, une grande partie de nos investigations est consacrée à la caractérisation des paramètres tribologiques à l’interface outil-matériau usiné (frottement dynamique, température, pression de contact, vitesse de glissement, etc.), [ACL:S41,S70]. Compte tenu de la difficulté d’instrumentation de ce type de contact, des approches analytiques et numériques ont été construites afin d’accompagner l’approche expérimentale et compléter l’in-formation sur le contact confiné. L’approche expérimentale utilise des techniques d’analyse novatrices. Grâce à un banc d’essai monté sur une machine d’usinage, différents moyens de mesure et d’observation ont été utilisés pour le suivi de la formation du copeau et de l’endommagement de l’outil engendré pendant la coupe. La plate-forme expérimentale est composée d’une caméra CCD couplée à un microscope longue distance, une table Kistler pour la mesure des efforts de coupe et une caméra vidéo thermique pour l’estimation du champ de température. Une étude couplant ensuite simu-lations numériques et essais expérimentaux est menée dans le but de mesurer l’influence des revêtements sur la tenue des outils de coupe. En partenariat avec une société du bas-sin de Saint-Dié des Vosges, des outils instrumentés ont été développés spécifiquement pour la mesure de la température pendant l’usinage.Bien que les informations fournies par l’approche expérimen-tale soient fondamentales pour l’analyse de la formation

du copeau et celle de l’usure de l’outil, elles demeurent cependant incomplètes. En effet, la nature du contact n’est pas facile à caractériser seulement à partir des différentes expertises citées auparavant. Nous avons donc développé des approches analytiques et numériques grâce auxquelles il est possible de compléter l’information sur de nombreux paramètres clés et inaccessibles via l’expérience seule (loi de frottement, échange thermique, contraintes, déformations, vitesses de déformation).Le dernier volet de cet axe de recherche porte sur l’identifica-tion et la modélisation de l’usure des matériaux d’outils sous chargement extrême (usinage), [ACL:S27,S29,S40,S44,S50]. L’appréhension de ces interactions de type mécanique, ther-mique et/ou physicochimique est primordiale pour une meilleure maitrise de la physique des procédés. Nous avons mis en évidence trois mécanismes d’usure essentiels: l’abra-sion, l’adhésion et la diffusion chimique. Dans le cas des alliages métalliques, le gradient de température est particu-lièrement important (de 300°C à 1000°C selon le matériau utilisé). La diffusion étant le seul mécanisme thermique-ment activé (contrairement à l’abrasion et l’adhésion), elle demeure le mode d’usure prépondérant pour ces alliages. Afin de prédire ce mécanisme particulier d’usure, un modèle analytique a été développé. La modélisation permet de pré-dire, à partir d’un couple outil-matière et une combinaison de conditions de contact (pression, vitesse de glissement, tem-pérature, etc.), les espèces chimiques qui diffusent de part et d’autre de l’interface.

2.2.3. MODÉLISATION DE LA FISSURATION PAR HYBRI-DATION DE FONCTIONS DE POIDS EN STATIQUE ET EN FATIGUEDans ces travaux, nous nous sommes intéressés à l’étude de la fissuration d’un solide à travers la modélisation de la fissure présente dans une structure (3D), dans le cadre de la méca-nique de la rupture linéaire [ACL:S9,S23,S66]. Une approche basée sur les fonctions de poids (de Green) est adoptée pour calculer les facteurs d’intensité de contraintes (FIC) en mode I de la fissure. L’idée principale de ce travail a été de définir la fonction de poids nécessaire au calcul du facteur d’intensité de contrainte (FIC) par hybridation de différentes fonctions de poids de la littérature. Le travail mené après a permis de montrer que, ce faisant, il était possible, moyennant une implémentation numérique judicieuse, d’améliorer l’évalua-tion des FIC au prix d’un coût numérique relativement faible. Ce travail a d’abord été réalisé en statique pour la prédiction de l’initiation de la fissure, puis étendu au cadre de la fatigue (chargements cycliques), pour la détermination de la durée de vie des structures fissurées, en associant la méthode d’hy-bridation à une loi de propagation de fissures. Deux lois ont été exploitées dans ce travail, celle de Paris et celle de Sih. Un logiciel a été développé. Il est utilisé (i) pour étudier la fissuration en quasi-statique de structures, telles que les milieux infinis, les plaques sous flexion ou les tubes sous pression interne, pouvant contenir différents types de fissures (internes, débouchantes, coins ou de formes quelconques), (ii) pour suivre la propagation de la fissure (changement de forme) et déterminer les durées de vie de structures fissurées (milieu infini, plaques en flexion, tubes sous pression interne, structures soudées) soumises à des chargements cycliques.


3. BIOMÉCANIQUE ET BIOINGÉNIERIE TISSU-LAIRELes activités en “Bioingénierie Cellulaire et Tissulaire” étaient auparavant portées par un Groupe de Recherche du LEMTA, dirigé par le professeur J-F. Stoltz (PUPH, Faculté de Médecine de Nancy) pour l’ingénierie du cartilage, et animé par X. Wang pour la partie vaisseaux et tendons. Suite à l’émergence du Biopôle de Bioingénierie à la Faculté de Médecine de Nancy, il a été convenu, avec l’appui du CNRS, que les chercheurs mécaniciens du LEMTA impliqués en mécanique pour le vivant depuis plusieurs années resteraient au LEMTA, tout en conti-nuant à travailler avec leurs collègues biologistes et biochi-mistes du Biopôle. Le Professeur X. Wang, initiateur dès 2002 de l’activité bioingénierie des tendons au LEMTA, a rejoint le Biopôle en 2009, tout en conservant une position de “cher-cheur associé au LEMTA”. La Bioingénierie Tissulaire fait l’ob-jet du projet ANR Blanc TeLiTeR (oct. 2007-nov. 2011) dont l’objectif est de concevoir, réaliser et modéliser un substitut biocompatible et biodégradable pour les tendons humains. Le LEMTA a été choisi comme porteur d’un nouveau projet ANR TecSan qui vient d’être déposé (mars 2011), en parte-nariat avec 5 laboratoires de recherche nancéiens et une PME Lorraine ; il concerne la bioingénierie des ligaments du genou humain en prenant en compte leur structure multifaisceaux. Les activités de recherche sont les suivantes : (i) Ingénierie tissulaire du tendon humain ; (ii) Recherche d’un biosubstitut du ligament croisé antérieur (LCA) du genou ; (iii) Thérapie – laser de basse puissance et traitement des tendinites : aspects biomécanique et moléculaires ; (iv) Réalisation d’un biosubstitut du cartilage articulaire du genou.

L’orientation vers la bioingénierie tissulaire est maintenant totalement affirmée. Les autres activités de biomécanique demeureront des activités secondaires, quand elles ne seront pas rattachées à la bioingénierie tissulaire voire cellulaire. Ainsi les activités théoriques menées pour créer et maîtri-ser les outils de modélisations des milieux complexes seront applicables au comportement des néotissus que nous obtien-drons par la bioingénierie. Le paragraphe suivant retrace ces travaux.

3.1. BiomécaniquePour tenter de modéliser la complexité du comportement mécanique des tissus vivants il convient d’utiliser et de com-pléter la palette du mécanicien qui permet les incontour-nables changements d’échelle : à une extrémité on trouve la cellule et à l’autre le néotissu nécessaire au chirurgien par exemple. Nous avons déjà suivi deux pistes complémentaires : (i) La construction de lois de comportement élasto-viscoplas-

tique exprimées dans le cadre de la thermodynamique de la relaxation [ACL:S28,S32], généralisant les relations de Gibbs aux évolutions hors équilibre d’un système uni-forme. L’approche offre une ouverture sur la recherche des groupes de symétries continues (algèbre de Lie), et consti-tue dès lors un outil très utile à une exploitation ration-nelle des données issues d’expériences thermoméca-niques, (e.g. principe d’équivalence temps-température,

traitement des courbes maîtresses, en particulier dans le cas des polymères [ACL:S12,S49,S53,S54,S65].

(ii) L’homogénéisation des milieux périodiques (sous ses variantes discrète et continue) ou non [ACLN:S2,S3,S4,S5,S11], pour décrire des phénomènes relevant du comportement des milieux du vivant ou liés au vivant ou encore des biomatériaux. Les applications usuelles qui en découlent concernent (a) les milieux fibreux, (b) les matériaux cellulaires [ACL:S64], ainsi que (c) les biomembranes [ACL:S67] - stables ou en situation de croissance - à élasticité entropique comme (d) des biomatériaux innovants qui permettent d’envisager des avancées dans le domaine des prothèses par exemple.

3.1.1. DÉVELOPPEMENT ET MODÉLISATION D’ÉLÉMENTS DE PROTHÈSE POUR LA MAIN Un travail de thèse, financé par l’industrie, a porté sur le développement et l’évaluation de deux implants prothétiques de conception différente pour l’articulation interphalangienne de la main mettant en œuvre des biomatériaux innovants sur la base d’alliages AMF [ACLN:S14]. Concernant le premier implant (une charnière semi-contrainte en NiTi), la recherche a porté sur deux aspects principaux : l’optimisation de la géo-métrie et l’étude expérimentale du relargage du nickel par l’implant lors de sollicitations répétées. Des tests de fatigue réalisés sur une machine dédiée ont mis à jour des ruptures précoces. La problématique cruciale du relargage de nickel a été étudiée en raison des sollicitations dynamiques impo-sant de grands déplacements à la charnière. Concernant le second implant (une prothèse de resurfaçage en alliage de titane et alliage chrome-cobalt), le travail a porté sur l’opti-misation du profil des tiges, de manière à favoriser le contact primaire entre l’implant et le tissu osseux péri-implantaire. Le profil obtenu permet de diminuer le niveau de déforma-tion maximal induit dans les tissus osseux, laissant présa-ger un comportement apte à satisfaire un ancrage secon-daire de qualité et à minimiser le remodelage osseux (stress shielding).

3.1.2. COMPORTEMENT MÉCANIQUE DE TISSUS BIOLO-GIQUES : CAS DES ORGANES PELVIENSLa connaissance du comportement des tissus biologiques mous est difficile, alors que les enjeux médicaux peuvent être cruciaux. C’est ainsi que nous avons mené un travail de thèse financé par la Ligue Régionale de Meurthe et Moselle contre le cancer, en collaboration avec le Centre Alexis Vautrin à Nancy. Le traitement par radiothérapie pose le problème majeur du mouvement et de la déformation des organes -ensemble vessie, rectum, prostate- pendant les néces-saires repositionnements des patients lors de l’irradiation. La simulation de l’ensemble se heurte à de grandes difficultés, notamment de par la méconnaissance du comportement des divers tissus mous concernés et de la géométrie des organes. C’est par divers recoupements d’informations, telles que des mesures de pression intravésicale par cystométrie, des essais mécaniques sur tissus porcins ou encore l’utilisation de tech-niques d’imagerie médicale (CT scans) pour générer la géo-métrie du modèle éléments finis, que nous avons pu obtenir une prédiction satisfaisante de la mobilité des organes de la région pelvienne [ACL:S42]. A terme, le travail a pour but de s’insérer dans un logiciel de planification et de permettre d’estimer les marges adéquates ainsi que les configurations pelviennes pour suivre les mouvements de la prostate.


3.1.3. HOMOGÉNÉISATION DISCRÈTE ET COMPORTE-MENT DE BIOMEMBRANESAfin d’affiner les lois de comportement de tissus biolo-giques mous et d’y incorporer notamment la microstructure fibreuse, une méthode d’homogénéisation discrète spé-cifique a été développée sous forme algorithmique, ayant donné lieu à la réalisation d’un code de calcul, [ACLN:S11]. L’objectif est de construire le comportement équivalent d’un milieu architecturé quasi périodique constitué d’un assem-blage de barres ou de poutres à l’échelle microscopique ou nanoscopique. Le code de calcul fournit le comportement homogénéisé de milieux architecturés dans le domaine élastique ou plastique, dont on extrait les propriétés effec-tives. Ces dernières sont des expressions analytiques de la topologie du treillis au sein du VER et des propriétés méca-niques des micro-constituants (modules de rigidité des entités de type poutres). L’aspect novateur de la méthode dans le contexte international est la prise en compte des

nœuds internes, ainsi que la construction des propriétés effectives pour un milieu de Cosserat ou à gradient d’ordre supérieur lorsque les échelles ne sont pas séparables, [ACLN:S8]. A titre d’exemple, les matériaux auxétiques mani-festent leurs effets de longueurs internes à l’échelle mésos-copique par des coefficients de Poisson négatifs. Même si de nombreuses études ont abordé ces matériaux, un outil de modélisation et d’homogénéisation présentant un caractère systématique faisait défaut jusqu’alors. Ces travaux se pour-suivent par la comparaison de l’homogénéisation discrète avec l’homogénéisation périodique en élasticité 3D (code Freefem++). L’application de ces concepts aux membranes biologiques à élasticité clairement entropique est illustrée sur la figure sui-vante qui représente le réseau de peptidoglycanes constitutif des parois de membrane de bactéries : il est décrit comme la répétition de cellules hexagonales (Fig. S10).

Fig. S10 : Schématisation du réseau de peptidoglycanes constitutif des parois

de membranes de bactéries.

Sous l’effet des fluctuations thermiques, le treillis est sus-ceptible d’adopter une configuration réentrante. Outre la longueur de persistance qui caractérise la nature entropique de l’élasticité, l’apparition d’un comportement de type micro-polaire fait apparaitre une longueur interne de flexion, Les perspectives relatives au comportement de biomembranes s’inscrivent dans le cadre d’une collaboration naissante avec des chercheurs de l’Institute of Biophysics de Sofia (Bulgarie), [ACL:S67].

3.1.4. CROISSANCE DE TISSUS BIOLOGIQUESLa croissance des tissus biologiques est un thème sous-jacent à la bioingénierie tissulaire. L’aborder de manière théorique sous l’angle des Sciences pour l’Ingénieur apporte un éclairage complémentaire nécessaire à un traitement plu-ridisciplinaire imposé par la complexité du sujet. Les déve-loppements actuels visent à l’application des modèles de croissance de surface au remodelage de tissus osseux. La thermodynamique des processus irréversibles est le cadre naturel incontournable d’écriture des couplages entre les phénomènes de transport à la base de la croissance des tissus biologiques et la mécanique proprement dite. Les situations de croissance de volume (changement local de densité ou de volume) et de croissance de surface ont été unifiées sous l’égide de la mécanique configurationnelle [ACL:S63], qui est un cadre adéquat pour décrire les évolutions de microstruc-ture se produisant dans la configuration de référence des tis-sus biologiques. Les modèles dégagés ont donné lieu à des simulations de phénomènes de croissance, tant volumique que surfacique, cette dernière situation étant la plus nouvelle à l’échelle internationale.

3.2. Bioingénierie tissulaire (tendons, ligaments et cartilage articulaires)L’objectif de l’ingénierie tissulaire est de créer un néotissu. La démarche est nécessairement multidisciplinaire (biolo-gie cellulaire, médecine, mécanique, chimie). Les domaines d’applications de l’ingénierie tissulaire concernent de nom-breux tissus, et la thématique que nous développons touche aux ligaments, aux tendons, au cartilage articulaire (genou) et plus récemment à la peau. Notre démarche est illustrée ci-après (Fig. S11).


Fig. S11 : Illustration de la démarche multidisciplinaire nécessaire à la création

de néotissus.

Elle se caractérise par un partenariat entre biologistes moléculaires, biochimistes de la matrice extracellulaire, chi-mistes des polymères et des polysaccharides, mécaniciens et bien entendu, des cliniciens hospitaliers (rhumatologues, orthopédistes) dont l’ambition est de doter la Lorraine d’un pôle de recherche fondamentale en Biologie et Bioingénierie (Biopôle). Nos investigations sont abordées, tant sur le plan expérimen-tal que de la modélisation, en partenariat avec 5 laboratoires reconnus dans leurs domaines de compétences : LEMTA, LPPIA UMR 7561, LRGP UPR 3349 CNRS, LCPM UMR 7568, UTCT, École DE CHIRURGIE, et une PME (SD MEDICAL). 3.2.1. INGÉNIERIE TISSULAIRE DU TENDON HUMAIN Nos recherches sur les tendons trouvent leur origine dans une thématique initiée en 2007 par Xiong Wang. Elles sont soutenues par l’ANR Blanche TeLiTer (nov. 2007- nov. 2011) consacrée à la réparation des tendons. Ce travail a fait l’objet de deux thèses qui traitaient des points suivant : (i) effet de co-culture des cellules souches mésenchymateuses avec des fibroblastes lig-amentaires, (ii) effet d’un étirement cyclique sur les CSMs, (iii) synthèse d’une vingtaine de copolyesters [ACL:S78], (iv) développement et application d’une matrice de support (scaffold) (iv-a) tricotée [ACL:S24], (iv-b) scaffold electrospinné [ACL:S35,S36,S58], (v) caractérisation et modélisation du comporte-ment mécanique des tendons d’Achilles [ACL:S69] ; (vi) modèle animal chez le lapin kangourou. Nous avons également conçu et réalisé un nouveau bioréacteur pour la construction tissulaire (stimuli de biosubstituts biocompat-ibles et biodégradables) constitué de 6 chambres de trac-tion–torsion pouvant fonctionner simultanément. Ces cham-bres de cultures sont instrumentées : mesure de couple, de force d’extension, de pH, de pO2, et apport de nutriments, etc. Ce travail a été mené en collaboration étroite avec l’équipe d’Annie Marc (DR CNRS) et d’Isabelle Chevalot (PR), du LRGP, qui ont une expertise reconnue dans le domaine des bioré-acteurs, et avec l’aide d’un post-doctorant de l’Université de Wuhan, Chine.

Cellulessouches

Support deculture ou“scaffold”

Culturein vitro

Culturein vivo

Néo-tissu

Facteurs de croissanceset nutriments

3.2.2. RECHERCHE D’UN BIOSUBSTITUT DU LIGAMENT CROISÉ ANTÉRIEUR (LCA) DU GENOUL’orthopédie réparatrice est très demandeuse de nouveaux biotissus. Dans le cadre de notre collaboration avec le Biopôle, nous avons initié, par le biais d’une thèse dès 2009, une recherche visant à concevoir et réaliser un nouveau bio-substitut pour le ligament croisé antérieur (LCA) du genou. De façon ultime, il s’agit de contribuer au développement de nouveaux moyens thérapeutiques pour la réparation de lésions touchant l’articulation du genou. Les résultats atten-dus et la méthodologie établie et éprouvée pourront être étendus à d’autres ligaments. Les principaux aspects suiv-ants conditionnent le cahier des charges du nouveau bio-substitut : fonctions cinématiques et mécaniques (transmis-sion des mouvements, 6 degrés de liberté), biocompatibilité des matériaux constitutifs et biodégradabilité du néotissu synthétisé. La solution retenue, pour ce biosubstitut est une structure de tresses imbriquées de fils de PLCL biodégrad-able et biocompatible ; nous avons d’ailleurs construit une machine spécialement dédiée à la fabrication de ces tresses. Le comportement mécanique du biosubstitut est modélisé en collaboration avec Damien Durville (CR CNRS, École Centrale de Paris), spécialiste de la mécanique des milieux enchevê-trés (Fig. S12). L’expérience acquise ces dernières années, nous a permis de déposer une proposition de projet ANR TECSAN (2011, acronyme : Im-SaLig) sur les liga-ments du genou, avec les laboratoires suivants : LPPIA, LRGP, LCPM, UTCT, École de Chirurgie, et une PME (SD Médical).

Fig. S12 : Scaffold tressé - (a) Scaffold de fils de PLCL tressés (couches de 16

fils) ; (b) Scaffold virtuel multistructuré ; (c) Prévision de la taille des pores dans

un scaffold virtuel.


3.2.3. THÉRAPIE-LASER DE BASSE PUISSANCE ET TRAI-TEMENT DES TENDINITES : ASPECTS BIOMÉCANIQUES ET MOLÉCULAIRESCompte tenu des grandes répercussions des tendinites sur la population à l’échelle mondiale, et de la faible efficacité des thérapies opérationnelles actuelles, le développement de nouvelles alternatives thérapeutiques représente un challenge de premier ordre pour les Systèmes de Santé, et spécialement dans le contexte des pays en voie de dével-oppement. Les tendinites représentent en effet des maladies extrêmement communes, associées à une grande variété de traitements et de thérapies. Parmi celles-ci, la thérapie-laser apparaît comme une alternative prometteuse. Actuellement, ce sont les lasers de longueur d’onde cor-respondant à l’infrarouge qui sont les plus utilisés, en par-ticulier dans le cas des maladies articulaires inflammatoires. Plusieurs travaux ont montré un effet anti-inflammatoire significatif du laser de basse puissance sur le traitement de certains tissus, comme les tendons. Le laser peut également réduire l’expression de certaines collagénases (MMPs) et par voie de conséquence, réduire la dégénération du tissu. Il favoriserait ainsi le réarrangement des fibres de collagène en conduisant à une amélioration des propriétés biomécaniques du tendon, enregistrées lors du processus de réparation.Nous contribuons donc à l’analyse des caractéristiques de la structure des fibres de collagène, en parallèle avec l’évolution des propriétés mécaniques du tendon, lors du phénomène de lésion, et après le traitement par laser. Ce travail devrait conduire à l’établissement des premières bases scientifiques permettant le développement d’un protocole expérimental efficace. Il est mené en collaboration avec Rodrigo Labat (post-doctorant biologiste de l’Université de Sao-Paulo, Brésil) et Jacques Magdalou (DR CNRS, Directeur du LPPIA).

3.2.4. RÉALISATION D’UN BIOSUBSTITUT DU CARTILAGE ARTICULAIRE DU GENOULe cartilage articulaire (structure avasculaire) est vulnérable aux traumatismes et aux maladies causant des lésions tis-sulaires irréversibles. Cette thématique fait l’objet d’une coopération soutenue avec le LPPIA. La désorganisation du réseau de collagènes et de protéoglycanes modifie les capacités de résistance aux contraintes mécaniques aux-quelles les chondrocytes sont soumis. Lorsque le cartilage est lésé, sa capacité de réparation est faible et la plupart du temps les lésions sont irréversibles. A l’heure actuelle, de nombreuses recherches sont menées pour développer de nouveaux traitements des lésions ostéochondrales. Les plus innovantes font appel à l’ingénierie tissulaire, qui consiste à ensemencer un biomatériau avec des chondrocytes ou des cellules progénitrices, pour préparer in vitro une matrice car-tilagineuse réimplantable. Selon ce concept, le biomatériau doit avoir la capacité de s’intégrer parfaitement au cartilage situé en périphérie du site lésionnel. Il sert ainsi de tuteur à la synthèse du tissu de réparation. Nous abordons les points suivants : mise au point d’essais mécaniques spéciaux (milieux mous), effets du mode d’élaboration (spray, moulage), élaboration d’un hydrogel multicouche, lien aspects mécanique - activité cellulaire, [ACL:S77].

GROUPE DE RECHERCHE / MILIEUX FLUIDES, RÉACTIFS, MULTIPHASIQUES /

40 GROUPE DE RECHERCHE “MILIEUX FLUIDES, RÉACTIFS, MULTIPHASIQUES”

Présentation généraleLe Groupe de Recherche rassemble l’essentiel des acteurs liés à l’expérimentation, la modélisation et la simulation numérique des milieux fluides en écoulement. En particulier, on peut retrouver la problématique induite par la présence d’échelles multiples, leur couplage et éventuellement la pré-sence de non-linéarités. Les problèmes liés à la structuration des milieux fluides com-plexes, à l’hydrodynamique et aux transferts dans les écou-lements multiphasiques (suspensions, fluides à structure, particules solides, gouttes ou bulles), ainsi que les questions liées à la transition vers la turbulence, dans les fluides com-plexes en particulier, sont en bonne place dans les préoccu-pations du Groupe.L’expérimentation s’appuie sur des compétences importantes dans le domaine de la métrologie, classique (vélocimétrie laser, PIV, granulométrie) ou moins standard et faisant l’objet de développements innovants (fluorescence induite par laser couplée à la granulométrie par exemple). A l’intersection des champs thématiques liés à l’hydrodyna-mique et aux transferts thermiques (radiatifs en particulier), la thématique liée à la modélisation des feux de forêt a pris une importance particulière, notamment avec la mise en œuvre de dispositifs instrumentaux importants et le déve-loppement d’une plate-forme d’essais à l’extérieur de Nancy, dont l’achèvement est prévu fin 2011/début 2012. Enfin, notons que l’Unité Mixte d’Acoustique Appliquée avec l’INRS (Institut National de Recherche sur la Sécurité) a été rattachée au LEMTA, avec notamment la présence de deux enseignants-chercheurs de la Faculté de Pharmacie.

Le Groupe est structuré en six thématiques :1. Ecoulements multiphasiques.2. Transferts de chaleur et de masse dans les sprays.3. Hydrodynamique fondamentale : Instabilités et transition

vers la turbulence – Magnéto-hydrodynamique appliquée au contrôle d’écoulement – Chaos lagrangien.

4. Rhéologie et dynamique des fluides complexes.5. Feux de forêts.6. Acoustique (l’activité de recherche est basée à l’INRS).

Effectifs au 1er juin 2011


ChercheursCNRS

Enseignants-Chercheurs ITA ou BIATOS

Avec affectation spécifiqueAutres

chercheursDR CR PR MCF

2 2 10 + 1*18

(dont 5 HDR) 0.5 0

NombreARICL

Taux de publicationProgrammes

ANR

Volume financier**contrats industrielsBrut en ETPT Nombre

Volume financier

107 0,86 1,52 5 326 500 € 591 100 €

* PR émérite

** Montants cumulés 2007-2010 en € HT

GROUPE DE RECHERCHE “MILIEUX FLUIDES, RÉACTIFS, MULTIPHASIQUES” 41

1. ÉCOULEMENTS MULTIPHASIQUESLes milieux multiphasiques en écoulements sont abordés à diverses échelles et divers degrés de complexité. Concernant l’hydrodynamique d’inclusions élémentaires, la dynamique d’une bulle de Taylor en repère oscillant a été entreprise. A une échelle supérieure, la modélisation numérique de l’in-teraction entre un champ turbulent et des particules a été poursuivie, ceci dans le but d’étudier leur dispersion, déposi-tion et agglomération.

1.1. Hydrodynamique d’inclusions élémentaires L’ensemble des activités de recherche portant sur l’hydrody-namique fondamentale en écoulement diphasique vise à sa meilleure compréhension dans le but d’élaborer des modèles de prédiction. En effet, la compréhension des phénomènes d’interactions hydrodynamiques entre phases et au sein d’une même phase pour l’élaboration de modèles fiables est encore d’actualité. Ainsi, le cas des écoulements instation-naires fait encore l’objet de questions ouvertes concernant la modification des actions hydrodynamiques exercées sur une inclusion fluide ou solide par rapport aux modèles sta-tionnaires. L’approche retenue est le couplage expérimental (reconstruction de trajectoire) et (semi-)analytique (prédic-tion par résolution de l’équation de la trajectoire). Les études menées jusqu’à présent ont porté sur le comportement d’in-clusions en repère non galiléen (repère tournant ou oscillant verticalement). C’est dans ce cadre qu’a été menée une étude sur la dynamique d’une bulle de Taylor en repère oscillant. Ce sujet a permis d’étendre de précédentes études (inclusions sphériques indéformables, faibles nombres de Reynolds) aux cas des inclusions non sphériques et à grands nombres de Reynolds. De nombreuses investigations expérimentales, numériques et théoriques, ont été entreprises au cours des vingt dernières années sur la bulle de Taylor en régime sta-tionnaire et l’on maîtrise assez bien la vitesse d’ascension ainsi que la forme de l’interface. Or, dans presque toutes les situations, l’écoulement est instationnaire et l’on ne dis-pose pas actuellement de modèle de calcul complet, ni de données expérimentales permettant de traiter ce genre de situations. C’est pourquoi, nous avons entrepris une étude expérimentale fine permettant de dégager les mécanismes physiques. Pour cela, nous avons mis au point un dispositif expérimental permettant d’étudier une bulle de Taylor dans un repère oscillant dont l’amplitude (b) et la fréquence (ω) peuvent être contrôlées. Les trajectoires de la bulle de Taylor et sa forme ont été obtenues à l’aide d’une caméra CMOS (≅ 500i/s) (Fig. F1). Les vitesses moyennes fluctuantes, ainsi que le déphasage, ont été déterminés en utilisant les tech-niques classiques de traitement d’images et d’estimation de paramètres. Les effets de la tension superficielle (nombre de Bond) ont été également examinés en utilisant différents fluides et différents diamètres de tubes. Les résultats obtenus nous ont permis de mettre en défaut le modèle de Clanet et al. récemment proposé (J. Fluid Mech. (2004)), et de proposer des corrélations basées sur une analyse dimensionnelle per-tinente pouvant prédire les évolutions des vitesses moyennes

et fluctuantes en fonction de a et du nombre de Bond Bo. Par ailleurs, les effets d’instationnarité ont été clairement établis en adaptant les définitions du nombre de Froude et Bond à notre situation instationnaire. De même, l’examen de la cour-bure au voisinage du nez de la bulle de Taylor a permis de déterminer l’accélération relative critique ac ≅ 0 (1) au-delà de laquelle l’interaction fluide interface devient importante et de proposer un mécanisme physique simple permettant d’interpréter les évolutions des vitesses moyennes avec l’ac-célération relative [ACL:F65].

Fig. F1 : Dynamique d’une bulle de Taylor en repère oscillant vertical observée

par caméra rapide fixe.

1.2. Dispersion turbulente, déposition, agglomération : Interactions turbulence-particules et modélisation stochastique

1.2.1. ASPECTS THÉORIQUES ET PROBLÈMES ABORDÉS● Dispersion turbulente de particules : modèles et simu-lation numérique directe. L’extension des modèles de dispersion, dont le but est de modéliser les fluctuations de vitesse du fluide “vu” par les inclusions dans un écoulement turbulent prédit par méthode RANS aux écoulements confinés, fait l’objet d’une double approche, associant la modélisation stochastique basée sur une équation de type Langevin généralisée et des calculs numériques par simulation numérique directe de la turbu-lence (DNS) couplée à un suivi lagrangien des particules. L’outil DNS, ainsi mis au service du développement des pro-cessus stochastiques lagrangiens afin d’améliorer la modé-lisation de la dispersion de particules inertielles en écoule-ment turbulent anisotrope et non homogène, nous a permis d’étudier l’influence de l’inertie et du croisement de trajec-toires sur les caractéristiques de la phase dispersée ainsi que sur celles du fluide “vu” dans le cas d’un écoulement en canal 2D [ACL:F26,F51]. Le rôle de la forme des particules a été abordé et son étude est en cours dans le cas de déviation significative de la forme sphérique, dans un premier temps pour des particules en forme de disque dans une turbulence reproduite par simulation cinématique. L’élaboration d’un modèle stochastique de dispersion de paires de particules inertielles, permettant de prédire les effets dits de concen-tration préférentielle a également fait l’objet de développe-ments [ACL:F71] en collaboration avec l’Institut Elie Cartan,


Nancy), ainsi qu’un modèle de marche aléatoire sans recou-vrement pour représenter l’intermittence spatiale de la tur-bulence, phénomène susceptible de jouer un rôle non négli-geable sur le comportement des particules [ACL:F103].● Interactions avec la paroi : déposition de micro- et nanoparticules.Après avoir accordé une attention particulière à la modéli-sation des collisions particule-paroi, nos travaux nous ont conduits à étudier plus particulièrement la modélisation sto-chastique de la déposition. Une des approches développées a consisté à utiliser, en proche paroi, un modèle stochastique en deux étapes comportant, outre le processus de diffusion, un processus de saut destiné à rendre compte du rôle des évènements “sweeps” et “ejections” dans la couche limite [ACL:F33,F34]. Par ailleurs, nous avons mis en évidence l’amélioration apportée à la prédiction de la déposition tur-bulente par un modèle de Langevin 3D anisotrope, associé à un modèle aux tensions de Reynolds avec conditions à la paroi de type “bas Reynolds”. Les simulations effectuées pre-naient également en compte la diffusion brownienne, pré-pondérante s’agissant de nanoparticules [ACL:F96].● Agglomération.Nos travaux dans ce domaine visent principalement à étudier, sur la base de modèles physiques des interactions directes entre particules, la formation possible d’agglomérats. La première approche envisageable, reposant sur la connais-sance des taux moyens d’agglomération et de désagrégation, consiste à résoudre une équation de bilan de population afin de connaître la distribution granulométrique des particules à chaque instant. La seconde, plus directe et basée sur un suivi lagrangien, vise à simuler le plus fidèlement possible le mouvement des particules et la géométrie des agrégats. Dans ce contexte, une étape essentielle consiste à prédire le contact ou la collision entre deux particules puis de traiter l’agglomération. Le cas le plus difficile est celui de très petites particules soumises à l’agitation brownienne : nous avons montré qu’en ayant recours à la modélisation probabiliste, il est possible de prédire le contact entre de telles particules tout en conservant un pas de temps supérieur à leur temps de relaxation [ACL:F120], condition sine qua non pour envisager le traitement du problème par voie lagrangienne.

1.2.2. COLLABORATIONS INTERNATIONALESAutour de ces différents thèmes, des collaborations inter-nationales ont été établies. L’étude menée avec L.I. Zaichik (Nuclear Safety Institute, Moscou), portant sur la confronta-tion entre prédictions issues de modèles du comportement de particules solides dans un écoulement turbulent de type canal et résultats numériques obtenus par DNS, a donné lieu à une publication dans Int. J. Multiphase Flow [ACL:F26]. Les travaux entrepris avec J. Pozorski (Institute of Fluid Flow Machinery, Gdansk), concernant la modélisation stochas-tique du fluide par deux approches différentes mais complé-mentaires, ont conduit à une publication dans Phys. Fluids [ACL:F107]. Enfin, il faut mentionner une coopération entre le LEMTA et des laboratoires des Universités de Tempe (Arizona, USA), d’Udine (Italie), d’Eindhoven et de Delft (Pays-Bas), relative à la comparaison de résultats issus de la simulation numérique directe d’un écoulement gaz-solide à partir de différents codes de calcul. Les résultats ont permis de créer une base de données des caractéristiques dynamiques de la phase dispersée dans un écoulement de canal et ont donné lieu à un article dans Int. J. Multiphase Flow [ACL:F38].

1.2.3. APPLICATIONS ET COLLABORATIONS INDUS- TRIELLES● ArcelorMittal Research : Comportement des inclusions dans les réacteurs métallurgiquesDans le cadre de notre collaboration avec ArcelorMittal (encadrement d’une thèse notamment) et dans le cadre du projet CIREM (Comportement des Inclusions dans les REacteurs Métallurgiques) financé par l’ANR et coordonné par l’Institut Jean Lamour à Nancy, nous avons été amenés à développer un modèle de précipitation et d’agrégation d’oxydes non métalliques dans les réacteurs métallurgiques. L’évacuation de ces amas, futurs défauts extrêmement péna-lisants s’ils restent dans le produit final, est un enjeu majeur pour le développement durable et l’industrie sidérurgique qui utilise de plus en plus de matériaux recyclés. Notre tra-vail a consisté à développer un outil original de résolution de l’équation de bilan de la population d’inclusion (basé sur la méthode dite multi-QMOM) et à l’interfacer avec un logiciel de simulation numérique du brassage dans la poche et à un logiciel de calcul thermodynamique qui prédit la précipita-tion et la croissance des agrégats. La difficulté essentielle de l’étude reposait dans le développement d’un outil suffisam-ment générique pour s’adapter à la grande variabilité de la composition des nuances d’acier produites par l’industrie actuellement (nuances qui ne datent que de moins de cinq ans). Ce travail a donné lieu à 3 articles dans des revues internationales référencées ISI [ACL:F82,F83,F114].● EDFPar leurs applications potentielles concernant la déposition, le réentraînement, l’agglomération et le colmatage au sein d’un écoulement turbulent, nos travaux sont à la base des relations établies avec le département R&D d’EDF (Chatou). Les études menées sont relatives au fonctionnement des réacteurs à eau pressurisée, plus particulièrement aux dépôts de produits de corrosion (oxydes métalliques) obser-vés sur les crayons combustibles et sur les parois des tubes évaporateurs des générateurs de vapeur. Ces dépôts, qui ont une influence sur les écoulements, les transferts thermiques et sont le siège de phénomènes chimiques, sont susceptibles de conduire à une diminution des performances hydrau-liques et thermiques des composants. La compréhension et la modélisation de la formation de ces dépôts et d’agglo-mérats pouvant conduire au colmatage constituent donc un enjeu important. Dans ce contexte, notre collaboration avec EDF s’est concrétisée par un post-doctorat, une thèse soute-nue (2008), 3 thèses initiées dans la période 2007-2010, et a donné lieu à 3 articles dans des revues internationales à comité de lecture [ACL:F33,F34,F120].● INRS (Institut National de Recherche et de Sécurité)Par le biais d’un post-doctorat et de 3 thèses initiées dans la période 2007-2010, notre collaboration avec l’INRS a porté, d’une part, sur la caractérisation de la dispersion de particules polluantes émises lors d’opérations d’usinage [ACL:F52], d’autre part, sur la prédiction de l’évolution, en écoulement turbulent, d’une population de nanoparticules soumises simultanément aux phénomènes d’agglomération et de déposition (Fig. F2). En ce qui concerne la déposition, nos études (mentionnées plus haut) sur la modélisation sto-chastique par processus de type Langevin anisotrope ont été implémentées dans le code Fluent. Les prédictions produites dans une large gamme de diamètres et les améliorations constatées par comparaison aux nombreuses données dis-ponibles dans la littérature ont été commentées et discutées [ACL:F96] (Fig. F3). Grâce à un modèle probabiliste de colli-sions entre particules, développé antérieurement dans notre


équipe, une étude de l’agglomération des particules et de ses effets sur l’évolution de leur distribution granulométrique a pu être initiée. Les premiers résultats ont mis en évidence cer-taines faiblesses dans l’algorithme utilisé, liées à l’utilisation d’une approche lagrangienne d’une part, mais aussi aux pro-blèmes posés par son implémentation dans le code Fluent. L’orientation du programme de recherche vers une thèse (débutée en 2010) a pour but d’explorer d’autres voies pour la prédiction numérique des phénomènes d’agglomération/coagulation en écoulement. L’objectif est de disposer à terme d’un modèle numérique permettant de prédire l’évolution des aérosols de nanoparticules dans les atmosphères de travail.

Fig. F2 : Champ de vitesse de l’air engendré par la rotation du cylindre et l’éjec-

tion des particules “lourdes” (avec léger débit de renouvellement de l’air).

Simulation numérique RANS destinée à optimiser le positionnement des cap-

teurs pour l’étude du champ de concentration des particules micrométriques.

Fig. F3 : Vitesse de déposition en fonction du temps de relaxation (en unités

de paroi) dans un écoulement turbulent en canal plan horizontal : prédictions

numériques avec modèle de Langevin anisotrope et avec modèle d’interaction

tourbillon-particule (EIM), comparées à différents travaux antérieurs.

2. TRANSFERTS DE CHALEUR ET DE MASSE DANS LES SPRAYSLes recherches visent à caractériser les transferts de chaleur et de masse dans des écoulements comportant une phase liquide dispersée sous forme de gouttelettes individuelles ou en interaction comme dans un spray. Les études considè-rent les transferts intervenant entre des gouttes et une phase gazeuse ou entre des gouttes et une paroi portée à haute température. Des modèles sont développés afin de prendre en compte divers degrés de complexité de l’échelle de la goutte individuelle à celle d’un spray complexe. Notre démarche, essentiellement expérimentale, repose sur le développement de techniques de mesure non-intrusives aptes à caractériser finement les transferts de chaleur et de masse entre phases. Enfin, les études concernant les interactions entre un rayon-nement infrarouge et un brouillard d’eau, appliquées à la protection contre les incendies seront présentées.

2.1. Évaporation à haute température de gouttes de combustible multicomposantsDans un moteur à combustion interne, le combustible est pulvérisé sous la forme de fines gouttelettes qui s’échauffent et s’évaporent. La modélisation des transferts de chaleur et de matière constitue l’un des verrous scientifiques importants afin d’optimiser la combustion des carburants. Ces travaux se sont inscrits dans le programme ASTRA (Action Spécifique TRansdisciplinaire Aérospatiale) coordonné par le LEMTA, fédérant le CNRS et l’ONERA sur les “ Méthodes d’analyses expérimentales et de simulations des brouillards multi-com-posants”, regroupant une vingtaine de chercheurs entre 2005 et 2010.Dans les zones denses du spray, du fait de la proximité des gouttes, les effets de sillage modifient la traînée des gouttes mais également les transferts de chaleur et de matière avec la phase gazeuse. Ces phénomènes ont été quantifiés à l’aide de mesures optiques dans le cas de gouttes injectées sur la forme de lignes monodisperses. La fluorescence induite par laser à deux couleurs (2cLIF), développée au LEMTA, per-met de mesurer la température des gouttes. Parallèlement, le diamètre des gouttes est déterminé par interférométrie en diffusion avant et leur vitesse par vélocimétrie laser Doppler. Connaissant l’échauffement des gouttes et la chaleur liée au changement d’état, un bilan énergétique permet de carac-tériser l’échange convectif de chaleur et de matière entre la goutte et son environnement. Les résultats indiquent que pour un même écartement des gouttes, ces échanges sont réduits dans des proportions qui diffèrent selon la volatilité du produit (Fig. F4). Pour des espèces volatiles, la vapeur est transportée loin de la surface de la goutte en raison de la vitesse radiale élevée de l’écoulement de vapeur. Une cor-rection des nombres de Nusselt et de Sherwood caractéris-tiques des transferts de chaleur et de matière a été proposée pour tenir compte de cet effet [ACL:F85]. Des techniques de mesures aptes à appréhender le cas des gouttes multicom-posants ont également été développées [ACL:F31,F16]. La qualité des prédictions des modèles d’évaporation dépend fortement de la prise en compte de l’échauffement des gouttes. Lorsqu’une goutte est en mouvement, des phéno-mènes de recirculation apparaissent à l’intérieur de celle-ci en raison du frottement visqueux. Cet écoulement accélère l’échauffement, mais il existe très peu de données relatives à la force de frottement en régime d’interaction aérodynamique et de forte évaporation. Afin d’étudier ces phénomènes, les dimensions du volume de mesure de la 2cLIF ont été réduites à quelques dizaines de microns. Une modélisation du champ de fluorescence induit par les faisceaux laser permet de reconstituer la distribution de température à l’intérieur de la goutte. Ces cartes expérimentales ont été comparées au modèle théorique du tourbillon de Hill pour différents com-bustibles, ce qui a permis d’estimer la contrainte visqueuse s’exerçant à la surface de la goutte et de quantifier sa diminu-tion du fait des interactions aérodynamiques [ACL:F111]. Des simulations de type DNS entreprises en collaboration avec le Center for Smart Interface à Darmstadt (Allemagne, Equipe du Prof. C. Tropea) ont montré que la force thermo-capillaire induite par l’effet Marangoni contribue au ralentissement


des mouvements de circulation à l’intérieur des gouttes [ACL:F110] (Fig. F5).

Fig. F4 : Réduction des nombres de Nusselt et de Sherwood par rapport à une

goutte isolée. τ est un temps adimentionnel caractéristique de l’arrangement

géométrique et de la vitesse de migration de la vapeur dans la couche limite.

Fig. F5 : Champ de température (a : expérience, b : simulation avec prise en

compte l’effet Marangoni, c : simulation sans prise en compte de l’effet de

Marangoni). Gouttes d’éthanol (D=179 μm) injectées dans une flamme de dif-

fusion laminaire.

Le développement de modèles réduits peu coûteux en temps de calcul est également au centre de nos préoccupations. Des travaux en collaboration avec le Prof. S. Sazhin (Sir Harry Ricardo Laboratories, Brighton, UK) ont été entrepris depuis 2007. Nos approches sont basées sur des solutions quasi-stationnaires et unidimensionnelles des équations du transport dont le Prof. S. Sazhin a proposé des solutions analytiques. Dans le cas de l’évaporation de gouttes multi-composants, le traitement de la phase gazeuse a été consi-dérablement simplifié en assimilant le mélange de vapeurs à une espèce à part entière dotée d’une diffusivité molécu-laire spécifique [ACL:F106]. Une approche de type “two-way coupling” a également été introduite pour améliorer la prise en comptes des interactions entre les phases liquides et gazeuses [ACL:F129].

2.2. Échauffement d’un spray en écoulement turbulentL’échauffement et la dispersion d’un spray en écoulement turbulent fait souvent l’objet de descriptions de type Euler-Lagrange dans les simulations. Afin de tester différentes approches se rattachant à ce type de description (one-way/two-way coupling), une expérience consistant en l’injection d’un spray de combustible (gamme de taille de 35 µm à 150

µm) dans un écoulement présentant une turbulence homo-gène et isotrope (taux de turbulence de l’ordre de 30 %, vitesse convective de 2m/s et température de l’air de 560 K) a été conçue en coopération avec l’IMFT (Toulouse) et l’ONERA/DMPH (Palaiseau), (Fig. F6).

Fig. F6 : Dispositif expérimental : injection d’un spray de carburant dans un

écoulement turbulent chauffé.

Fig. F7 : Evolution de la température des gouttelettes (retranchée de la tem-

pérature d’injection Tinj) (n-décane pur et 3-pentanone) sur l’axe central de

l’écoulement.

L’exemple étudié concerne un mélange de n-décane et de 3-pentanone dont la fluorescence dans l’UV peut être mise à profit pour caractériser sa concentration en phase vapeur (Fig. F7). L’effet d’un ajout de 3-pentanone, plus volatil, est clairement visible sur la Fig. F8. De plus, la technique de fluorescence induite par laser à deux couleurs (2cPLIF) a été couplée avec la granulométrie phase Doppler (PDPA) en superposant les volumes de mesure des deux techniques et en synchronisant leurs acquisitions [ACL:F86]. Ainsi, il a été possible d’obtenir la température des gouttelettes par classe de taille. Ces résultats sont présentés en fonction du nombre de Stokes des gouttes, pour différentes positions axiales (Fig. F9). Les gouttes ayant un nombre de Stokes plus petit que 1 s’échauffent davantage car elles suivent les structures de la turbulence.


Fig. F8 : Image LIF du champ de concentration de 3-pentanone en phase

gazeuse.

Fig. F9 : Evolution de la température des gouttes en fonction du nombre de

Stokes pour 3 positions axiales.

2.3. Mesure de la température des gouttes dans un spray fortement polydisperséL’utilisation de la 2cLIF pour mesurer la température des gouttes dans les sprays denses (typiquement 50 000 par-ticules/cm3) et fortement polydispersés en taille n’est pas directe. Elle se heurte notamment à un effet lié à la taille des gouttes conduisant à une distorsion du spectre de fluores-cence [ACL:F94]. De plus, la forte diffusion de la lumière laser incidente augmente avec la densité du spray et crée un signal de fluorescence parasite d’autant plus perturbateur que la profondeur de champ des optiques de détection est grande. Ce problème peut être résolu à l’aide d’un microscope à lon-gue distance pour la détection. L’utilisation d’une troisième bande spectrale de détection (3cLIF) permet alors de corri-ger l’effet lié à la taille des gouttes.

Fig. F10 : Evolution de la température moyenne des gouttelettes (température

d’injection : 51°C), sur l’axe du spray .

Fig. F11 : Evolution de la température des gouttes en fonction de leur diamètre

à 4 hauteurs différentes le long de l’axe du spray.

Une démonstration de la méthode a été réalisée sur un spray d’eau surchauffé. La Fig. F10 présente l’évolution de la tem-pérature moyenne des gouttes sur l’axe du spray et la Fig. F11 la température par classe de taille pour différentes positions axiales après couplage de la technique 3cLIF et de la granu-lométrie phase Doppler. Il peut être aisément constaté que les gouttes de faible taille se refroidissent plus rapidement que les grosses. Par ailleurs, dans le cadre du programme PREDIT EMPHASE (2007-2009), en coopération avec PSA et Renault, ce type de mesure a été réalisé pour déterminer la température du liquide dans un spray Diesel haute pression [ACL:F24].

2.4. Interactions gouttes/parois à haute température2.4.1. Refroidissement par jet d’eauDans le secteur sidérurgique, les jets d’eau sont très sou-vent utilisés pour refroidir les aciers alliés en provoquant de manière contrôlée les transitions de phase. Les études menées au LEMTA ont essentiellement un caractère expé-rimental et visent à déterminer les flux de refroidissement dans des conditions proches de la réalité industrielle (sur-face en mouvement et température de paroi au delà du point de Leidenfrost). En particulier, nous avons démontré que le


mouvement de translation de la surface modifie radicalement les transferts par ébullition [ACL:F59]. Il s’agit de mieux com-prendre pourquoi le régime d’ébullition de transition, carac-térisé par des flux très importants dans la zone d’impact (i.e. “plateau de flux”), voit son importance diminuer à mesure que la vitesse de translation de la surface augmente. Ceci est clairement dû à un phénomène de remouillage et il est donc nécessaire de comprendre comment se passe la transition du régime d’ébullition en film au régime de transition (point de Leidenfrost). Ces travaux s’inscrivent dans le cadre d’un “long term partnership” avec ArcelorMittal Research et d’une coo-pération avec VALLOUREC et l’Institut Jean Lamour (Nancy) pour les questions d’ordre métallurgique.

2.4.2. Refroidissement par sprays Le refroidissement par sprays est une technique efficace dont l’usage se heurte à un manque de modèles prédictifs. L’objectif de nos travaux est de développer des modèles de transfert de chaleur lors de l’impact d’un spray sur une paroi chaude. Ces modèles s’appuient sur des expériences fonda-mentales allant de l’échelle d’une goutte individuelle à celle du spray industriel (projet ANR blanc IDHEAS “Interaction of Droplets with HEAted Surfaces” coordonné par le LEMTA en partenariat avec l’IMFT, l’ONERA et ArcelorMittal Research). Ces expériences doivent permettre de quantifier les diffé-rents flux de chaleur mis en jeu lors de l’impact d’une goutte à savoir : le flux de chaleur à la paroi, la chaleur sensible emportée par le liquide après impact, la chaleur prélevée par l’évaporation. L’estimation de ces flux est rendue possible par le couplage de techniques de mesure complémentaires rela-tives à la phase liquide et à la paroi. Un chauffage par induc-tion électromagnétique de la paroi, a été choisi de façon à laisser libre la face opposée aux impacts pour en mesurer le champ de température par thermographie infrarouge (Fig. F12). Le flux de chaleur extrait au niveau de la face avant est ensuite estimé par une méthode de conduction inverse [ACL:F91]. Lorsque la température de paroi est supérieure à la température de Leidenfrost, un film de vapeur se forme quasi-instantanément entre le liquide et la paroi solide. L’estimation du flux de chaleur extrait doit être réalisée pour des trains de gouttes injectées à haute fréquence (plusieurs dizaines de kHz) afin d’observer un signal sortant du bruit de mesure (Fig. F13).

Fig. F12 : Schéma du dispositif expérimental.

Vn : Vitesse normale d’impactEDC : Energie extraite sur la surface par goutteFig. F13 : Energie extraite en fonction de la température de paroi.

De plus, la fluorescence induite par plan laser à deux cou-leurs (2cPLIF) a été développée afin de visualiser la distri-bution de la température de la phase liquide (Fig. F14). Un laser continu est utilisé pour exciter la fluorescence tandis que deux caméras à multiplication d’électrons détectent le signal de fluorescence sur des bandes spectrales appropriées en vue de calculer le rapport de fluorescence qui permet de déterminer le champ de température.

Fig. F14 : Champ de température moyen (a : image obtenue par ombroscopie,

b : mesure par technique 2cPLIF)

Les gouttes sont également visualisées par ombroscopie. Pour ne conserver que les gouttes qui se situent dans la pro-fondeur de champ, un filtrage des images est réalisé en se basant sur la valeur du gradient d’intensité sur le bord des gouttes. Il est alors possible de reconstruire le contour de gouttes avec précision et d’en déduire leur distribution gra-nulométrique. De plus, une caméra rapide (105images/s) permet de caractériser les vitesses des gouttes et de déter-miner des corrélations taille-vitesse pour les gouttes secon-daires, dans les régimes d’éclatement notamment (Fig. F15).


Fig. F15 : Distribution du diamètre moyen (a : image d’ombroscopie, b : dia-

mètre mesuré).

La comparaison du flux extrait en paroi et de la chaleur sen-sible gagnée lors de l’impact a mis en évidence que ces deux flux sont généralement du même ordre de grandeur dans les conditions de nos expériences. Par ailleurs, une modélisa-tion numérique fondée sur une approche Euler-Lagrange est développée par l’équipe “diphasique” du LEMTA.

2.5. Interaction sprays-rayonnement[ACL:E7,E8,F29,F84,E96]A l’intersection des activités de ses équipes “Transfert radia-tif” et “Feux de forêts”, le LEMTA mène des travaux sur le thème des “Feux”, des “Rideaux d’eau” et des “Brouillards d’eau”. Ces recherches sont entreprises principalement dans le cadre de l’application incendie, compte tenu du potentiel d’atténuation du rayonnement thermique des brouillards d’eau d’une part (systèmes de protection), et de leur action prometteuse en lutte contre les incendies de façon plus géné-rale (systèmes d’extinction). Les objectifs initiaux étaient de comprendre et simuler le comportement de rideaux d’eau soumis à une forte source radiative (rayonnement issu d’un incendie ou d’une paroi haute température) en intégrant des conditions de fonctionnement réalistes (couplage avec les phénomènes de convection, évaporation et turbulence, prise en compte de perturbations dues à un vent latéral ou à l’action d’un système d’aération,...). Sur un plan numérique, le code de simulation BERGAMOTE, développé au LEMTA, est articulé autour d’une simulation dynamique Eulerienne-Lagrangienne (décrivant par exemple l’aspersion en tunnel illustrée sur la Fig. F16 à travers la visualisation de trajectoires de diffé-rentes classes de gouttes) et d’un module radiatif de type méthode de Monte Carlo. Il a été étendu à la gamme du rayonnement visible et des modèles radiatifs plus classiques de résolution de l’Equation du Transfert Radiatif (méthode P1 également appelée Approximation Différentielle, et ses amé-liorations possibles les méthodes dites MDA et IDA) ont été implantés et sont désormais également opérationnels pour une évaluation approchée rapide.Sur le plan expérimental, une plate-forme d’étude des rideaux d’eau (Fig. F17) a été mise en place, permettant de générer des rideaux d’eau et brouillards d’eau par système d’injection en rampes ; cette plate-forme bénéficie de moyens métrologiques dans l’infrarouge (spectromètre et caméra

multispectrale) et dans le visible (opacimètres dédiés mis au point par l’équipe).Ces moyens complémentaires ont permis d’étudier pleine-ment les interactions rayonnement – sprays. Nos travaux en cours visent désormais à étendre notre compréhension aux interactions directes feu / fumées / brouillard d’eau. La demande est forte par ailleurs, d’une utilisation de nos moyens de caractérisation dans le domaine du visible pour des raisons de sécurité et de perte de visibilité rencontrées suite à l’aspersion. Ces travaux sont à l’origine de contrats de collaboration avec le CNPP et le CSTB et de 3 thèses (dont deux en cours). Ils suscitent également des échanges au travers du GDR Feux, dans le cadre d’un groupe de tra-vail sur l’aspersion en tunnel piloté par la DSC (Direction de la Sécurité Civile) et de façon indirecte, ils sont à l’origine de contrats de collaboration sur les sprays avec le CEMAGREF et l’IRSN (deux thèses en cours).

Fig. F16 : Simulation numérique de l’aspersion en tunnel.

Fig. F17 : Plate-forme “rideau d’eau”.

3. HYDRODYNAMIQUE FONDAMENTALE Les problèmes d’instabilité interfaciale, d’instabilité d’écou-lement unidirectionnel de fluides rhéofluidifiants, d’instabilité convective de fluides à seuil et la manipulation d’écoulement de fluides conducteurs par champ magnétique sont étudiés. Trois sujets principaux sont présentés dans les paragraphes qui suivent.Les autres thèmes concernent : - L’étude linéaire et faiblement non-linéaire de l’instabilité


de Poiseuille-Rayleigh- Bénard dans un fluide de Bingham entre deux plans dans une collaboration avec le Laboratoire de Rhéologie de Grenoble [ACL:F39,F66,F97]

- La stabilité de l’écoulement d’un fluide rhéofluidifiant ou de Bingham entre deux plans, en collaboration avec l’Univer-sité de Gênes [ACL:F19,F20,F100]

- L’instabilité de l’interface d’un écoulement de deux couches de fluides rhéofluidifiant et visco-élastique, en collabora-tion avec l’Université de Vancouver [ACL:F99]

- L’instabilité interfaciale d’une flaque de métal liquide dans un champ magnétique pulsant [ACL:F14,F23]

- Les ondes non linéaires thermohydrodynamiques : Il s’agit d’une part de travaux de nature théorique sur les couplages ondes - écoulements et modes moyens, en particulier, des applications aux ondes de Rossby thermiques ont été mises en place [ACL:F45] ; d’autre part, des travaux expérimen-taux et numériques ont été menés sur des ondes en canal annulaire cisaillé [ACL:F102].

- L’étude du chaos Lagrangien pour l’amélioration du mélange et du transfert thermique (décrit ci-après).

3.1. Transition vers la turbulence en conduite cylindrique pour un fluide non-NewtonienLa transition vers la turbulence en conduite cylindrique pour des fluides non-Newtoniens a été peu étudiée, mal-gré son importance dans de nombreux secteurs industriels. Les quelques résultats expérimentaux disponibles montrent l’existence, d’une part, d’un retard à l’apparition de “bouffées turbulentes” (“puffs”) et d’autre part, une asymétrie dans les profils de vitesse axiale mesurés lors de la transition vers la turbulence. Cette asymétrie est la conséquence d’un méca-nisme physique qui serait lié au caractère rhéofluidifiant du fluide, i.e. à la décroissance de la viscosité lorsque le cisaille-ment augmente. Des études expérimentales et numériques ont été conduites au LEMTA pour analyser l’effet du caractère rhéofluidifiant sur la transition en conduite cylindrique. D’un point de vue expérimental, le dispositif utilisé comporte une veine d’essais constituée par une conduite cylindrique hori-zontale en Plexiglass de diamètre D=30mm et de longueur L=5m. Les profils de vitesse axiale sont mesurés par vélo-cimétrie laser Doppler. Le fluide utilisé est une solution de Carbopol à 0.2 % en masse. Il s’agit d’un fluide rhéofluidifiant avec contrainte seuil. Pour identifier la fin du régime lami-naire et le début de la transition, l’intensité de turbulence It, rapport de la rms des fluctuations de la vitesse axiale w’ sur la vitesse débitante Wd, est mesurée en fonction du nombre de Reynolds Re défini avec la viscosité calculée à la paroi (Fig. F18(a)). En régime laminaire, l’intensité de turbulence reste pratiquement constante. À partir de Re=Recl≈2000 pour le fluide considéré, le régime laminaire cesse d’être un attracteur global et un nouvel état non linéaire est choisi par le fluide. Dans ce nouvel état, non observé pour un fluide Newtonien, It augmente de manière progressive jusqu’à atteindre un plateau.

Fig. F18 : (a) Evolution de l’intensité de turbulence en fonction du nombre de

Reynolds à différentes positions radiales r/R. (b) Description qualitative du pro-

cessus de transition dans un diagramme de phase décrit par le taux de dissipa-

tion d’énergie en fonction du taux d’énergie fournie au fluide.

A partir de Rec2, It augmente brutalement, atteint un maxi-mum à Re=Rec3, ensuite relaxe vers une valeur correspondant à un écoulement turbulent complètement développé. Ces résultats peuvent être décrits dans le cadre de la théorie des systèmes dynamiques. On peut les représenter dans le sous-espace à deux dimensions représenté par la puissance dissi-pée par unité de volume D et la puissance fournie par unité de volume I. Dans ce sous-espace, l’écoulement laminaire est un point fixe linéairement stable pour tout et un attracteur global pour Re<Rec1. À partir de Rec2, le bassin d’attraction de l’état non linéaire asymétrique décroît. Un phénomène d’intermittence est observé entre cet état non linéaire asy-métrique et l’état turbulent représenté par le point (3) dans la figure F18(b). C’est dans la première phase de transition que les profils de vitesse axiale moyennés dans le temps sont asy-métriques. Pour quantifier cette asymétrie, le profil de vitesse axiale mesuré, W est écrit comme la superposition d’un profil moyen au sens azimutal 〈W〉

θ et d’un jet axial (“streak”) Ws. La

figure F19(a) montre les contours d’iso-valeurs de Ws rappor-tées à la vitesse débitante pour deux nombres de Reynolds. La couleur rouge indique la zone où l’écoulement est plus rapide que l’écoulement moyenné en azimut, et la couleur bleue, la zone où l’écoulement est moins rapide. L’analyse spectrale des fluctuations de la vitesse axiale met en évidence l’exis-tence d’une multiplicité des échelles temporelles et spatiales. Cette multiplicité des échelles est un trait fondamental d’un écoulement turbulent. Un spectre raide en f -3 (Fig. F19(b)) signifie que l’énergie est essentiellement concentrée dans les grandes structures. C’est la première mise en évidence d’un écoulement chaotique induit par le caractère rhéofluidifiant du fluide. L’analyse des fonctions de structure jusqu’à l’ordre douze montre que, dans ce régime, il n’y a pratiquement pas d’intermittence.D’un point de vue numérique, la modélisation de la transition vers la turbulence dans des écoulements en tuyau des fluides rhéo-fluidifiants est difficile, comme dans le cas Newtonien,

(a)

(b)


parce que l’écoulement laminaire est linéairement stable. Une approche a émergé récemment, avec l’idée de calculer des ondes non linéaires qui constitueraient des solutions ins-tables précurseurs et supports des écoulements turbulents (Faisst et Eckhardt, Phys. Rev. Lett (2003), Wedin et Kerswell, J. Fluid. Mech. (2004), Hof et al. Science (2004)). Dans cette approche, on force les équations de Navier-Stokes afin d’in-duire des structures bidimensionnelles, constituées de rou-leaux et de jets. Ces derniers sont susceptibles d’induire une bifurcation sous critique par instabilité inflexionnelle, qui peut elle-même mener à des solutions ondes non linéaires à forçage nul. Nous avons adapté cette approche au cas de fluides rhéofluidifiants purement visqueux [ACL:F104]. Le comportement rhéologique est décrit par le modèle de Carreau à deux paramètres, n l’indice de rhéofluidification et λ une constante de temps adimensionnelle. Un code pseudo-spectral de type Petrov Galerkin permettant de suivre des ondes non linéaires tridimensionnelles par continuation a été développé. Des solutions de nombre d’onde azimutal fon-damental m0 égal à 2 et à 3 ont été déterminées. La figure F20(a) montre les caractéristiques de ces ondes pour m0=3. On note un retard à l’apparition de ces ondes par rapport au cas Newtonien en accord avec les résultats obtenus par Escudier et al. (J. Non-Newtonian Fluid. Mech. (1999)). La visualisation sur une période axiale des niveaux de la compo-sante axiale de la vitesse semble indiquer une tendance à la bidimensionalisation (Fig. F20(b) et F20(c)). a)

b)

Fig. F19 : (a) Contours d’iso-valeurs de Ws pour deux valeurs de . (b) Densité

spectrale d’énergie en fonction de la fréquence f : (1) Re = 2010, (2) Re =

2160, (3) Re = 2360, (4) Re = 2420, (5) Re = 3650.

Fig. F20 : (a) Vitesses de phase des ondes m0=3 en fonction du nombre de

Reynolds, pour différentes valeurs de λ comme indiqué au-dessus de chaque

courbe. Les disques signalent les ondes critiques. (b) Iso-surfaces de vitesses

axiales corrigées de la vitesse laminaire pour l’onde critique λ=0 (cas

Newtonien) et (c) Idem pour l’onde critique λ=2, n=0.5,

3.2. Instabilité interfaciale en repère tournantLes activités de recherche sur les instabilités hydrodyna-miques des interfaces visent à une meilleure compréhension des phénomènes d’interaction fluide-fluide à travers une interface. Ces phénomènes largement rencontrés sont encore d’actualité et font l’objet de nombreuses questions ouvertes. En effet, lorsqu’on injecte un fluide d’une certaine viscosité à l’intérieur d’un autre de viscosité différente, une instabilité à l’interface se manifeste par la formation de doigts qui se propagent d’une manière stable ou instable (instabilité de Saffman-Taylor). Ces phénomènes ont lieu notamment lors de la récupération de pétrole par injection d’eau ou dans le moulage et dans des espaces confinés (type milieux poreux) qui peuvent être assimilés à une cellule de Hele-Shaw. L’étude que nous avons entreprise s’intéresse au cas d’une interface fluide-fluide non miscible placée dans une cellule de Hele-Shaw annulaire mise en rotation (Ω constante) autour de son axe de révolution (voir Fig. F21). Il a été montré expérimenta-lement qu’à partir d’une vitesse de rotation critique, il appa-raît des digitations de l’interface (Alvarez et al., Phys. Fluids, 16 (2004)). De même, des modèles théoriques simplifiés ont été également proposés pour interpréter ces derniers résultats expérimentaux (Miranda, Phys. Rev. E, 62 (2000) et Schwartz, Phys. Fluids, 2 (1989)). Notre contribution a consisté à reprendre le problème en tenant compte de toutes les forces mises en jeu y compris la force de Coriolis et l’écri-ture complète des équations de saut. Ceci nous a permis de déterminer le critère d’instabilité d’une façon générale. Nous avons montré que les forces de Coriolis ont un effet stabili-sant qui se traduit par une diminution du taux de croissance de l’amplitude de l’interface en fonction du nombre d’Eck-man. Ce travail a été effectué dans le cadre d’une coopéra-tion CNRS-CNRST Maroc et a donné lieu à une publication [ACL:F1].

Fig. F21 : Fluides immiscibles confinés dans une cellule de Hele-Shaw annu-

laire en rotation constant


3.3. Interaction champ électromagnétique /mouvement : Mise en mouvement de solutions d’électrolyte [ACL:F15,F75]Deux actions ont été entreprises sur ce thème : la première est une collaboration avec le LRGP (D. Funfschilling) et vise à prospecter des applications dans le domaine de la micro-fluidique, la seconde consiste en la définition et la création d’un dispositif “ à courant tournant » qui devrait permettre d’engendrer des écoule-ments plan variés utiles notamment pour analyser l’advection chaotique. Pour initier la mise en place de tels dispositifs, il a été réalisé (par D. Funfschilling) à l’échelle millimétrique une petite cuve 6x6x6 mm³ bordée sur deux de ses faces opposées et dotée d’un espace pour positionner deux aimants générant un champ magnétique dans leur entrefer (Fig. F22-24).

Fig. 23 : Champs de

vitesses calculé et

expérimental.

Fig. 24 : Petite cuve. Fig. 25 : Mesure µPIV.

Cette cuve a été placée dans un système de mesure de vitesses par µPIV et alimentée en courant de manière qu’une force de Laplace génère un vortex. Parallèlement, un système de calcul (sous Freefem) a été développé : problème d’élec-trocinétique en potentiel scalaire pour le courant électrique, utilisation de la formule de Biot et Savart pour le champ magnétique, résolution du problème de Stokes 3D en incom-pressible pour le calcul de l’écoulement qui permet la com-paraison (qualitativement satisfaisante) du tracé de vitesses ci-dessus.Une cuve bordée de deux électrodes aux bornes desquelles une différence de potentiel V est imposée (et en dessous de laquelle est disposé un aimant) est un dispositif capable de mettre en mouvement un électrolyte qui la remplit (Fig. F26), le mouvement est celui des deux vortex de la figure F27.

Fig. F26 : Grande cuve (deux électrodes).

Fig. F27 : Vortex pour deux électrodes.

Fig. F28 : Grande cuve (six électrodes).

Si maintenant, le courant électrique (et donc la force de Laplace) est mis en rotation (Fig. F28), les deux vortex se mettent à tourner et l’écoulement est paramétré par l’inten-sité de la force de Laplace et sa vitesse de rotation angulaire. L’analyse de ces situations d’écoulement, ainsi que l’instru-mentation pour des mesures de vitesse par PIV restent à faire.

3.4. Chaos LagrangienLes activités de recherche sur le mélange et le transfert ther-mique par advection chaotique se sont focalisées sur l’opti-misation du protocole de déplacement des parois afin d’aug-menter le mélange ou le transfert thermique vers le fluide. Dans [ACL:F17], un algorithme nouveau permettant de rapi-dement calculer les champs de température périodiques sta-tionnaires a été développé et utilisé. Dans [ACL:F41], nous avons utilisé nos codes de calcul pour optimiser le protocole de mélange dans ces écoulements 2-D périodiques. Enfin, dans [ACL:F128], nos travaux ont été étendus aux écoule-ments 3-D périodiques.Les mélangeurs statiques sont parfois utilisés dans les procé-dés d’extraction supercritique pour améliorer le mélange et le transfert thermique. Ces mélangeurs statiques produisent un effet similaire à celui du chaos lagrangien. Notre travail en collaboration avec l’Université Nova de Lisboa consiste dans la simulation numérique des phénomènes complexes (réac-tion, écoulement avec changement de phase, propriétés phy-siques qui varient fortement près du point critique, advection chaotique) qui se produisent à l’intérieur de ces réacteurs. Dans une première étude, nous avons simulé le procédé en monophasique et comparé avec succès nos résultats avec les mesures expérimentales. Ensuite nous avons étendu nos résultats au cas diphasique [ACL:F95].

Fig. 22 :

Petite cuve

(disposi-

tion).


4. RHÉOLOGIE ET DYNAMIQUE DES FLUIDES COMPLEXESLa thématique Rhéologie et dynamique des fluides com-plexes, traditionnelle au Laboratoire, cherche à construire l’histoire la plus complète possible entre l’organisation struc-turelle microscopique de matériaux aux comportements mécaniques complexes (incluant la physico-chimie et l’hy-drodynamique), la conséquence de cette organisation locale sur les propriétés mécaniques de ces milieux complexes, et en allant jusqu’à la conséquence de ces lois de comportement sur leur écoulement en situation réelle. Les compétences fortes du Laboratoire s’appuient sur des outils de tout premier plan, à la fois pour caractériser les propriétés mécaniques et, simultanément, d’identifier les organisations structurelles, et également des techniques numériques nouvelles permettant de prendre en compte toute la complexité des lois de com-portement. Le Laboratoire possède une compétence solide et reconnue dans le domaine de la rhéologie des fluides com-plexes à l’échelle nationale comme internationale.

4.1. Rhéo-Physique[ACL:F3,F27,F78,F80,F54,F81;BRE:F1]Cette activité concerne la construction du lien, le plus formel possible, entre la structure des milieux dispersés concen-trés et leurs propriétés physiques et mécaniques à l’échelle macroscopique. La principale difficulté concerne l’identifi-cation et la mesure, sous écoulement, de cette structure en termes de tailles de particules ou d’amas de particules, de leur concentration et de leurs éventuelles propriétés d’orien-tation ou de déformation collectives. Depuis une dizaine d’années, le LEMTA a développé des techniques optiques permettant d’accéder à des informations utiles sur l’organi-sation de milieux dispersés concentrés couplées à la mesure rhéologique. Les techniques utiles à l’identification de la structure des milieux dispersés dépendent fortement de la nature du milieu étudié. Lorsque la taille des particules est typiquement inférieure à quelques centaines de nanomètres, les rayons X et en particulier, leur diffusion aux petits angles (SAXS) s’avèrent très utiles pour caractériser la structure et les anisotropies à l’échelle mésoscopique. Nous avons ainsi développé, dans le cadre de l’ANR blanche ANISO (Analysis of Non Isotropic Particle Suspensions) dont le LEMTA est por-teur, un dispositif Rhéo-SAXS (Fig. F29) sur la ligne SWING au synchrotron SOLEIL (fait marquant CNRS, 2010). Ce dis-positif permet de suivre simultanément les propriétés rhéo-logiques de milieux dispersés nanostructurés (polymères, micelles, suspensions d’argiles, nanoémulsions,…) et leur organisation à l’échelle sub-micronique (structure, morpho-logie et champ orientationnel). Une part croissante de l’ac-tivité scientifique en Rhéo-Physique de ces dernières années s’est largement appuyée sur les rayonnements synchrotrons (HASYLAB, Allemagne ; ESRF, Grenoble ; SOLEIL, Paris ; SLS, Suisse ; CLS, Canada) pour caractériser l’organisation et la structure de milieux dispersés de nature variée ; des poly-mères (plastiques rigides) aux suspensions de nano-parti-cules. Dans ce cadre, des collaborations fortes ont été mises en place à l’échelon national avec le Laboratoire de Physique

des Solides d’Orsay (P. Davidson, J.P. Albouy), le Laboratoire d’Environnement et de Minéralurgie de Nancy (L. Michot), et international avec le Debye Institute d’Utrecht (Hollande), et en particulier, par l’équipe H. Lekkerkerker et la NASA (M. Mischenko).Dans ce contexte, le LEMTA a développé une action transverse au sein de la Fédération de Recherche Jacques Villermaux, intitulée “Rhéologie et Interfaces en Milieux Dispersés”. Il s’agit d’un Programme Pluri Formations financé par les éta-blissements et regroupant actuellement 6 laboratoires de recherche, dont 4 Nancéens (LEMTA – LCPM – LRGP –LEM), un de Metz (LPMD) et un Strasbourgeois (Institut Charles Sadron). Ce projet regroupe actuellement 22 permanents et 12 doctorants et post-doctorants. Nous proposons dans ce projet d’utiliser les compétences complémentaires dans les domaines de la chimie, la physico-chimie, la physique, la mécanique et l’optique afin d’étudier des systèmes dispersés de nature variée, tels que les suspensions, les émulsions, les systèmes macromoléculaires ou les milieux granulaires. Nous utilisons à cet effet les outils liés aux différents domaines scientifiques et développons également de nouveaux outils de recherche, permettant d’une part, de caractériser les pro-priétés rhéo-physiques de ces systèmes complexes et d’autre part, de comprendre les mécanismes physiques mis en jeu. Nous cherchons ainsi à construire le lien le plus complet possible entre les différentes échelles physiques, depuis les interactions chimiques et physico-chimiques, la structuration et l’organisation à l’échelle mésoscopique et les propriétés mécaniques macroscopiques de systèmes complexes variés. Ce projet a permis de créer une dynamique forte, se tradui-sant, depuis 2007, par 21 publications communes entre les partenaires, 24 présentations à des congrès, la soutenance de 9 thèses et de 5 HDR. Ce projet sert également de socle au dépôt de projets ANR (3 ANR blanches entre 2007 et 2010). Les contacts étroits entre les acteurs scientifiques d’horizons très divers permettent également de faciliter les relations entre les Conseils scientifiques des Universités et de proposer une offre conjointe dans le cadre du Contrat de Plan Etat-Région.

Fig. F29 : Dispositif Rhéo-SAXS (SWING-

SOLEIL) et exemple de résultats de dispersion

de rayons X aux petits angles permettant

d’accéder au champ orientationnel d’une

suspension d’argile (Beidellite) à différents

cisaillements.


Lorsque la taille des particules constitutives du milieu est supérieure à quelques centaines de nanomètres, ces milieux deviennent généralement très turbides, et donc opaques à la lumière visible, même à faible concentration. Dans ce cas, l’obtention d’information sur la taille des structures, leur concentration et/ou leur anisotropie présente une dif-ficulté importante. La technique originale développée au Laboratoire utilise le transport incohérent de la lumière pola-risée pour caractériser l’organisation de ces systèmes très turbides (taille des particules en suspension, fraction volu-mique en particules et anisotropie du milieu), notamment sous écoulement. Cette technique a fait l’objet d’un brevet CNRS, étendu PCT en 2009 et aux Etats-Unis et au Japon en 2010. Ce brevet est en cours d’exploitation par la société Anton Paar (Autriche) qui proposera à terme un dispositif Rhéo-Optique basé sur cette technique.En dehors du lien entre l’organisation locale et le compor-tement mécanique de ces milieux complexes, nous étudions également les propriétés physiques, notamment de transfert de matière dans le cas d’interfaces réactives, en lien avec leurs propriétés mécaniques. Une illustration de cette activité concernant les biofilms est ainsi détaillée ci-après.

4.2. Écoulements de fluides structurés : simulations numériquesLe faisceau de compétences de l’équipe rhéologie et méca-nique des fluides complexes est complété par le dévelop-pement d’un code de simulation numérique suffisamment ouvert pour pouvoir implémenter, à terme, la loi constitutive des matériaux dont la rhéologie aura été caractérisée expé-rimentalement par Rhéométrie. Une originalité forte de ce code sera donc d’utiliser des lois constitutives réalistes, qui prendront en compte le comportement viscoélastique et pseudo-plastique, puis à terme thixotrope, des matériaux. Sur ce sujet, nos récents travaux expérimentaux [ACL:F79] ont montré que, pour des matériaux qui possèdent un com-portement viscoélastique non-linéaire tels que le carbopol, le xanthane ou le ketchup, les propriétés élastiques (module élastique G et la dissipation élastique η

2) sont quasiment

indépendantes du cisaillement, tandis que la viscosité au temps long η

1 montrait un comportement rhéofluidifiant

marqué. Ces propriétés rhéologiques ont des conséquences importantes pour la modélisation de leur comportement en écoulement. En effet, cela implique que dans une loi consti-tutive du type Jeffrey, seule la viscosité du “solvant” peut être choisie indépendante du taux de cisaillement.

Fig. F30 : Écoulement de fluide viscoélastique (modèle d’Oldroyd-B) dans une

conduite avec contraction brusque pour des nombres de Weissenberg (We)

croissants.

Le code de calcul est basé sur la méthode LS-STAG, qui est une méthode originale de type “frontières immergées” pour le calcul d’écoulements en géométries arbitraires sur maillages cartésiens, à un coût algorithmique réduit par rapport aux

méthodes non-structurées. Une des caractéristiques prin-cipales de la méthode LS-STAG est d’utiliser la technique “Level-Set” pour représenter précisément les frontières irré-gulières. Cela permet de calculer avec précision le champ de contraintes près des parois, ce qui est particulièrement précieux pour les écoulements de fluides complexes (où les effets visqueux sont prédominants) près des singularités et rétrécissements brusques. La méthode LS-STAG a été validée sur des cas-tests newtoniens (écoulement de Taylor-Couette, autour d’un cylindre, …) en géométries fixes ou mobiles, avec l’avantage essentiel de ne pas avoir à remailler le domaine de calcul au cours d’une simulation [ACL:F81]. Le code LS-STAG a été ensuite étendu avec succès au calcul d’écoulements de fluides viscoélastiques pour des géométries de contraction plane, avec coins saillants ou arrondis (Fig. F30). Les diffi-cultés rencontrées ont porté sur la discrétisation de l’équa-tion de transport des contraintes élastiques dans les “ cut-cells », et le couplage avec les équations de Navier-Stokes qui peut se révéler délicat pour de forts taux d’élasticité [C-ACTI:F52]. Une des dernières étapes vers l’implémentation de lois de comportement générales porte sur la modélisation numérique du caractère rhéofluidifiant des matériaux dans notre code, ce qui nécessite de développer des schémas d’in-terpolation précis pour les gradients de vitesse au voisinage des parois irrégulières. Cette modélisation sera validée avec la base de données expérimentales obtenues par rhéo-PIV dans un réacteur de Couette excentrable à grand entrefer.

4.3. Transfert pariétal de masse – formation de biofilm en eau potable[ACL:F21,F73] Les réseaux de distribution d’eau potable véhiculent un flux de microorganismes et une grande variété de matières orga-niques en suspension. Ces éléments, à très faible concentra-tion (≈10-8), colonisent la paroi des conduits et y adhérent en formant un ensemble de communautés microbiennes enchâssées dans des matrices de polymères extracellulaires. Ce dépôt désigne le biofilm, qui ainsi formé, a une densité bactérienne de quelques micromètres d’épaisseur et pouvant recouvrir 5 à 95 % de la surface selon les conditions environ-nementales et l’âge du biofilm (Fig. F31).

Fig. F31 : Biofilm vieux de

6 mois : Photographie au

microscope optique (à

gauche), Image topogra-

phique par AFM (à droite).

Cette biomasse se multiplie au sein du réseau qui se com-porte comme un réacteur biologique. De ce fait, on com-prend que la maîtrise de la production de biomasse dans les réseaux et par voie de conséquence, le contrôle de la croissance des biofilms est un enjeu important pour l’obten-tion d’une eau de qualité. L’objectif du travail de recherche développé au LEMTA est de déterminer la pertinence des


paramètres hydrodynamiques dans la formation des biofilms et notamment, le rôle du gradient pariétal de vitesses dans le transfert de masse. Au niveau expérimental, un réacteur de Couette-Poiseuille (écoulement de Couette superposé à celui d’un Poiseuille Ortho radial) utilisant l’eau potable du réseau a été mis en œuvre. Ce dispositif offre la possibilité de faire varier le gradient pariétal de vitesses indépendamment du débit et en particulier, d’avoir deux débits différents avec un gradient de vitesses identique au niveau de la paroi fixe, ou encore un débit non nul avec un gradient de vitesses nul à la paroi fixe. Dans le premier cas, on établit que le dépôt est identique au cours du temps pour les deux variantes de profil de vitesses et dans le second, on constate que le dépôt est inexistant. Ces différentes expériences visent à confirmer que la formation de biofilm est contrôlée essentiellement par un mécanisme de diffusion convective dont le gradient pariétal de vitesses est le paramètre moteur du transfert. Ce travail s’est donc poursuivi par la mise en œuvre d’un modèle de transfert convectif aussi bien pour les macromolé-cules en suspension dans l’eau que pour les bactéries afin de décrire les premières phases de la formation du biofilm sur les parois. Pour des aspects pratiques, lors du nettoyage des parois du biofilm, les forces d’adhésion des amas bactériens ont été estimées par des mesures AFM (Microscope à Force Atomique). Il en ressort que le comportement des amas est du type solide viscoélastique dont le module élastique est inversement proportionnel au volume des amas. A partir de ces résultats et afin d’identifier les amas du biofilm suscep-tibles d’être décrochés par un nettoyage hydrodynamique, nous avons développé une approche faisant intervenir l’éner-gie d’activation et une viscoélasticité structurelle associée à un paramètre d’enchevêtrement moyen dans les amas. Afin de mieux comprendre les interactions complexes entre les mécanismes de structuration-déstructuration de ces milieux complexes et leur écoulement dans des géométries variées, des codes de simulations numériques spécifiquement dédiés sont également développés au sein du Laboratoire.

5. FEUX DE FORÊTS

5.1. Résultats obtenus à l’échelle macroscopiqueL’approche par notre équipe de la combustion des végé-taux comme un problème de combustion en milieux poreux est originale. Comme souvent en modélisation des milieux complexes, la détermination des paramètres du milieu dit équivalent passe par la caractérisation du milieu à l’échelle précédente et la reconstruction géométrique du milieu (Fig. F32). Afin de modéliser géométriquement les végétaux, nous avons utilisé la propriété d’autosimilarité de ces derniers pour reconstruire les structures à l’aide d’outils fractals : les I.F.S. (Iterated Functions System). Nous avons aussi affiné nos modèles de végétations fractales en incluant les feuilles et en ajustant la distribution de surface des feuilles en fonction de l’altitude par comparaisons avec le LAI (Leaf Aera Index).

Cette technique permet de reconstruire très correctement les végétaux et de mailler les domaines à des fins de simulation [ACL:F113]. Rappelons que ce type de reconstruction de milieux est nécessaire pour l’estimation des paramètres. Le modèle de milieu équivalent est un modèle à deux tempéra-tures T8 pour le gaz Tv et pour la végétation ; on a montré par des arguments thermodynamiques que le transfert de cha-leur entre la phase gazeuse et la phase végétale s’exprime par Qgs=c(Tv-Tg). Il s’agit alors de déterminer le coefficient c. Grâce au modèle de plante cité plus haut, une structure a été maillée et le transfert de chaleur a été simulé puis moyenné. L’identification nous a permis d’obtenir une loi “universelle” donnant le nombre de Stanton macroscopique en fonction du nombre de Reynolds macroscopique St=dRee, les para-mètres d et e dépendent de la structure (donc de L’IFS). Cette loi est représentée sur la figure F33 pour plusieurs structures d’arbres. Du point de vue radiatif, une étude systématique (plantes méditerranéennes) de caractérisation des propriétés de l’ab-sorption des végétaux a été réalisée et une première base de données a été publiée [ACL:E74]. Nous avons alors pu simu-ler, et déterminer par identification, les transferts radiatifs dans une couronne ayant une distribution de feuilles réa-listes. Ce travail a permis d’évaluer le coefficient global d’ex-tinction en fonction de la direction d’une couronne d’arbres [ACL:F63,F113]. Dans le même temps, nous avons entrepris un travail de mesure de l’émission spectrale des flammes à travers des essais dans des bacs (feux de taille 50 cm à 1 m) mais aussi à une échelle plus réaliste en tunnel à feux, en collaboration avec le CEREN et l’IUSTI. Le matériel utilisé (caméra multi-spectrale et spectromètre FTIR embarquable) est sans équivalent dans ce type d’études à notre connais-sance. L’ensemble des essais permet désormais une ana-lyse critique des hypothèses usuelles de “végétation absor-bante noire”, “flamme noire”, “flamme mince ou épaisse” [ACL:E52;ACLN:F5].

Fig. F32 : Différentes étapes de

construction d’un arbre fractal.

Fig. F33 : Coefficient de transfert de chaleur en fonction du Reynolds.


5.2. Calibration des modèlesA l’heure actuelle, il n’existe pas d’expériences sur des feux réels qui fournissent des données sur les champs de tempé-rature, les flux rayonnés et les champs hydrodynamiques. Le matériel spectroscopique évoqué plus haut reste par ailleurs difficilement utilisable à l’échelle terrain. Ceci rend la vali-dation des modèles très problématique. Nous avons donc entrepris l’étude d’un capteur de flux radiatif résistant à un feu, capable par une méthode inverse de donner les para-mètres de la flamme (température, hauteur, …) et sa position pour un allumage linéaire. Une unité élémentaire de capteur est composée de 4 plaquettes de cuivre collées sur un sup-port cylindrique à base carrée, métallique entouré de laine de céramique non-conductrice de la chaleur, ce qui permet d’obtenir un fluxmètre différentiel [ACL:F28]. Notons que ce capteur est équipé d’un système de transmission sans fil enterré qui permet de récupérer les mesures au loin. Dans un travail en cours de publication, nous avons pu étendre la méthode à un front de forme quelconque de façon à utiliser un ensemble de capteurs pour déterminer les caractéris-tiques du feu pendant des expériences de feux réels (éco-buages ou feux contrôlés). Cependant, une estimation rapide montre qu’il faudrait de l’ordre de 50 capteurs pour instru-menter une expérience d’écobuage. Compte tenu du coût total, nous avons couplé notre méthode “thermique” avec une méthode de traitement d’image, ce qui permet de réduire le nombre de capteurs à utiliser. Les résultats sont en partie publiés dans [ACL:F74,F127]. Afin de valider les modèles, le LEMTA se dote d’une plate-forme expérimentale d’étude des feux à l’échelle du Laboratoire qui sera opérationnelle fin 2011/début 2012.

5.3. Modèles de la propagationLe transfert radiatif est un phénomène tridimensionnel (la flamme s’élève au dessus du terrain). A partir de l’équation du transfert radiatif, nous avons pu trouver une expression analytique sous forme de produit de convolution 2D du trans-fert radiatif. Ceci a permis d’écrire un modèle mathématique de propagation fondé sur un système d’équations intégro-dif-férentielles 2D pour la température moyenne T et la masse volumique moyenne ρ de la végétation. Les simulations de ce modèle se comparent correctement aux expériences. Il est possible de déterminer la densité critique de percolation, qui dépend du taux d’humidité de la végétation, en deçà de laquelle le feu se propage à l’infini. Il est alors vérifié qu’il existe une humidité d’extinction puisque le feu ne peut jamais se propager si la végétation est trop humide [ACL:F47]. Il a été démontré que ce modèle est l’extension la plus simple possible des modèles à déplacements normaux (comme envisagés par le modèle de Rothermel). Nous avons amélioré le modèle d’enveloppe d’ellipses en donnant une solution analytique du système d’EDP hyperbolique d’une part, et en déterminant aussi analytiquement les conditions d’utilisation de ce type de modèle.

Résultats annexesOn peut s’interroger sur la question inverse de la propaga-tion : soit une ligne de feu donnée à un instant donné, d’où

et à quelle heure ce feu a-t-il démarré ? Cette question a été ramenée à un problème de contrôle optimal [ACL:F46]. De façon à compléter la comparaison de ce modèle avec ceux exposés dans la littérature, nous avons montré qu’on pouvait dériver un modèle de type automate cellulaire où le calcul est fait en nombres entiers [ACL:F112]. Enfin, les derniers tra-vaux en voie de publication portent sur l’analyse de sensibi-lité globale du modèle par rapport aux paramètres. En effet, sans compréhension de l’influence globale des paramètres, il apparaît difficile de calibrer correctement le modèle.

Collaborations Des collaborations avec des laboratoires au niveau national et international ont été établies :Laboratoire PRISME, Bourges. Laboratoire SPE UMR CNRS Corte, Corse.Laboratoire IUSTI UMR CNRS 6595, Marseille.Laboratoire LRGP, UPR 3349, Nancy.Département de Mathématiques Université de Salamanque, Espagne.Département de Mécanique Université de Coimbra, Portugal.Centre d’Etude et de Recherche de l’Entente, “CEREN” Valabre.

6. ACOUSTIQUE [ACL:F56,F57,F87,F89]

En collaboration avec l’Institut National de Recherche et Sécurité (I.N.R.S.), nous cherchons à améliorer les conditions acoustiques des ateliers industriels afin de limiter les risques auditifs du personnel. Cette amélioration doit passer par une proposition de solutions correctives adaptées pour réduire le bruit au poste de travail. Cela nécessite le développement de nouvelles techniques de caractérisation, notamment in situ, qui sont indispensables pour l’utilisation d’un logiciel prévisionnel RayPlus. Plusieurs méthodes de caractérisations dédiées aux parois planes homogènes ou hétérogènes ont été étudiées (méthode du doublet microphonique, influence de l’inhomogénéité de l’absorption acoustique sur la durée de réverbération). Pour notre part nous avons développé une méthode d’analyse des mécanismes de diffusion acoustique par méthode des guides d’ondes, et nous avons qualifié un dispositif de mesure portable permettant d’accéder in situ aux coefficients de diffusion acoustique des parois présentant un relief. Ce dispositif contient une source impulsionelle et une antenne acoustique réceptrice qui permet une filtration spatiale des échos parasites provenant de la réverbération et des sources bruyantes présentes dans les locaux indus-triels. Notre objectif est de développer un modèle théorique de diffusion acoustique générée par le relief d’une cavité rec-tangulaire afin d’évaluer le champ de pression acoustique réfléchi au-dessus de ce type de paroi. Ceci sera validé par comparaison avec l’expérience et également avec le modèle des éléments finis. Après cette phase de validation, l’exten-sion par cette approche est envisagée pour la détermination du champ acoustique réfléchi total au-dessus d’une paroi constituée de plusieurs cavités de différentes profondeurs disposées, soit de manière périodique ou apériodique (géo-métries proches de celles rencontrées pour les parois dans les ateliers de travail). Pour des applications pratiques, nous développons également un modèle d’absorption acoustique apparente engendrée par les parois à relief à l’aide de la méthode de mesure de la durée de réverbération.

GROUPE DE RECHERCHE / ÉNERGIE ET TRANSFERTS /

56 GROUPE DE RECHERCHE / ÉNERGIE ET TRANSFERTS /

Présentation généraleLes activités du Groupe “Energie et Transferts” reposent sur l’analyse physique, la compréhension, la modélisation et la simulation des phénomènes de transfert. L’accent est mis sur le traitement des phénomènes couplés et le caractère hétéro-gène, multi-échelle ou multiphasique des milieux étudiés. La métrologie thermique y joue un rôle central.Les méthodes utilisées balaient un spectre très large de la thermodynamique des systèmes aux techniques inverses, en passant par les méthodes de changement d’échelle. L’expérience est ici considérée comme une référence pour la validation d’une modélisation ou d’une théorie.Un des soucis permanents du Groupe est de transférer les méthodes de modélisation mises au point en interne vers des utilisateurs potentiels, en développant des modèles réduits pertinents, c’est-à-dire des modèles adaptés aux besoins spécifiques mais suffisamment fins pour pouvoir prendre en compte les différents mécanismes physiques impliqués à dif-férentes échelles.

Historiquement, le Groupe résulte principalement du rappro-chement de plusieurs équipes thématiques : - Une équipe de métrologie thermique “conductive” et de transferts de chaleur et de masse en milieux poreux, qui s’est constituée à la fin des années 1980.- Une équipe de caractérisation radiative, intégrée au Laboratoire au début des années 1990.- Une équipe centrée sur la modélisation fine des phéno-mènes de transport hydrique, thermiques et ioniques dans les cœurs de pile à combustible, formée au sein du Laboratoire au début des années 2000.- Une équipe plus centrée sur les phénomènes de trans-port multiphasique en réservoirs naturels, qui a rejoint le Laboratoire en 2006.

Effectifs au 1er juin 2011Chercheurs CNRS Enseignants-Chercheurs

ITA ou BIATOSAvec affectation spécifique

Autres chercheurs

DR CR PR MCF

13 (dont 1

HDR) 911 (dont 2

HDR)6 1


Nombre ARICL

Taux de publication Programmes ANR Volume financiercontrats industriels*

Brut en ETPT NombreVolume

financier

120 1,24 2,13 9 762 460 € 1 416 380 €

* Montants cumulés 2007-2010 en € HT

GROUPE DE RECHERCHE / ÉNERGIE ET TRANSFERTS / 57

1. CARACTÉRISATION THERMIQUE DES MATÉRIAUX COMPLEXES Le développement de nouvelles méthodes de caractérisation thermique, soit pour des matériaux particuliers, soit pour des conditions expérimentales particulières a été poursuivi. En parallèle, nous avons progressé de façon générale sur les points critiques des expériences de caractérisation : i) les méthodes inverses avec la recherche de critères permettant d’améliorer l’identification et la modélisation, en utilisant en particulier les transformations intégrales, et ii) la mesure de température, en développant des chaînes de mesure multi-spectrales en mono-détecteur ou à l’aide de caméras, aussi bien dans l’infrarouge proche que l’ultra-violet. Sur ce dernier point, nous avons également effectué un travail de fond pour transformer la caméra infrarouge en appareil de mesure des températures : étalonnage spatial, temporel, correction de NUC (Non Uniformity Correction), etc. Nous allons ici donner deux exemples, l’un sur la caractérisation thermique des iso-lants et super-isolants, l’autre sur la mesure de la diffusivité 3D à très haute température.

1.1. Caractérisation des isolants et super-isolantsa) Super-isolants et isolants légersUn nouveau dispositif de mesure utilisant un empilement tri-couche a été mis au point [ACL:E58] pour la mesure de la conductivité thermique des isolants et super-isolants de très faible masse volumique pour lesquels les méthodes exis-tantes s’avéraient peu précises. Il a été modélisé et simulé en 3D puis construit et validé expérimentalement sur des iso-lants et des super-isolants ayant une conductivité thermique comprise entre 0,018 et 0,18 W.m-1.K-1. La précision estimée des mesures réalisées est de l’ordre de 5 %. Notre dispositif permet d’effectuer des mesures à température ambiante sous des pressions variant entre 10-3 mbar et 1 bar.

Ce dispositif a été complété en 2010 par la réalisation d’un pycnomètre à Hélium permettant une mesure précise de la porosité. L’établissement d’un modèle de conductivité équi-valente adapté aux isolants légers associé à des mesures de conductivité thermique sous des pressions d’air variant entre 10-3 et 103 mbar nous ont permis d’estimer une répar-tition de la taille des pores au sein de plusieurs isolants et super-isolants.Quelques résultats obtenus par la méthode du tricouche sur l’évolution de la conductivité thermique avec la pression (Fig. E1) et la distribution estimée des diamètres des pores en a été déduite (Fig. E2) :

Fig. E1 : Conductivité d’un super-isolant en fonction de la pression mesurée par

la méthode du tricouche.

Fig. E2 : Répartition des tailles de pores déduites des mesures de conductivité

thermique.

b) Isolants lourds De nouveaux isolants à base de fibres de bois sont appa-rus récemment sur le marché, présentant une conductivité thermique faible (de l’ordre de 0,04 W.m-1.K-1) et une masse volumique assez élevée (>100 kg.m-3) ce qui leur confère une diffusivité thermique très faible. Fig. E3 : Conductivité thermique (W.m-1.K-1) d’un isolant à base de fibres.

Fig. E4 : Conductivité thermique mesurée et modélisée d’une brique de terre en

fonction de la teneur en eau pour une teneur massique en mil de 6 %.

Ils peuvent donc a priori permettre de créer des déphasages


importants en plus de réduire fortement les pertes de chaleur à travers les parois. Ils présentent par contre un caractère hygroscopique avec des teneurs en eau d’équilibre de l’ordre de 8 % dans des conditions atmosphériques moyennes. Nous avons montré que les méthodes de mesure en régime perma-nent de type plaque chaude gardée ne permettent pas une mesure précise et fiable de la conductivité thermique de ce type de matériau humide. Nous avons mis au point une nou-velle méthode de mesure en régime transitoire permettant la mesure de la conductivité thermique en fonction de la teneur en eau. Cette méthode a été utilisée pour caractériser un iso-lant à base de fibres de bois (Fig. E3).Des travaux analogues ont été menés sur des briques iso-lantes (en terre + mil) en collaboration avec le Laboratoire d’Energétique Appliquée de l’École Polytechnique de Dakar (Université Cheik Anta Diop), (Fig. E4). Nous avons développé des modèles de capacité et de conductivité thermiques équi-valentes pour ce type de matériaux triphasiques (terre + mil + eau).Nous avons également mis au point et validé expérimen-talement une méthode de mesure des conductivités ther-miques directionnelles pour les matériaux isolants lourds anisotropes.

c) Thermique des paroisLes études récentes que nous avons menées sur les isolants à base de fibre de bois et leur intégration à une paroi mon-trent qu’une modélisation fine et complète est essentielle pour : i) prendre en compte le couplage chaleur et masse, car le régime est constamment transitoire et les conducti-vités apparentes peuvent varier de 50 % entre la laine de bois sèche et humide, ii) considérer le design de l’isolant (position et dimension de chacun des isolants dans la paroi) qui influence les pertes thermiques en régime transitoire [ACL:E93,E94]. L’effet de la nature de l’isolant sur le flux transmis au local (déphasage) est représenté en figure E5 et les profils transitoires des températures internes à une paroi creuse, qui tiennent compte des différents couplages, sont illustrés en figure E6.Plusieurs projets de recherche contractualisés ont été initiés dans ce cadre : ANR “ECOTEP” (2006/2009, coordonnée par le LEMTA, CETHIL - CEA - CSTB – DOW Chemical et ISOROY sur les super-isolants, les mousses et les laines de bois), ANR “TRANSBATIBOIS” (2008/2011, en collaboration avec CRITT BOIS – INRA LERMAB – 5 partenaires industriels de la construction bois).

Fig. E5 - Température extérieure et flux intérieur :

Mur : 20 cm de brique/10 cm isolant/2 cm enduit

- Isolant 1 : mousse XPS

- Isolant 2 : laine de bois

- Isolant 3 : mousse XPS puis laine de bois

- Isolant 4 : laine de bois puis mousse XPS.

Fig. E6 - Profil de température à 3 hauteurs-mur de 1m de haut composé d’une

lame d’air cloisonnée entre deux panneaux de bois massif - couplage chaleur-

masse (panneaux, code Transpore du LERFOB) et conduction, convection,

rayonnement, transfert de masse et condensation (lame d’air) - Tinit = 20°C,

HRinit=10% - Excitation par baisse de 20°C à 15°C de la température externe

avec h=15 W/m2 °C sur les deux faces.

d) Nouvel aérogelUne collaboration avec un laboratoire de chimie organique appartenant à la FR Jacques Villermaux (LCPM) a permis de mettre en place un projet ANR (ANR MULOWA du programme Blanc) sur la mise au point et la caractérisation d’un nouveau type d’aérogel. Cet aérogel est obtenu à partir de molécules gelatrices à très faible poids moléculaire, ce qui permet d’ob-tenir, après un gel et séchage par CO2 supercritique, un aéro-gel particulièrement léger (3 à 4 kg/m3). Nous avons com-mencé sa caractérisation thermique qui est particulièrement difficile, puisqu’il se comporte quasiment comme de l’air immobile ; les premières mesures donnent une conductivité à pression atmosphérique de l’ordre de 0,027 W.m-1.K-1 et de l’ordre de 0,004 W.m-1.K-1 à 10-2 bar.Pour essayer d’approcher sa structure, nous avons fait une tentative en tomographie X, ce qui n’a évidemment rien donné du fait de la quasi-absence de matière. Une étude par diffusion de lumière polarisée a permis de mettre en évidence une structure composée de bâtonnets de diamètre moyen 300 nanomètres et de grande longueur.Un autre résultat obtenu par cette technique est le libre parcours moyen qui pour notre aérogel est d’environ 60 µm (dans le visible) ce qui est particulièrement petit (équivalent au béton).Un brevet français avait été déposé en 2009, puis nous avons obtenu une extension à l’international en 2010 [BRE:E1].

1.2. Diffusivité 3D à haute températureDe nombreux matériaux sont développés pour diffuser la chaleur dans le sens du plan (réduction des points chauds) et isoler thermiquement dans le sens de l’épaisseur. Ils sont donc très fortement anisotropes ; il était nécessaire de pro-poser une méthode permettant de caractériser ce type de matériaux et ceci à haute température.

Le principe de la mesure est le suivant (Figure E7). Il consiste à solliciter un échantillon en face avant par une excitation impulsionnelle de type Dirac et à mesurer la variation de température induite en face arrière par un détecteur ou une


caméra infrarouge. Si le flash est non uniforme en espace, le transfert de chaleur est alors tridimensionnel. L’observation des variations du champ de températures en face arrière per-met de remonter aux propriétés du matériau dans les trois directions de l’espace par méthode inverse et l’utilisation d’un modèle adapté.

La méthode proposée repose donc sur une extension à Haute Température (HT) du banc de mesure Flash développée pour la mesure de la diffusivité thermique dans le plan à tempé-rature ambiante. Un travail préliminaire a permis de mettre au point, d’une part un modèle analytique obtenu par trans-formation de Laplace et double transformation intégrale en espace et une méthode inverse s’appuyant sur la détermina-tion de la diffusivité harmonique par harmonique, et d’autre part un banc de mesure.

Fig. E7 : Principe de la mesure Flash dans le plan.

Fig. E9: Exemple de thermogramme. Fig. E10 : Diffusivité thermique en fonction de la température (Titane).

Le banc de mesure est composé d’un laser CO2 pulsé de 100W, d’une caméra infrarouge matricielle rapide 3,5 µm – 5,5 µm et d’un four tunnel sous air régulé en température entre 20°C et 1100°C.Ce travail a permis de montrer qu’il était possible de mesu-rer à chaque niveau de température les propriétés du maté-riau non seulement dans le sens du plan mais aussi dans la direction perpendiculaire au plan et cela, par une seule expérience. L’une des principales difficultés de la mesure dans le plan vient du fort couplage thermique qui existe entre l’échantillon et l’air. Le modèle proposé a permis d’amélio-rer les mesures en prenant en compte le couplage conduc-tif avec l’air. La grande précision de la mesure (<5 % sur les échantillons métalliques) vient du fait que la méthode d’es-timation proposée rend la mesure indépendante de la forme spatiale du flash, de l’émissivité de la paroi et de l’étalonnage de la caméra. Depuis, un très gros travail a été effectué sur les caméras infrarouges au niveau de la correction d’unifor-mité de la matrice et au niveau de l’extrapolation de l’éta-lonnage. Enfin, un nouveau four sous vide couvrant la plage 200°C-1800°C a été installé. La figure E8 montre l’installa-tion actuelle.

Fig. E8 : Nouveau dispositif de caractérisation thermique 3D de 200°C à

1800°C.

La figure E9 montre un exemple de thermogramme à 800°C sur le Titane, la figure E10, les résultats de mesure. Cette ins-tallation est à notre connaissance unique en Europe.


2. CONVECTION MASSIQUE ET TECHNIQUES INVERSES Le développement de modèles analytiques, semi-analytiques ou numériques associé à l’utilisation de méthodes inverses adaptées, constitue maintenant un passage obligé pour l’ex-ploitation, et aussi la conception et l’optimisation des bancs de caractérisation thermique des matériaux et systèmes. Les méthodologies développées dans ce cadre depuis une ving-taine d’années dans le Groupe “Energie et Transferts” (esti-mation de paramètres pour la diffusion thermique) se sont traduites par une contribution forte aux activités du groupe “Mesures Thermiques et Techniques Inverses” de la Société Française de Thermique (Cinq traités des Techniques de l’Ingénieur [OS:E3,E7,E8,E9], organisation de la 6e confé-rence ICIPE sur l’inversion dans les sciences de l’ingénieur, organisation de la 4e école thématique correspondante au Brésil, en coopération avec l’ACBM (Associação Brasileira de Engenharia e Ciências Mecânicas) [OS:E11]). Ces méthodes ont également diffusé en interne, au sein du Laboratoire (dis-persion thermique en milieux poreux, impact de jets d’eau, de gouttes ou de sprays sur des surfaces métalliques chaudes fixes ou mobiles, caractérisation thermomécanique des matériaux).

2.1 Caractérisation de source de polluant en dispersion massique en aéraulique

a - Source de polluant dans un écoulement piston en tunnel et capteurs de

concentration.

b - Courbes de transmittances théoriques.

Fig. E11 - Dispersion Tunnel : Les courbes de transmittances entre les réponses

des capteurs en P1 et ceux en Pj ( j = 1 à 14) correspondent au cas où ce sont les

concentrations moyennes dans chaque section qui sont mesurées.

Dans le cadre d’une collaboration avec l’Institut National de Recherche et de Sécurité sur la caractérisation des sources de polluants dans un local professionnel ventilé, à partir de mesures de concentrations locales (problème inverse d’ad-vection-diffusion turbulente instationnaire), nous avons tra-vaillé sur le problème de reconstruction de l’intensité d’une ou plusieurs sources à partir d’une identification préalable de modèle(s) réduit(s) [ACL:E32], en coopération avec le LET-Institut P’ de Poitiers et, plus récemment, sur celui de l’esti-mation de la position d’une source ponctuelle unique. Nous utilisons pour ce faire une méthode qui passe par l’identifica-tion préalable des transmittances, c’est-à-dire des fonctions de transfert entre la réponse en concentration d’un capteur aval proche de la source et celles des autres capteurs plus en aval (voir la figure E11).

2.2 Identification de modèles pour extrapolationNous avons collaboré avec Airbus afin de pouvoir extrapo-ler les conditions de température rencontrées par les équi-pements électriques solidaires des nacelles de réacteurs d’avions (générateurs électriques, …) au-delà de celles ren-contrées lors de vols d’essai. Pour ce faire, il est nécessaire d’identifier les fonctions de transfert d’équipements à partir de ces vols, puis de prédire les conditions qu’il est possible de rencontrer en fonction des sollicitations thermiques, en étant capable de quantifier les erreurs commises. Il est donc nécessaire d’utiliser des modèles robustes afin de réduire le nombre de paramètres recherchés dans l’identification (dimi-nution de la dispersion due au bruit de mesure) et de carac-tériser le biais qui en découle.

3. RAYONNEMENT THERMIQUE Cette thématique concerne l’interaction rayonnement-matière, la caractérisation de surfaces et de milieux semi-transparents et l’étude des milieux à la fois absorbants, dif-fusants, anisotropes, hétérogènes, avec propriétés optiques complexes. La modélisation de l’équation du transfert radia-tif (ETR) se décline selon plusieurs approches, qui dépen-dent principalement de l’application : barrières thermiques, sprays (voir la partie concernant l’interaction rayonnement-brouillards d’eau du Groupe “Milieux fluides, réactifs, multi-phasiques”), thermoformage, …

Sur un plan expérimental, nous disposons de moyens de caractérisation spectrale allant de l’UV (200nm) à l’infra-rouge lointain (0,7 mm) et de bancs de mesures développés au LEMTA pour une caractérisation fine des surfaces et des milieux semi-transparents en absorption, réflexion et trans-mission spéculaires, diffuses ou directionnelles-hémisphé-riques. Un banc de mesure d’émission spectrale (entre 0,4 et 50 µm) a également été conçu : le chauffage de l’échantillon se fait à partir de deux lasers CO2 (entre 500 et 2200K sur des verres). Nous sommes également équipés de cryostats pour la caractérisation aux basses températures ( jusqu’à 5K).


3.1. Matériaux semi-transparentsa) Caractérisation de matériaux et procédés verriersLa connaissance des propriétés radiatives des matériaux et milieux étudiés, qui varient souvent de manière importante spectralement, est indispensable pour pouvoir modéliser les transferts radiatifs dans de nombreuses applications [ACL:E5]. Nous avons donc monté différents dispositifs de spectroscopie afin de mesurer les différentes grandeurs (réflexion et transmission spéculaire - à température ambiante et cryogénique, directionnelle- hémisphérique, bidirectionnelle, émissivité à haute température). Enfin, une caméra infrarouge multispectrale permet une caractérisation radiométrique spatialement résolue dans 4 bandes spec-trales dans l’intervalle 1,5 – 5,5 µm. Ces moyens de mesures permettent de répondre aux besoins dans le domaine des matériaux (verres, peintures, miroirs, …) et dans le domaine spatial. Nous citons ici notre participation à deux projets :

i) un consortium piloté par Thalès Alenia Space en réponse à un appel d’offre de l’ESA, visant à développer des guides d’onde monomodes dans l’infrarouge. Nous sommes chargés de leur caractérisation spectrale.

ii) un projet sur la caractérisation du verre et le thermofor-mage d’objets en verre (figure E12), en collaboration avec l’Institut Jean Lamour. Le verre est un matériau semi-trans-parent et le transfert radiatif y est prépondérant à hautes températures (contrairement aux matières plastiques, plus transparentes et aux aciers opaques). Ce verrou a longtemps limité la modélisation du procédé : le couplage thermo-mécanique est étudié avec l’IJL. Un four a été ainsi équipé d’une caméra comportant un filtre à la longueur d’onde de Christiansen afin de suivre l’évolution de la température, les déformations étant mesurées par l’IJL.

Fig. E12: Four instrumenté (IJL) équipé des dispositifs de mesure de tempéra-

ture et de déformation pour le thermoformage.

Dans le cadre de cette étude, nous avons bénéficié d’une ANR-MATR-MIPIVERRE qui s’est terminée en 2010 (coor-donnée par le LEMTA en collaboration avec IJL-CERFAV-BACCARAT et DAUM). Nous avons également modélisé (voir point c de cette section) la mise en forme du verre par deux procédés : le remplissage de moules (fluide) et le thermofor-mage (solide déformable). Dans les deux cas, nous avons couplé des codes de mécanique existants (Thétis, développé à Bordeaux, et Abaqus) avec des codes radiatifs mis au point au LEMTA (Pn modifiés et volume finis). Nous avons validé ces outils numériques sur des dispositifs développés au LEMTA (four de thermoformage, moules équipés de capteurs, …).

Cette activité a également donné lieu à l’organisation de deux congrès sur le verre en 2008 et 2010, à la participation au CA du GDR “Verre” et à de nombreuses collaborations indus-trielles (Saint-Gobain, Baccarat, Daum, Corning, …).

b) Isolation réflectiveUne collaboration avec le CEA a également débuté en 2010 sur l’optimisation et la caractérisation de déflecteurs-diffu-seurs de flux pour le laser Méga Joule : les céramiques sont déposées au CEA par projection plasma et les performances optiques seront testées au LEMTA.

c) Modélisation et simulation numérique du rayonne-ment dans les milieux semi-transparentsLa modélisation du transfert en milieu semi-transparent est un domaine complexe, mathématiquement et numérique-ment [AP:E1]. Il existe en particulier un enjeu important dans le domaine des transferts radiatifs dans les milieux fortement diffusants, quand les objets considérés ne présentent plus de symétrie évidente (ex : sprays, pulvérisations et milieux particulaires). De même, certains matériaux sont définis par différentes échelles caractéristiques et les modèles de pro-pagation du rayonnement en leur sein nécessitent la prise en compte des indices optiques et de la structuration du milieu (ex : fibres végétales incorporées ou non dans une matrice). Enfin, pour nombre d’applications, les échanges radiatifs se font au sein de domaines de géométrie complexe et à plu-sieurs longueurs d’ondes, ce qui nécessite des techniques de modélisation adaptées à la fois à la complexité du problème et au degré de précision recherché [ACL:E3,E5]. Durant la période 2007-2011, nous avons travaillé sur :

i) le traitement des géométries complexes pour lesquelles l’ETR est résolue par des méthodes de type volumes finis appliquées à des maillages non structurés (triangulaires ou tétraédriques) avec une formulation cell-vertex. Ceci nécessite en outre souvent la prise en compte du couplage à d’autres modes de transfert (conduction, mécanique des fluides et des solides, …). Dans ce cadre, un code de calcul, nommé OSRCT (Outil de Simulation en Rayonnement et Couplage Thermique) a fait l’objet d’un dépôt à l’Agence de Protection des Programmes. Par ailleurs, cette activité s’ins-crit dans un cadre national (collaborations avec le TREFLE de Bordeaux, le CETHIL de Lyon, l’INRIA Nancy-Lorraine, l’IECN) et international (collaborations avec l’Université du Québec, l’IST de Lisbonne et la FPMS de Belgique). Enfin, notons que cet outil sera utilisé dans le démarrage d’une thématique nouvelle portant sur les interactions lumière - tissus bio-logiques. En particulier, OSRCT sera utilisé comme modèle (direct) pour la tomographie infrarouge des tissus vivants.

ii) l’étude des milieux optiquement complexes (et l’évalua-tion des modèles simplifiés) : nous avons ainsi développé des modèles sur les milieux à gradient d’indice pour lesquels le rayonnement se propage le long de trajectoires courbes en accord avec le principe de Fermat, ce qui permet d’obtenir les flux radiatifs correspondants.

iii) La modélisation de l’interaction rayonnement-défauts topologiques est indispensable à la description de la propa-gation des ondes dans la matière condensée. Cette activité naissante s’inscrit dans le cadre d’une collaboration avec deux universités brésiliennes (UFPB, SENAI). Les objectifs sont de caractériser les interactions du rayonnement avec certaines structures apparaissant dans les matériaux et


qui sont susceptibles d’induire une “vorticité optique” (ex : défauts élastiques, q-plates, vortex dans les fluides,…). La présence de tels défauts topologiques induit une modifica-tion de la géométrie dans laquelle les ondes se propagent et modifie fortement les propriétés de transport. On observe notamment l’apparition d’un moment orbital angulaire pour la lumière ou encore la modification de lignes de flux (Fig. E13) [ACL:E31,E119].

Fig. E13 - Ligne de flux de chaleur dans des matériaux sans et avec des défauts

topologiques.

iv) L’étude du rayonnement diffusé par des particules car-bonées résultant de l’interaction plasma-paroi fait également l’objet de travaux initiés dans le cadre d’une collaboration avec l’équipe 201 de l’Institut Jean Lamour (formalisée par une participation à l’ANR Jeune Chercheur “I-WHISHDOTS” 2008-2011). Dans cette étude, la technique de Monte Carlo est utilisée pour modéliser des expériences de spectroscopie développées afin de mettre en place des outils de diagnostic qui seront testés dans le cadre du programme de recherche international ITER sur la fusion contrôlée [ACL:E43,E87].

3.2 Transferts de chaleur aux nano-échelles Le développement de nouveaux matériaux nanostructurés (nanofilms, nanofils, nanotubes, …), implique de nouvelles approches physiques pour modéliser le comportement ther-mique de ces milieux de l’échelle atomique à celle du milieu massif. Des modèles multi-échelles caractérisant le trans-port de la chaleur dans et au voisinage de ces matériaux sont désormais indispensables. Nos activités de recherche dans ce domaine visent à mieux comprendre les méca-nismes physiques associés à la propagation du rayonnement au voisinage de ces objets (équation de Maxwell en champ proche) et au transport des phonons en leur sein (équation de Boltzmann). Dans le cas de la modélisation du rayonnement en champ proche, nous nous intéressons en particulier à la diffusion des ondes évanescentes (Fig. E14) par des objets de taille micrométrique. Un des objectifs de cette recherche concerne la mise au point d’un système d’imagerie thermique à haute résolution dans l’infrarouge (Fig. E15).

Les travaux entrepris par le biais de calculs FDTD (Finite Differences Time Domain) et d’expérimentations (micros-cope AFM et détection IR) ont d’ores et déjà donné des résultats encourageants [ACL:E103] utiles à l’amélioration

du dispositif expérimental. Les propriétés optiques de la pointe de l’AFM, sa forme et la polarisation du rayonnement détecté sont certains des paramètres sur lesquels nous pou-vons influer. En outre, cette étude d’optimisation du dispositif implique également l’utilisation de fréquences de résonance du SIC avec la mise en œuvre de micro sphères à l’extrémité des pointes.

Nous étudions également la modélisation du transfert des phonons dans les semiconducteurs : des techniques statis-tiques décrivant les interactions entre phonons à des échelles sub-micrométriques permettent de modéliser le transport de chaleur. Les outils développés (méthode de Monte Carlo pour résoudre l’équation de Boltzmann) sont applicables à diffé-rentes nanostructures (nanofils et nanofilms) et différents matériaux. L’intérêt d’une telle approche réside d’une part, dans sa versatilité quant aux systèmes thermiques que l’on souhaite modéliser et d’autre part, dans la finesse de la phy-sique qui peut être prise en compte dans les modèles utilisés pour décrire le transport des phonons [ACL:E60,E70].

Fig. E14 - Rayonnement diffusé en champ lointain par une sphère en silicium

(R = 13µm) dont le centre est à h = 14 µm d’une interface en verre éclairée

par une onde plane à 45°. Composantes polaires et azimutales du champ, au

dessus et en dessous de l’interface.

Fig. E15 - Dispositif de mesure des ondes évanescentes diffusées en champ

proche par une sonde de taille nanométrique installée sur un microscope à

force atomique (AFM).

Par exemple, en employant cette technique, il est possible de simuler la transition entre des régimes de conduction 1D et 3D dans des nanofils de silicium à des températures cryogé-niques (Fig. E16) et ce, en bon accord avec les rares expé-riences existantes. Ces apports récents s’inscrivent dans la continuité des travaux entrepris depuis quelques années sur cette thématique et dans laquelle de nombreuses questions restent ouvertes. Un des axes de recherche que nous dévelop-pons actuellement est celui du transport des phonons à tra-vers une interface entre deux matériaux de nature différente.


Fig. E16 : Conductance de nanofils de silicium normée par le quantum de

conductance (g0). Transition du régime 1D (nanofil) au régime 3D (matériau

massif) quand le diamètre et la température augmentent.

L’objectif est de mieux comprendre comment la nanostructu-ration d’objets permet de contrôler le transport de la chaleur et ainsi proposer de nouveaux matériaux pour des applica-tions telles que la thermoélectricité ou le photovoltaïque.

Nous collaborons sur cette thématique avec plusieurs labo-ratoires nationaux (Institut P’, CETHIL, EM2C). Actuellement, nous nous focalisons sur la modélisation thermique des super-réseaux (empilement de semiconducteurs aux proprié-tés thermiques et électriques spécifiques). Dans ce cadre, nous avons porté l’ANR Jeune Chercheur “Transferts couplés rayonnement conduction aux petites échelles” (2005/2008).

4. TRANSFERTS EN MILIEUX POREUX

4.1. Electro-chimio-hydromécanique des milieux poreux déformablesLa motivation est la compréhension fine et la modélisation des processus électro-chimio-hydro-mécaniques dans les milieux poreux déformables. Une application est le stockage des déchets nucléaires (participation au GDR CNRS MoMaS (Modélisations Mathématiques et Simulations des stockages) mais peut aussi être les membranes de pile à combustible [ACL:E27], la perforation des puits de pétrole, le comporte-ment des tissus mous,... Cette action se déroule dans le cadre d’une collaboration suivie avec le Brésil (Pr. Márcio Murad, Laboratório Nacional de Computação Científica, Petrópolis, RJ, Brésil).La compréhension des phénomènes de transport au travers d’un milieu argileux gonflant requiert une description simul-tanée des transferts de charge, d’eau et de soluté (sel) met-tant en jeu diverses échelles de longueur. A l’échelle nanos-copique, du fait des imperfections cristallographiques, les feuillets d’argile possèdent une densité de charge négative à leur surface. Quand ces feuillets sont saturés par une solution aqueuse saline, la densité surfacique de charge est neutra-lisée par un excès de cations relativement aux anions. Il en résulte un excès d’ions par rapport à la solution libre ou bulk qui entraîne une diminution du potentiel chimique de l’eau.

Le milieu va alors absorber de l’eau occasionnant ainsi une expansion de la matrice poreuse. Pour contenir cette expan-sion, un excès de pression doit être exercé : pression dite de disjonction à l’échelle nanoscopique entre deux feuillets et de gonflement à l’échelle macroscopique.

Le milieu poreux déformable a été modélisé comme un sys-tème hiérarchique composé de diverses échelles de longueur variant de l’angström au mètre. La méthode de changement d’échelle est l’homogénéisation périodique. Les phénomènes macroscopiques électrocinétiques comme le flux d’eau par électro-osmose sous l’action du gradient de potentiel de courant, le mouvement électrophorétique des ions et le gon-flement induit par osmose sont obtenus en homogénéisant les équations de l’électro-hydrodynamique (mouvement de la solution électrolytique) couplées aux équations de Nernst-Planck (transport des ions) et de Poisson-Boltzmann (distri-bution du potentiel électrique). Cette méthode fournit une représentation micromécanique explicite des coefficients du modèle et de la pression de gonflement du milieu.

Les premiers modèles étaient à deux échelles (du nanosco-pique vers le microscopique). Pour une argile naturelle, il est nécessaire d’incorporer une troisième échelle macroscopique où coexistent les particules d’argiles (ou blocs) et des micro-pores (ou fissures). Avec une approche de type double poro-sité classique dans les systèmes blocs-fissures, un change-ment d’échelle rigoureux a pu être réalisé [ACL:E39].

Une série d’études a été consacrée à l’influence de la chimie et notamment du pH. Par exemple, dans une expérience d’électro-osmose, des variations de pH seront nécessaire-ment observées à l’anode et à la cathode (acidification à l’anode et basification à la cathode correspondant à l’hy-drolyse nécessaire à la production/consommation des élec-trons). Cette variation de pH du milieu va entraîner, du fait des mécanismes de protonation/déprotonation, une varia-tion de la charge de surface. L’analyse théorique de ces effets a été effectuée aussi bien dans le cas d’une smectite (argile gonflante) à l’échelle interfoliaire [ACL:E11] que pour le cas d’une kaolinite (argile non gonflante) où la charge électrique est essentiellement due aux extrémités rompues des feuillets et où le transport ne s’effectue qu’au travers du réseau de micropores [ACL:E75,E76,E77].

La méthode retenue, en propageant la physique de l’échelle nanoscopique vers les échelles macroscopiques, fournit un cadre rigoureux mais la qualité de ses prédictions dépend à l’évidence de la physique retenue à la plus petite échelle. Le prolongement de ce travail vise à rendre compte du com-portement attractif constaté dans le cas des ions bivalents (argiles calciques) alors que les argiles (sodiques) avec des contre-ions monovalents gonflent toujours.

La description continue retenue initialement à l’échelle nanos-copique (équation de Poisson-Boltzmann) est incapable de décrire ce comportement, d’où le recours à une description physico-chimique plus sophistiquée (équation de Ornstein-Zernike avec fermeture de type HNC) pour prendre en compte les effets de corrélations entre les ions. Les premiers résultats sont en cours de publication [Statistical mechanics-based multiscale models of swelling porous media including ion size correlations, C. Moyne, T. D. Le, S. A. Lima and M. A. Murad, Mechanics and Physics of Porous Solids – A tribute to Prof. Olivier Coussy] (Fig. E17).


Fig. E17 : Pression de disjonction π entre deux feuillets d’argile de densité sur-

facique de charge σ séparés de τ /d où d = 4.25 Å est la taille des ions bivalents

de concentration c = 0.001 M (____ : modèle numérique ; - - - : répartition

uniforme des ions ; . - et … : modèle de Poisson-Boltzmann avec seulement des

contre-ions ou le sel).

Enfin par souci d’application, une collaboration avec le Laboratoire Sol Environnement (LES, Unité Mixte de Recherche INPL–INRA) est en cours autour de deux sujets : la modélisa-tion de la phytoremédiation du cadmium assistée par l’ad-jonction d’un ligand et une modélisation des variations de pH au voisinage des racines.

4.2 Dispersion en milieux poreux et IRM a) Dispersion thermique en lit granulaireCette thématique portant sur la maîtrise de la dispersion thermique dans les réacteurs à lit fixe, fait l’objet d’une colla-boration avec l’IFP-Energies Nouvelles - Lyon depuis plusieurs années. Après avoir mis au point un modèle dispersif utili-sable à coeur de réacteur [ACL:E17], un modèle de transfert thermique en proche paroi a été développé [ACL:E90]. Nous avons ainsi mis en évidence un effet thermique de paroi non négligeable causé par la variation de porosité du lit au voi-sinage de la paroi et les survitesses qui en résultent. Nous avons proposé un raccordement du cœur du lit, où le modèle thermique précédent est légitime, à la paroi, à l’aide d’une couche débitante homogénéisée. Cette approche a été vali-dée par une estimation expérimentale des paramètres du modèle sur un dispositif de laboratoire (lit de billes de verre monodisperse traversée par un écoulement d’air). Cette caractérisation utilise une procédure d’inversion originale reposant sur une approche Bayesienne (Fig. E18).

b) Contrôle non destructif des infiltrations dans des diguesNous avons commencé en 2010 une collaboration avec la DER EdF (Chatou) sur la détection d’éventuelles fuites d’eau à travers les digues en terre le long des canaux, ainsi que l’évaluation de leur débit, en utilisant des capteurs à fibre optique (fluorescence induite laser) permettant la mesure de la température locale (tous les mètres) sur de très longues distances (plusieurs kilomètres). L’apparition d’une fuite, du fait d’un défaut d’étanchéité à l’interface digue/terre, se tra-duit par l’infiltration de l’eau du canal dans la digue et rap-proche de ce fait la température mesurée en son sein de celle de l’eau du canal.

a - Géométrie en proche paroi chauffée (flux imposé) : lit de billes et écoulement

b - Thermogrammes mesurés par quatre thermocouples et températures recal-

culées par le modèle (estimation Bayesienne, écoulement d’air dans un lit de

billes de verre monodisperse)

Fig. E18 - Dispersion thermique en proche paroi

c) Caractérisation des écoulements en milieux poreux par IRMDans le cadre de l’opération “Voir dans l’opaque”, portée par la Fédération de Recherche Jacques Villermaux (FR 2863), nous nous intéressons à l’utilisation de l’imagerie par réso-nance magnétique nucléaire (IRM) pour investiguer les milieux poreux. Nous cherchons à obtenir par IRM la struc-ture interne des milieux poreux et aussi à décrire les phéno-mènes de transport en leur sein. Les images sont réalisées sur un équipement d’IRM à large ouverture horizontale (40 cm) dédié aux applications en ingénierie (BioSpec 100 MHz – Bruker, entièrement remis à niveau).

Nous utilisons des séquences d’écho de spin en densité de protons pour recueillir la structure du milieu poreux suivant des coupes préalablement choisies. Nous obtenons égale-ment à l’aide de séquences PGSE (Pulsed Gradient Spin Echo) le champ de vitesse de l’écoulement qui traverse le milieu poreux. L’objectif du travail est la mise au point et l’amélio-ration des techniques d’IRM (en concentration et vitesse) en mettant l’accent sur la précision des mesures quantitatives. Nous privilégions par exemple les séquences en écho de spin, moins classiques que les séquences d’écho de gradient, lar-gement employées en imagerie médicale, car les premières sont moins sensibles à la présence des interfaces liquide-solide qui dégradent l’homogénéité du champ magnétique et altèrent la qualité des mesures. Cet effet est plus marqué dans les matériaux poreux classiques que dans les tissus biologiques en raison du plus fort contraste de susceptibilité magnétique entre les parties solides et les parties fluides.Les techniques de vélocimétrie par IRM sont actuellement testées et optimisées pour réaliser des mesures de vitesse d’écoulement en milieu poreux. Dans les conditions les plus


favorables (écoulement dans un lit de billes en polymère de gros diamètre saturé d’eau (Fig. E19), nous obtenons une précision sur les débits d’écoulement de l’ordre de 3 %.

Pour des situations plus représentatives de milieux poreux naturels (empilement de billes de diamètre 500 µm, voir la figure E20), la précision sur les mesures de débits est moins bonne (~5 %) car les images de vitesse doivent être corrigées des effets de volume partiel (présence de solide et de liquide au sein d’un même voxel) et d’aliasing de phase (déphasage supérieur à π rad pour certaines survitesses). Il est néces-saire d’utiliser, conjointement à l’image de vitesse, une image de porosité pour traiter l’effet de volume partiel. Les gra-dients de champ magnétique doivent être choisis de façon optimale pour éviter les effets d’aliasing de phase.

Fig. E19 - Champ de vitesse obtenu par IRM pour un débit d’eau de 0,91 g/s

dans un empilement de billes (diamètre 3,175 mm). Le débit mesuré par IRM

coïncide à moins de 3 % près au débit imposé.

Fig. E20 - Champ de vitesse obtenu par IRM pour un empilement de billes

en polystyrène (diamètre 0,5 mm) traversé par un débit d’eau de 0,254 g/s.

Le débit mesuré par IRM coïncide à 5 % près au débit imposé. Epaisseur de

tranche : 20 mm

Fig. E21 - Rapport ω entre les vitesses moyennes de filtration d’air unw en

proche paroi (épaisseur d’un rayon de bille) et la vitesse correspondante ucore

à cœur, pour différentes valeurs du nombre de Reynolds particulaire : estima-

tions expérimentales (unw est estimée à partir de l’inversion de signaux de ther-

mocouples et du modèle - section 1.4.2a) et sorties de modèles d’écoulement

pour différents modèles de variation de porosité avec la distance à la paroi).

Fig. E22 - Profils radiaux de porosité et de vitesse obtenus par IRM pour un

empilement de billes en polystyrène de diamètre 0,5 mm traversé par un débit

d’eau de 0,254 g/s (conduite cylindrique).

Remarquons, qu’à la différence de la méthode d’inversion de signaux transitoires de thermocouples insérés dans un lit granulaire, qui ne permet que d’accéder à la vitesse de filtra-tion moyenne de l’écoulement sur l’épaisseur de la couche en proche paroi (épaisseur d’un rayon de bille ici, voir la figure E21 et la section 1.4.2a), sans pouvoir la relier avec la distri-bution locale de porosité, la technique IRM décrite ici permet d’accéder à toutes les informations locales : champ de poro-sité et de vitesse de filtration (voir la figure E22).

Les travaux actuels sur l’utilisation des méthodes IRM en milieux poreux concernent :

- la mise au point des mesures de saturation en fluide et de vitesse en milieu poreux non-saturé (liquide-gaz ou liquide-liquide),

- la mise au point des mesures de dispersion massique en milieu poreux par IRM,

- le mélange de deux fluides à fort contraste de viscosité au travers d’une pastille poreuse.

4.3. Transport multiphasique en milieux poreux et géo-énergies a) Méthode des saturations négatives, écoulements diphasiques en milieux poreuxNous avons développé une nouvelle méthode conceptuelle de modélisation numérique et analytique pour un écoule-ment diphasique partiellement miscible avec un nombre de phases variable selon les domaines et pour des interfaces mobiles entre ces zones (des interfaces de “disparition” des phases). Celle-ci consiste à remplacer le fluide réel dans toutes les zones par un fluide diphasique fictif et doté de pro-priétés d’équivalentes spécifiques. La détection d’une inter-face correspond au passage de la saturation d’une phase de 0 à 1, ou l’inverse. Ainsi, la saturation peut devenir néga-tive. Nous avons montré que le modèle canonique de ce sys-tème se réduit à une équation de diffusion-convection à non


linéarités discontinues et dégénérantes (c’est-à-dire condui-sant au changemanet du type de l’équation différentielle qui décrit le processus). Cette méthode originale de régularisa-tion [ACL:E13,E14,E51] a été développée en collaboration avec l’Université de Lyon (Andro Mikelic) et avec Total dans le cadre du GDR CNRS MoMaS (voir section 1.4.1). Elle est maintenant utilisée par l’IFP (Laboratoire de Mathématiques Appliquées), par l’Université de Delft (une thèse en cours), et par l’Université de Stanford (Groupe de Tchelepi).

b) Modèles macroscopiques non locaux des écoulements en milieux multi-échellesLa diffusion linéaire a été étudiée pour un milieu consti-tué de plusieurs échelles auto-similaires, correspondant à une double porosité à chaque échelle. Dans le cas de deux échelles, le modèle macroscopique fait apparaître un terme de mémoire. Dans le cas d’un nombre infini d’échelles, le modèle macroscopique limite est représenté par une équa-tion intégro-différentielle dont le noyau est la solution d’une autre équation intégro-differentielle non linéaire. Nous avons ainsi montré que la non localité peut générer de la non linéa-rité [ACL:E12,E15].

c) Modélisation des tranports des colloides en milieux saturésUn modèle conceptuel a été développé, en collaboration avec l’Australian Nuclear Centre of Sidney, de transport des colloides en milieux poreux saturés, qui prédit l‘effet de faci-litation du transport des particules nano- et micro-métriques (“facilitation effect”) observé dans les expériences. Le modèle considère ce système comme pseudo-diphasique, avec un échange de masse entre l’eau pure et la suspension colloï-dale. Les résultats numériques obtenus ont permis de justifier parfaitement les données expérimentales : [ACL:E35,E42].

d) Modèles conceptuels des écoulements diphasiques avec la dynamique de populations bactériennes. Application aux stockages souterrains de l’hydrogèneL’injection des différents gaz dans les réservoirs souterrains provoque souvent une forte activité bactérienne. La popula-tion bactérienne croît rapidement en consommant le gaz en tant que nourriture et énergie. Ceci conduit à une diminution des nutriments et donc à une régression de la population. Une telle évolution cyclique, à oscillations non linéaires, est caractéristique de ces systèmes.

Fig. E23 - Auto-oscillations spatiales de concentration du H2 dans un stoc-

kage souterrain pour des régimes differents de croissance de la population

bactérienne.

Un modèle généralisé de Turing a été construit, dans le cas d’une cinétique non linéaire de croissance de la popu-lation associée à une seule réaction chimique. Il contient

un attracteur sous forme d’un cycle limite qui détermine les solutions de type auto-oscillations. Deux scénarios oscillants ont été détectés théoriquement : l’un d’eux est une onde à une échelle, tandis que l’autre est caractérisé par deux échelles d’oscillations (voir les figures E23 a et b). Ces modèles origi-naux [ACL:E105;ACLN:E31] ont été appliqués aux stockages souterrains d’hydrogène en aquifères, gaz qui est consommé par les bactéries méthanogènes. Les simulations ont per-mis d’expliquer les phénomènes réels observés dans ces stockages.

e) Balayage du gaz du réservoir souterrain par l’aquifère adjacentNous avons construit un modèle mathématique de réservoir souterrain de gaz dont la surface inférieure est en contact avec un aquifère. Les composants du gaz sont alors présents dans l’eau suite à leur dissolution. L’apport naturel d’eau fraîche perturbe l’équilibre chimique avec le gaz et conduit à la dissolution continue du gaz dans l’eau. Les gradients de concentration créés produisent alors une diffusion per-manente du gaz vers l’interface. Dans un réservoir de gaz naturel, un tel processus peut faire disparaître tout le CO2 ou l’H2S du réservoir, en augmentant la qualité du gaz. Ce modèle a été développé puis réduit, par des méthodes asymptotiques (shallow water approach) : une équation intégro-différentielle à noyau Abélien permet d’obtenir des solutions analytiques. Celles-ci ont permis l’étude de ce pro-cessus, le modèle et la méthodologie ont été utilisés par les géo-chimistes de Total.

f) Ecoulements non linéaires en milieux poreux à grands nombres de Reynolds Nous avons étudié les lois d’écoulement aux grands nombres de Reynolds (Re) qui ne peuvent pas être décrits par la loi de Darcy. Le problème fondamental découle ici des lois de symétrie qui imposent certaines contraintes sur la forme de la correction non linéaire dans l’équation macroscopique de la quantité du mouvement. Ces dernières entrent en contra-diction avec les données expérimentales obtenues par plu-sieurs groupes de chercheurs (paradoxe de d’Alembert). Pour résoudre ce paradoxe, nous avons proposé de séparer les effets inertiels purs et les effets inertiel-visqueux croisés, qui ont une nature tensorielle différente. Une telle séparation nous a permis de séparer asymptotiquement l’opérateur non linéaire dans la procédure d’homogénéisation des équations de Navier-Stokes et de construire un modèle effectif non linéaire de l’écoulement qui reste valable jusqu’à Re < 120 [ACL:E12,E37].

g) Ecoulements et transfert de masse en milieux poreux et en fracturesNous avons étudié la dispersion en milieux hétérogènes (milieux poreux et fractures) en adoptant une modélisation de type milieu poreux stratifié équivalent [ACL:E21,E55]. Les écoulements monophasiques et diphasiques inertiels en micro canaux (thèse d’Abdelkader Salim, [ACL:E49,E50]), puis en fractures réelles [ACL:E65] ont donné lieu à une approche expérimentale.Dans le cadre de projets ANR (Geocarbone Injectivité, Integrité et Monitoring), nous avons modélisé la diffusion de gaz à travers un milieu poreux, dans le contexte du stockage du CO2 [ACL:E80,E91,E111] ainsi que l’altération des pro-priétés hydrodynamiques des roches réservoir (calcaire et grès) par injection de CO

2 [ACL:E113].


5. PILE À COMBUSTIBLE ET SYSTÈMES

5.1. Piles à combustible En 2004, le LEMTA a décidé de mettre en place une plate-forme nationale de recherche sur les piles à combustible à mem-brane, avec le soutien du CNRS et ce, dans le cadre plus large des activités de la Fédération Jacques Villermaux. Aujourd’hui, cette plate-forme se compose d’un ensemble de bancs d’es-sais répartis dans trois laboratoires : le LRGP, le GREEN et le LEMTA. Au LEMTA, une première salle d’expérimentation, équi-pée selon les normes de sécurité en vigueur, a été mise en ser-vice en 2004, une seconde a suivi fin 2009 pour accompagner le développement des activités expérimentales. Actuellement, nous disposons de 7 postes de travail alimentés en hydrogène répartis dans ces 2 salles. Les bancs d’essais qui y sont ins-tallés permettent l’analyse du fonctionnement de cellules dont la surface active peut s’étendre de quelques cm² à quelques centaines de cm², les valeurs les plus élevées étant caractéris-tiques des piles de puissance 1 qui se généraliseront à l’avenir, par exemple dans les véhicules à propulsion électrique.Sur le plan scientifique, notre point de vue se situe entre celui des électrochimistes qui se préoccupent des phénomènes ayant lieu à l’échelle du grain de catalyseur (quelques nano-mètres) et celui des électrotechniciens qui développent une approche plus globale centrée sur le comportement macros-copique des piles. D’une manière générale, les travaux s’arti-culent autour des deux points suivants :i) Compréhension des phénomènes de transport couplés de matière, de chaleur et de charges dans les Assemblages Membrane-Electrodes (AME) des piles PEMFC.ii) Caractérisation des propriétés de transport des compo-sants et des matériaux utilisés en cœur de pile, les efforts actuels portant principalement sur les membranes.La période 2007-2010 se caractérise par un développe-ment très important de l’activité expérimentale dont les deux points forts sont incontestablement notre savoir-faire dans la conception, la fabrication et l’utilisation de cellules instrumentées donnant accès aux conditions de fonctionne-ment locales, ainsi que l’utilisation de l’outil RMN.Ces développements ont eu lieu dans le cadre de collabo-rations industrielles (avec principalement Hélion, PSA et Air Liquide) et internationales, avec l’Institut de Recherche sur l’Hydrogène de l’Université de Trois Rivières au Canada (une thèse en cotutelle entre 2006 et 2009) et l’Université de West-Virginia aux USA (travaux en cours sur la caractérisation de

membranes hybrides polymère/céramique). L’équipe parti-cipe ou a participé à plusieurs projets d’envergure regroupant les principaux acteurs nationaux du secteur : SPACT80 (1 & 2)2, ARTEMIS3 et H2E4. Enfin, nous participons également au GdR PACS5 et les trois tutelles du Laboratoire (UHP, INPL et CNRS) sont membres fondateurs du laboratoire commun de Belfort FC Lab.

a) Compréhension des phénomènes de transport cou-plés de matière, de chaleur et de charges dans les Assemblages Membrane-Electrodes (AME) des pilesCes recherches tendent vers plusieurs objectifs complémen-taires :• Caractériser les hétérogénéités de fonctionnement dans les cellules de pile à combustible en régime stationnaire. Ces travaux doivent être considérés comme un préalable à une analyse plus détaillée des phénomènes de transport en cœur de pile. Les premiers résultats ont été obtenus grâce à l’IRM, dans le cadre d’une thèse en cotutelle avec l’équipe de Méthodologie RMN du CRM², UMR Nancy Université-CNRS : les premières images RMN d’une pile à combustible en fonctionnement (figure E24) ont été retenues par le CNRS pour figurer parmi les faits marquants de l’année 2008 [ACL:E4,E22,E23] ; une étude bibliographique réalisée fin 2010 nous a montré que seuls six groupes de recherche sur le plan mondial (en incluant le nôtre) étudient, ou ont étu-dié, certains aspects de la gestion de l’eau dans les piles à combustible à membrane à l’aide de méthodes IRM. Les cinq autres groupes appartiennent à des instituts non-européens, principalement en Amérique du Nord.

Fig. E24 : Mini-pile adaptée à la taille des sondes RMN et visualisation de l’eau

produite au cours de son fonctionnement dans un imageur.

Les hétérogénéités de fonctionnement mises en avant par l’IRM, et en particulier l’existence d’un gradient d’humidifi-cation entre l’entrée et la sortie de l’air, ont été confirmées ensuite grâce à la première pile instrumentée construite au LEMTA [ACL:E38]. Sur cette pile, on a pu mesurer des pro-fils de courant semblables à ceux prévus par les modèles [ACL:E61,E84]. Les développements les plus récents de cette thématique concernent la spectroscopie d’impédance locale, dont on attend des informations beaucoup plus riches [ACL:E100] ; cependant, il est nécessaire pour cela de s’ap-puyer sur des modèles permettant d’identifier les principaux paramètres de transport de l’oxygène et des charges.

1 Les piles à combustible monocellules sont utilisées principalement en laboratoire. Une pile à combustible fonctionnelle consiste généralement en un assemblage

(stack en anglais) de plusieurs dizaines voire plusieurs centaines de cellules élémentaires.

2 Le projet SPACT80 (2005 – 2008) a été financé par le réseau PACCO puis actuellement par le programme PAN’H de l’ANR. Il a réuni les laboratoires de la Fédération

Jacques Villermaux (LEMTA, GREEN, LSGC), L2ES de l’UTBM à Belfort, l’INRETS, le CEA, la DGA, la SNCF et Hélion. L’objectif de SPACT80 concerne la mise en œuvre

d’une pile de 80 kW pour la traction ferroviaire (SNCF) ou automobile (DGA).

3 Le projet ARTEMIS (Action de Réduction du TEMps de démarrage et d’optImisation des Systèmes de puissance à pile à combustible pour le secours électrique) est

financé depuis 2009 par le programme PAN-H de l’ANR. Il réunit HELION, le CEA, le LEPMI et le LEMTA (fin prévue en 2011).

4 Le projet H2E (Hydrogène Horizon Energie), piloté par Air Liquide, est un projet d’envergure subventionné à hauteur de plus de 65 M€ qui vise à développer la filière

hydrogène en France –hors transports. Le programme regroupe des partenaires industriels, parmi lesquels : Axane, Hélion (Areva), Alfa Laval Vicarb, Imphy Alloys,

des PME : Raigi et Alphaplast, l’Institut de Soudure, le CEA, l’INERIS et neuf laboratoires publics de recherche, dont le LEMTA pour la partie pile (2009 - 2014).

5 PACEM : Piles A Combustible à Electrolyte Membrane (2002-2005) - PACTE : Piles A Combustible Tout Electrolyte (2006-2009) – PACS : Piles A Combustible,

Systèmes (2010-2013).


• Mieux comprendre les phénomènes qui gouvernent les flux d’eau dans les piles, qu’il s’agisse des écoulements diphasiques dans les canaux des plaques bipolaires ou bien des transferts dans la direction perpendiculaire aux électrodes.En ce qui concerne les écoulements diphasiques dans les canaux, les premiers résultats [ACL:E88] obtenus avec une cellule transparente mono-canal montrent que le débit d’air contrôle la transition entre deux types d’écoulements : un déplacement d’eau lent et intermittent sous forme de bouchons à faible débit et une évacuation plus régulière sous forme de petites gouttelettes à fort débit. En parallèle, une coopération avec le LRGP a permis de mettre au point un micro-capteur, implantable dans les canaux d’une pile à combustible de géométrie quelconque, et capable de suivre en temps réel l’apparition et le déplacement des bouchons d’eau liquide [ACL:E86]. D’autre part, des études plus amont de caractérisation des écoulements diphasiques dans les mini-canaux des plaques bipolaires ont été réalisées dans le cadre d’un contrat de prestation pour PSA en 2010.

Les travaux consacrés aux transferts d’eau dans la direc-tion perpendiculaire aux électrodes trouvent leur origine dans la confrontation entre les résultats expérimentaux por-tant sur le coefficient de partage de l’eau (la fraction de l’eau produite par la pile récupérée à l’anode ou à la cathode) [ACL:E53] et ceux de modèles isothermes [ACL:E84] comme celui réalisé lors d’une thèse en cotutelle avec l’Université de Québec Trois-Rivières au Canada : les modes de transfert principaux de l’eau restent à l’évidence mal compris et il est probable que les mécanismes prépondérants soient de type évaporation/condensation, donc gouvernés principalement par les gradients de température. Les références à des tra-vaux de ce type étant très rares dans la littérature 6, ils consti-tuent aujourd’hui l’objet principal d’une thèse.

Fig. E25 : Cellule segmentée à géométrie simplifiée ; elle comporte 20 seg-

ments équipotentiels mais sur lesquels la collecte du courant est indépendante.

• Analyser certains mécanismes de vieillissement des cel-lules, comme par exemple la corrosion du carbone qui sup-porte le catalyseur des électrodes : cette corrosion est liée à l’apparition de courants négatifs (en référence au sens nor-mal de fonctionnement) pendant les phases d’arrêt/démar-rage. Ces courants négatifs se produisent lorsqu’une partie de la cellule est active (les deux électrodes sont alimentées en gaz) tandis qu’une autre partie ne fonctionne plus, ou pas encore. Dans ce cas, la partie active de la cellule débite un courant dans la partie passive ce qui se traduit, en présence d’oxygène à l’anode, par l’oxydation du carbone qui supporte le platine à la cathode 7. Les courants négatifs n’ont été que très rarement observés dans une cellule en fonctionne-ment [ACL:E101] car il est nécessaire pour cela de disposer d’une pile segmentée et de réaliser les mesures avec une

instrumentation et un équipement qui offrent une très faible résistance électrique (figure E25). D’autre part, les courants négatifs comportent une composante faradique et une com-posante capacitive : lorsque la composante capacitive est prépondérante, la corrosion du carbone est faible ou inexis-tante [ACL:E101]. Ces travaux constituent actuellement le socle de notre participation au programme H2E4 : nous contribuons à l’optimisation des protocoles de marche/arrêt utilisés sur les piles et les systèmes Axane afin de minimiser les dommages aux électrodes.• Comprendre et modéliser la réponse en tension des piles aux fortes variations des paramètres de fonctionnement (densité de courant, température, …). En effet, il existe un arrière-plan théorique à la spectroscopie d’impédance mais celui-ci ne considère que la réponse des systèmes électro-chimiques à des petits signaux. Ces travaux ont débuté dans le cadre d’une première collaboration avec Helion où l’on a modélisé et mesuré les effets d’une variation brutale de la température [ACL:E29]. Aujourd’hui, ils se poursuivent, tou-jours avec Helion, à travers le projet ANR ARTEMIS qui vise à optimiser le temps de démarrage des piles utilisées pour l’alimentation des groupes de secours. Une partie des expé-riences est réalisée sur un stack H2/O2 fabriqué par Hélion qui fournit des résultats globaux, tels que l’intensité moyenne de la pile. En complément, la cellule segmentée de la figure E25 apporte de nombreuses informations sur les conditions de fonctionnement locales lors des phases de prise de charge.Au delà des résultats spécifiques à chacune des théma-tiques évoquées ci-dessus, ces travaux ont montré que les phénomènes locaux ou transitoires observés sur des cellules segmentées et/ou instrumentées, souvent à géométrie sim-plifiée, restaient représentatifs, au moins qualitativement, de ceux qui se produisent dans des piles dont la géométrie est plus complexe. Cela permet au LEMTA de contribuer de manière significative aux progrès de ses principaux parte-naires industriels (Hélion, Axane et PSA) en mettant en avant ou en caractérisant les limites ou les défauts de fonction-nement des piles qu’ils construisent ou qu’ils utilisent, dans des conditions de fonctionnement données.

b) Caractérisation des matériaux et composantsLes propriétés de transport des différents composants d’une pile à combustible (membranes, électrodes, couches de diffusion) sont relativement mal connues, ce qui ne permet pas de réaliser des modèles précis, ni de couvrir l’intégralité du domaine de fonctionnement (en température, humidité, pression, …) des PEMFC. Ces incertitudes concernent par exemple la conductivité thermique des feutres carbones uti-lisés comme couches de diffusion, que nous avons étudiée en premier lieu [ACL:E48] ; elles concernent également les matériaux des membranes, dont le Nafion, pourtant très étudié. Les membranes sont des milieux poreux électrique-ment chargés, saturés en eau, donc les propriétés de trans-port peuvent dans une certaine mesure, être modélisées [ACL:E27] : ces modèles ne présentent cependant qu’un intérêt limité en l’absence de données expérimentales fiables permettant de les valider.Nos travaux de caractérisation des membranes sont réalisés en grande partie avec l’équipe de Méthodologie RMN du CRM² (UMR Nancy Université–CNRS). Les premiers résultats obte-nus par RMN ont mis en avant l’influence du pré-traitement

6 R. ZAFFOU, J. S. YI, H. R. KUNZ, J. M. FENTON, Temperature-Driven Water Transport Through Membrane electrode Assembly of Proton Exchange Membrane Fuel Cells,

Electrochemical and Solid-State Letters 9, A418-A422, 2006.

7 C.A. REISER, L. BREGOLI, T.W. PATTERSON, J.S. YI, Electrochemical and Solid-State Letters, 8 (6) A273-A276, 2005.


chimique sur le coefficient de diffusion de l’eau dans la struc-ture poreuse [ACL:E134]. Des mesures de sorption, réalisées cette fois-ci de façon très classique par pesée, ont égale-ment montré que le contenu en eau des membranes était largement dépendant de leur température de séchage, ce qui explique sans doute la relative dispersion des quelques résultats disponibles dans la littérature. Ces travaux concer-nent également les matériaux alternatifs au Nafion comme les membranes composites polymère/céramique synthéti-sées par le “Fuel Cell Center” de l’Université de West Virginia (Etats-Unis), caractérisées au LEMTA dans le cadre d’une thèse.

c) Construction de pilesEn guise de conclusion à ces paragraphes sur les activités piles à combustible, signalons que nous avons conçu et fabri-qué en 2008 une pile complète de 1,5 kW (2 kW crête) qui a servi à produire l’énergie électrique d’un véhicule participant à l’Eco-Marathon Shell dans la catégorie urban concept (Fig. E26). Aujourd’hui, nous travaillons sur une pile de plus petite taille, destinée à alimenter des appareils électroniques por-tatifs dans des sites isolés et qui sera achevée en cours d’an-née 2011. Son architecture s’appuie sur des choix innovants liés au refroidissement et à l’architecture électrique, plusieurs d’entre-eux étant brevetables.

Fig. E26 : Pile PEMFC compacte de 1,5 kW (2 kW en crête) conçue et fabriquée

au LEMTA. La pile comporte 38 cellules et dispose de son propre humidifica-

teur (à droite).

5.2 Systèmes énergétiques Les activités piles à combustible présentées plus haut trou-vent un prolongement dans la thématique “système énergé-tique” à travers deux thèses : l’une dont les travaux ont pour l’essentiel été attachés au projet EPACOP 8 [ACL:E47] et une seconde dans le cadre d’une collaboration tripartite entre le LEMTA, Helion et PSA : le travail portait sur l’optimisation de la ligne d’air d’un système pile à combustible pour l’automo-bile. Ces travaux trouvent un écho dans une thèse Cifre avec Renault, qui concernent cette fois-ci le refroidissement des gaz dans la ligne d’air d’un moteur à combustion interne. Une part importante des activités systèmes est consacrée aux cycles moteurs à combustion externe (Stirling et Rankine), notamment à travers deux thèses en cotutelle avec l’Univer-sité Polytechnique de Bucarest. Ces cycles sont des supports naturels au développement des applications de la cogénéra-tion, à différentes échelles. Ils sont également bien adaptés aux sources basses et moyennes température, dont l’énergie solaire (contrat ADEME – Schneider). Les méthodes d’optimi-sation développées s’appuient essentiellement sur l’analyse énergétique et exergétique [ACL:E30].Parmi les actions en cours, il est à noter que le Laboratoire a joué un rôle d’initiateur sur la thématique micro-cogé-nération, qui a pu être développée depuis 5 ans grâce au soutien initial d’un PIE CNRS ; la communauté française des thermodynamiciens est maintenant bien structurée sur ce thème, de même que sur celui de l’efficacité énergétique. Enfin, notons également que le Laboratoire est à l’origine des colloques COFRET qui se déroulent maintenant tous les deux ans sous l’égide de la SFT et de la SRT (Société Roumaine de Thermotechnique).

8 Le projet EPACOP (Expérimentation de cinq Piles A Combustible sur sites Opérationnels, 2002-2005) était piloté par Gaz de France et co-financé par l’ADEME. Nos

travaux ont consisté à réaliser l’analyse des performances énergétiques d’un système de cogénération à pile à combustible basse température alimenté au gaz naturel.

PUBLICATIONS

72 PUBLICATIONS DU GROUPE "MÉCANIQUE DES MATÉRIAUX ET STRUCTURES"

Articles dans des revues internationales ou nationales répertoriées avec comité de lecture Année 2007

ACL : S1 S. André, C. Baravian, N. Renault, and C. Cunat, "In situ mechanical characterization of polymers

with the association of three optical techniques", Applied Physics Letters, vol. 91, 071919, 2007.

ACL : S2 B. Ben Boubaker, B. Haussy, and J.F. Ganghoffer, "Discrete models of woven structures. Macroscopic approach", Composites Part B - Engineering, vol. 38, pp. 498-505, 2007.

ACL : S3 B. Ben Boubaker, B. Haussy, and J.F. Ganghoffer, "Consideration of the yarn-yarn interactions in

méso/macro discrete model of fabric. Part I : single yarn behaviour", Mechanics Research Communications, vol. 34, pp. 359-370, 2007.

ACL : S4 B. Ben Boubaker, B. Haussy, and J.F. Ganghoffer, "Consideration of the yarn-yarn interactions in

méso/macro discrete model of fabric. Part II: Woven fabric under uniaxial and biaxial extension", Mechanics Research Communications, vol. 34, pp. 371-378, 2007.

ACL : S5 B. Ben Boubaker, B. Haussy, and J.F. Ganghoffer, "Discrete woven structure modele: yarn-yarn

friction", Comptes Rendus - Mécanique, vol. 335, pp. 150-158, 2007.

ACL : S6 C. Cherraf-Schweyer, G. Maurice, M.B. Taghite, and K. Taous, "Periodic homogenization in viscoelasticity. Influence of micro mechanical parameters on the homogenized memory law : numerical tests", ZAMM, vol. 87, pp. 235-246, 2007.

ACL : S7 C. Cherraf-Schweyer, G. Maurice, M.B. Taghite, and K. Taous, "Periodic homogenization in

viscoelasticity. Experimental and numerical tests. Approach of the behaviour of the compact ans spongy bone", Computer Methods in Biomechanics and Biomedical Engineering, vol. 10, p. 195, 2007.

ACL : S8 L. Dieng, A. Abdul-Latif, M. Haboussi, and C. Cunat, "Cyclic softening modeling with the

distribution of non linear relaxation (DNLR) approach", Computers, Materials and Continua, vol. 6, pp. 21-33, 2007.

ACL : S9 B.K. Hachi, S. Rechak, M. Haboussi, M.B. Taghite, and G. Maurice, "Computation of stress intensity

factor in cracked plates under bending in static and fatigue by a hybrid method", International Journal of Fatigue, vol. 29, pp. 1904-1918, 2007.

ACL : S10 B. Larue, A. Khelil, and M. Gueury, "Elastic flexural-torsional buckling of steel beams with rigid

and continuous lateral restraints", Journal of Constructional Steel Research, vol. 63, pp. 692-708, 2007.

ACL : S11 B. Larue, A. Khelil, and M. Gueury, "Evaluation of the lateral-torsional buckling of an I beam

section continuously restrained along a flange by studying the buckling of an isolated equivalent profile", Thin-Walled Structures, vol. 45, pp. 77-95, 2007.

ACL : S12 V. Magnenet, R. Rahouadj, J.F. Ganghoffer, and C. Cunat, "Continuous symmetries and

constitutive laws of dissipative materials within a thermodynamics framework of relaxation. Part I : formal aspects", International Journal of Plasticity, vol. 23, pp. 87-113, 2007.

ACL : S13 Y. Meshaka, A. Galtier, S. André, and C. Cunat, "Thermomechanical coupling and DNLR Formalism.

Study of steel behaviour under mechanical cyclic loadings", International Journal of Mechanical Sciences, vol. 49, pp. 597-607, 2007.

ACL : S14 L. Zhang, H. Chen, T. Nguyen, and X. Wang, "Expressions of type I and III collagens and tenascin-C

in rat bone mesenchymal stem cells co-cultured with ligament fibroblasts", Journal of Biomedical Engineering, vol. 24, pp. 846-851, 2007.

Année 2008 ACL : S15 H.A. Abdel-Aal, M. Nouari, M. El Mansori, A. Ginting, “Cconceptual tribo-nergetic analysis of

cutting tool protective coating delamination in dry cutting of hard-to-cut aero engine alloys”, International Journal of Advanced Manufacturing Technology, vol. 36 (3-4), pp. 213-225, 2008

ACL : S16 H.A. Abdel-Aal, M. Nouari, and M. El Mansori, "The effect of thermal property degradation on

wear of WC-CO inserts in dry cutting", Wear, vol. 265, pp. 1670-1679, 2008.

ACL : S17 C. Baravian, S. André, N. Renault, and C. Cunat, "Optical techniques for in situ dynamical investigation of plastic damage", Rheologica Acta, vol. 47, pp. 555-564, 2008.

Publications du Groupe "Mécanique des matériaux et structures"

PUBLICATIONS DU GROUPE "MÉCANIQUE DES MATÉRIAUX ET STRUCTURES" 73

ACL : S18 G. Bluman, A. Cheviakov, and J.F. Ganghoffer, "Nonlocally related PDE systems for one-dimensional nonlinear elastodynamics", Journal of Engineering Mathematics, vol. 62 (3), pp. 203-221, 2008.

ACL : S19 C. Collard, T. Ben Zineb, E. Patoor, and M. Ouadi Ben Salah, "Micromechanical analysis of

precipitates effect on shape memory alloys behaviour", Materials Science and Engineering : A, vol. 481-482, pp. 366-370, 2008.

ACL : S20 C. Czarnota, N. Jacques, S. Mercier, and A. Molinari, "Modelling of dynamic ductile fracture and

application to simulations of plate impact tests on tantalum", Journal of the Mechanics and Physics of Solids, vol. 56, pp. 1624-1650, 2008.

ACL : S21 J.F. Ganghoffer, W. A.M. Brekelmans, and M.G.D. Geers, "Distribution based model for the grain

boundaries in polycrystalline plasticity", European Journal of Mechanics A - Solids, vol. 27, pp. 737-763, 2008.

ACL : S22 A. Ginting, M. Nouari, ”A study on tool performance to determine the optimal cutting conditions

for dry end milling of an aeroengine material: TI-6242S”, International Journal of Materials and Product Technology, vol. 31 (2-4), pp. 202-213, 2008

ACL : S23 B.K. Hachi, S. Rechak, M. Haboussi, M.B. Taghite, and G. Maurice, "Fatigue growth of embedded

elliptical cracks using Paris-type law in a hybrid weight function approach", Comptes Rendus - Mécanique, vol. 336, pp. 390-397, 2008.

ACL : S24 C.J.F. Kahn, C. Vaquette, R. Rahouadj, and X. Wang, "A novel bioreactor for ligament tissue

engineering", Bio-Medical Materials and Engineering, vol. 18, pp. 283-287, 2008.

ACL : S25 A. Khelil and B. Larue, "Simple solutions for the flexural-torsional buckling of laterally restrained I-beams", Engineering Structures, vol. 30, pp. 2923-2934, 2008.

ACL : S26 L. Lasri, M. Nouari, and M. El Mansori, "Working parameters effects on machining-induced

damage of Fiber-Reinforced Composites : Numerical Simulation Analysis", International Journal of Materials & Product Technology, vol. 32. N°2-3, pp. 136-151, 2008.

ACL : S27 D. Liescu, M. Nouari, D. Gehin, and F. Girot, "Damage modes of the aeronautic multidirectional

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ACL : S28 V. Magnenet, R. Rahouadj, P. Bacher, and C. Cunat, "Inelastic constitutive relations for foamed

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ACL : S29 M. Nouari, M. Calamaz, and F. Girot, "Mécanismes d’usure des outils coupants en usinage à sec de

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ACL : S30 D. Petitjean, J.F. Schmitt, V. Laine, M. Bouroukba, C. Cunat, and M. Dirand, "Presence of isoaklanes

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ACL : S31 B. Peultier, T. Ben Zineb, and E. Patoor, "A simplified micromechanical constitutive law adapted

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ACL : S35 C. Vaquette, C. Frochot, R. Rahouadj, S. Muller, and X. Wang, "Mechanical and biological

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ACL : S36 C. Vaquette, C. Frochot, R. Rahouadj, and X. Wang, "An innovative method to obtain porous PLLA scaffold with highly spherical and interconnected pores", Journal of Biomedical Materials Research Part B - Applied Biomaterials, vol. 86B, Issue 1, pp. 9-17B, 2008.


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ACL : S39 L. Zhang, N. Tran, X. Wang, and H.Q. Chen, "Cyclic stretching promotes the synthesis of collagen

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ACL : S47 G. Franz, A. Abed-Meraim, T. Ben Zineb, X. Lemoine, and M. Berveiller, "Strain localization

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ACL : S48 G. Franz, A. Abed-Meraim, J.P. Lorrain, T. Ben Zineb, X. Lemoine, and M. Berveiller, "Ellipticity loss

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transformation and plastic slip effects on the thermomechanical behaviour of Fe-based shape memory alloys", Mechanics of Materials, vol. 41, Issue 7, pp. 849-856, 2009.

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unidirectional FRP composites by stiffness degradation concept", Composites Science and Technology, vol. 69 (5), pp. 684-692, 2009.

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dissipative constitutive law : application to the time-temperature superposition", European Journal of Mechanics A-Solids, vol. 28, Issue 4, pp. 744-751, 2009.


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ACL : S56 T. Merzouki, F. Meraghni, H. Chalal, and T. Ben Zineb, "Comparaison de configurations d'essais

hétérogènes en vue d'améliorer l'identification du comportement élastique orthotrope par l'erreur en relation de comportement", Mécanique et Industries, vol. 10, Issue 5, pp. 351-364, 2009.

ACL : S57 M.R. Moosavi and A. Khelil, "Finite volume meshless local Petrov-Galerkin method in

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ACL : S58 C. Vaquette, S. Slimani, C.J.F. Kahn, N. Tran, R. Rahouadj, and X. Wang, "A poly(lactic-co-glycolic

acid) knitted scaffold for tendon tissue engineering: An in vitro and in vivo study", Journal of Biomaterials Science, Polymer Edition, vol. 21 (13), pp. 1737-1760, 2009.

ACL : S59 W. Zouari, T. Ben Zineb, and A. Benjedou, "A FSDT–MITC Piezoelectric Shell Finite Element with

Ferroelectric Non-linearity", Journal of Intelligent Material Systems and Structures, vol. 20 n° 17, pp. 2055-2075, 2009.

Année 2010

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ACL : S61 J.F. Ganghoffer, "On the generalized virial theorem and Eshelby tensors", International Journal

of Solids and Structures, vol. 47, Issue 9, pp. 1209-1220, 2010.

ACL : S62 J.F. Ganghoffer, "On Eshelby tensors in the context of the thermodynamics of open systems : Application to volumetric growth", International Journal of Engineering Science, vol. 48 (12), pp.2081-2098, 2010.

ACL : S63 J.F. Ganghoffer, "Mechanical modeling of growth considering domain variation Part II :

volumetric and surface growth involving Eshelby tensors", Journal of the Mechanics and Physics of Solids, vol. 58 (9), pp. 1434-1459, 2010.

ACL : S64 J.F. Ganghoffer, N. Kabouya, and N. Mefti, "A stochastic model of cell aggregation under planar

flow in the dilute regime", Journal of Biomechanics, vol. 43, Issue 2, pp. 248-253, 2010.

ACL : S65 J.F. Ganghoffer, V. Magnenet, and R. Rahouadj, "Relevance of symmetry methods in mechanics of materials", Journal of Engineering Mathematics, vol. 66, Issue 1-3, pp. 103-119, 2010.

ACL : S66 B.K. Hachi, Y. Belkacemi, S. Rechak, M. Haboussi, and M.B. Taghite, "Fatigue growth prediction of

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ACL : S67 M. Hadzhilazova, J.F. Ganghoffer, and I. Mladenov, "Analytical description of the shapes of the

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ACL : S68 N. Jacques, C. Czarnota, S. Mercier, and A. Molinari, "A micromechanical constitutive model for

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improvement in machining process performance ", International Journal of Machine Tools & Manufacture, vol. 50, Issue 9, pp. 789-797 2010.

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Thermomechanical Heat Source From Infrared Temperature Measurements", International Journal of Thermal Sciences, vol. 49, pp. 1394-1406, 2010.

ACL : S76 F. Thiébaud and J.C. Gelin, "Characterization of rheological behaviors of polypropylene/ carbon

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ACL : S77 J. Tritz, R. Rahouadj, N. De Isla, N. Charif, D. Bensoussan, P. Netter, J.F. Stoltz, N. Benkirane-Jessel,

and C. Huselstein, "Designing a trhee-dimensional alginate hydrogel by spraying method for cartilage tissue engineering", Soft Matter, vol. 6 (20), pp. 5165-5174, 2010.

ACL : S78 C. Vaquette, C. Kahn, C. Frochot, C. Nouvel, J.L. Six, N. De Isla, L.H. Luo, , J. CooperWhite, R.

Rahouadj, and X. Wang, "Aligned poly(L-lactic-co-e-caprolactone) electrospun microfibers and knitted structure : a novel composite scaffold for ligament tissue engineering", Journal of Biomedical Materials Research - Part A, vol. 94, Issue 4, pp.1270-1282, 2010.

Année 2011 ACL : S79 M. Assidi, B. Ben Boubaker, and J.F. Ganghoffer, "Equivalent properties of monolayer fabric from

mesoscopic modelling strategies", International Journal of Solids and Structures, vol. 48 (20), pp. 2920-2930, 2011.

ACL : S80 M. Assidi, F. Dos Reis, and J.F. Ganghoffer, "Equivalent mechanical properties of biological

membranes from lattice homogenization", Journal of the Mechanical Behavior of Biomedical Materials, (Article in Press), 2011.

ACL : S81 S. Atlati, B. Haddag, M. Nouari, and M. Zenasni, "Analysis of a new Segmentation Intensity Ratio

“SIR” to characterize the chip segmentation process in machining ductile metals", International Journal of Machine Tools and Manufacture, vol. 51 (9), pp. 687-700, 2011.

ACL : S82 S. Bahi, M. Nouari, A. Moufki, M. El Mansori, and A. Molinari, "A new friction law for sticking and

sliding contacts in machining", Tribology International, vol. 44 (10), pp. 1261, 2011.

ACL : S83 S. Bahi, M. Nouari, A. Moufki, M. El Mansori, and A. Molinari, "Hybrid modelling of sliding–sticking zones at the tool–chip interface under dry machining and tool wear analysis ", Wear, (Article in Press), 2011.

ACL : S84 G. Bluman and J.F. Ganghoffer, "Connecting Euler and Lagrange systems as nonlocally related

systems of dynamical nonlinear elasticity", Archives Of Mechanics, (Publication acceptée), 2011.

ACL : S85 M. Calamaz, D. Coupard, M. Nouari, and F. Girot, "Numerical analysis of chip formation and shear localisation processes in machining the Ti-6Al-4V titanium", International Journal of Advanced Manufacturing Technology, vol. 52, n° 9-12, pp. 887-895, 2011.

ACL : S86 Y. Chemisky, A. Duval, E. Patoor, and T. Ben Zineb, "Constitutive Model for Shape Memory alloys

including Phase Transformation, Martensitic Reorientation and Twins Accommodation", Mechanics of Materials, vol. 43, Issue 7, pp. 361-376, 2011.

ACL : S87 F. Dos Reis and J.F. Ganghoffer, "Equivalent mechanical properties of auxetic lattices from

discrete homogenization", Computational Materials Science, (Publication acceptée), 2011.

ACL : S88 A. Duval, M. Haboussi, and T. Ben Zineb, "Modelling of localization and propagation of phase transformation in superelastic SMA by a gradient nonlocal approach", International Journal of Solids and Structures, vol. 48, Issue 13, pp. 1879-1893, 2011.

ACL : S89 G. Franz, F. Abed-Meraim, T. Ben Zineb, X. Lemoine, and M. Berveiller, "Impact of intragranular

microstructure development on ductility limits of multiphase steels", Materials Science and Engineering : A, vol. 528, Issues 10-11, pp. 3777-3785, 2011.

ACL : S90 J.F. Ganghoffer, "Mechanics and thermodynamics of surface growth viewed as moving

discontinuities", Mechanics Research Communications, vol. 38, Issue 5, pp. 372-377, 2011.


ACL : S91 C. Laurent, J.F. Ganghoffer, J. Babin, J.L. Six, X. Wang, and R. Rahouadj, "Morphological Characterization of a Novel Scaffold for Anterior Cruciate Ligament Tissue Engineering", Journal of Biomechanical Engineering,, vol. 133, Issue 6, p. 9, 2011.

ACL : S92 N. Lebaal, M. Nouari, and A. Ginting, "A new optimization approach based on Kriging

interpolation and sequential quadratic programming algorithm for end milling refractory titanium alloys ", Applied Soft Computing,, (Article in Press), 2011.

ACL : S93 W. Zouari, T. Ben Zineb, and A. Benjeddou, "A Ferroelectric and Ferroelastic 3D Hexahedral

Curvilinear Finite Element", International Journal of Solids and Structures, vol. 48, n° 1, pp. 87-109, 2011.

Articles dans des revues non répertoriées avec comité de lecture

Année 2007 ACLN : S1 B. Ben Boubaker, B. Haussy, and J.F. Ganghoffer, "Discrete models of woven structures

considering yarn interactions", Multidiscipline Modeling in Materials and Structures, vol. 3, pp. 141-173, 2007.

ACLN : S2 L. Zhang, H.Q. Chen, N. Tran, and X. Wang, "The effect of uniaxial stretching on expressions of

collagens type I and type III in rat bone mesenchymal stem cells", Space Medicine & Medical Engineering, vol. 20, pp. 349-353, 2007.

Année 2008

ACLN : S3 B. Ben Boubaker, B. Haussy, and J.F. Ganghoffer, "Discrete Model of Fabric Yarn - Deflection and

Stability Analysis ", Multidiscipline Modeling in Materials and Structures, vol. 16, pp. 267-282, 2008.

ACLN : S4 T. Bouraoui, F. Jemal, and T. Ben Zineb, "Tensile properties of a Fe-32Mn-6Si shape memory alloy",

Strength of Materials, vol. 40, pp. 55-65, 2008. ACLN : S5 M. Nouari and A. Ginting, "Analysis of the adhesion wear mechanism and brittle failure of

carbide tools when dry machining the aeronautical titanium alloy : Ti-6Al-4V", International Journal of Materials and Structural Integrity, vol. 1, Issue 4, pp. 277-293, 2008.

Année 2009

ACLN : S6 H. Abdel-Aâl, M. Nouari, and M. El Mansori, "Wear of WC-CO inserts in dry machining of

submicron particle size aeronautical-grade near-P titanium alloy ", Transactions of the Norh American Manufacturing Research Institution of SME, vol. 37, pp. 549-556, 2009.

ACLN : S7 S. Bahi, A. Moufki, M. Nouari, M. El Mansori, and A. Molinari, "Analysis of tribological parameters

controlling wear modes during machining", International Journal of Material Forming, vol. 2, pp. 221-224, 2009.

Année 2010

ACLN : S8 B. Ben Boubaker, M. Assidi, and J.F. Ganghoffer, "Evaluation of Poisson's ratio of textiles from

mesoscopic models", International Journal of Material Forming vol. 3, pp. 81-84, 2010.

ACLN : S9 B. Ben Boubaker and J.F. Ganghoffer, "Mesoscopic models of wovens : a general strategy based on the minimization of the potential energy involving genetic algorithms", International Journal of Material Forming, vol. 3, pp. 77-80, 2010.

ACLN : S10 G. Bluman and J.F. Ganghoffer, "Connecting Euler and Lagrange systems as nonlocally related

systems of dynamical nonlinear elasticity", Archive of Applied Mechanics, 2010.

ACLN : S11 F. Dos Reis and J.F. Ganghoffer, "Discrete homogenization of architectured materials : implementation of the method in a simulation tool for the systematic prediction of their effective elastic properties", Technische Mechanik, vol. 30 (1-3),pp. 85-109, 2010.

ACLN : S12 J.F. Ganghoffer, "Mechanical models of cell adhesion incorporating nonlinear behavior and

stochastic rupture of the bonds : concepts and preliminary results, submitted to the Handbook of Research on Computational and Systems Biology", Handbook of Research on Computational and Systems Biology : Interdisciplinary Applications, 2010.

ACLN : S13 A. Ginting, M. Nouari, and N. Lebaal, "A study of surface integrity when machining refractory

titanium alloys", Advanced Materials Research, vol. 83-86, pp. 1059-1068, 2010.


ACLN : S13 A. Ginting, M. Nouari, and N. Lebaal, "A study of surface integrity when machining refractory titanium alloys", Advanced Materials Research, vol. 83-86, pp. 1059-1068, 2010.

ACLN : S14 L. Girod, V. Berry-Kromer, T. Ben Zineb, A. Eberhardt, E. Patoor, and B. Prandi, "Evaluation of the

immediate post-operative bone–implant condition of a proximal interphalangeal joint prosthesis by a comparative FEA modeling ", International Journal on Interactive Design and Manufacturing, vol. 4, Issue 3, pp. 157-167, 2010.

ACLN : S15 B. Haddag, S. Atlati, M. Nouari, and M. Znasni, "Finite element formulation effect in three-

dimensional modelling of a chip formation during machining", International Journal of Material Forming, vol. 3, Issue 1, pp. 527-530, 2010.

ACLN : S16 M.B. Taghite, R. Kouitat, B.K. Hachi, B. Bonzi, and G. Maurice, "On the homogenised

characteristics of a cylindrical bar with double periodicity under torsion load", International Journal of Theoretical and Applied Multiscale Mechanics, vol. 1, n° 4, pp. 339-351, 2010.

Année 2011 ACLN : S17 N. Suresh Kumar Reddy and M. Nouari, "The influence of solid lubricant for improving

tribological properties in turning process", Lubrication Science, vol. 23, Issue 2, pp. 49–59, 2011. ACLN : S18 F. Thiébaud, "Determination of an Innovative Consistent Law for the Rheological Behavior of

Polymer/Carbon Nanotubes Composites", Soft Nanoscience Letters, vol. 1, n°1, pp. 1-5, 2011.

Articles dans des revues sans comité de lecture

ASCL : S1 M. Nouari, "Introduction à la modélisation numérique de l'usinage", Magazine des équipements

de production industrielle, vol. 28, Equip-prod Ed., pp. 32-35, 2011

Ouvrages scientifiques ou chapitres d’ouvrages

OS : S1 C. Cunat, M. Haboussi, and J.F. Ganghoffer, "Towards a global formulation of the problem of Mechanical Drive, Control Methods for Electrical Machines", René Husson, ISTE, Wiley, 2009.

OS : S2 P. Fontaine and C. Cunat, "Overview of mechanical Transmission Problems, Control Methods for

Electrical Machines", René Husson, ISTE, Wiley, 2009. OS : S3 B.K. Hachi, S. Rechak, M. Haboussi, M.B. Taghite, Y. Belkacemi, and G. Maurice, "Analysis of

Elliptical Cracks in Static and in Fatigue by Hybridation of Green's Functions", Springer, 2009. OS : S4 N. Mefti and J.F. Ganghoffer, "A 3D stochastic model of the cell-wall interface during the rolling",

Lecture Notes in Applied and Computational Mechanics - Springer, vol. 46, 2009. OS : S5 J.F. Schmitt and R. Rahouadj, "Control Methods for Electrical Machines" chap. Reminders of

Solid Mechanics, René Husson, John Wiley and Sons, 2009. OS : S6 S. André and B. Rémy, "Non-Linear Estimation Problems in Thermal Measurements and Inverse

Techniques" chap. 9, CRC Press, 2010. OS : S7 S. Bahi, M. Nouari, A. Moufki, M. El Mansori, and A. Molinari, "A thermo-mechanical model of

friction phenomena in machining : analysis of the sliding-sticking zones at the tool-chip interface", Tribology of Manufacturing Processes, Presse des Mines, 2010.

OS : S8 G. Bluman, A. Cheviakov, and J.F. Ganghoffer, "On the nonlocal symmetries, group invariant

solutions and conservation laws of nonlinear dynamical compressible elasticity", Springer, 2010. OS : S9 J.F. Ganghoffer, "Mechanics of Microstructured Solids 2, On Eshelby tensors, Thermodynamics

and calculus of variations.”, Lecture Notes in Applied and Computational Mechanics - Springer, vol. 50, pp. 49-62, 2010.

OS : S10 J.F. Ganghoffer, “Mechanical models of cell adhesion incorporating nonlinear behaviour and

stochastic rupture of the bonds : concepts and preliminary results”, Handbook of Research on Computational and Systems Biology: Interdisciplinary Applications, Book edited by Prof. Limin Angela Liu, Prof Dongqing Wei, and Prof. Yixue Li Shanhai Jiao Tong University, China, 2011.

Brevets BRE : S1 M. Oiknine, A. Duval, T. Ben Zineb, “Dispositif médical (Lime NiTi) de préparation et de mise en

forme canalaire”, N° de dépôt FR2935260(A1), Année de dépôt : 2010, Année de publication : 2010

PUBLICATIONS DU GROUPE "MILIEUX FLUIDES, RÉACTIFS, MULTIPHASIQUES" 79

Articles dans des revues internationales ou nationales répertoriées avec comité de lecture

Année 2007

ACL : F1 A. Abidate, A. Aniss, O. Caballina, and M. Souhar, "Effects of circular rigid boundaries and Coriolis

forces on the interfacial instability in a rotating annular Hele-Shaw cell", Physical Review E, vol. 75, 046307, 2007.

ACL : F2 J.R. Angilella, “Asymptotic analysis of chaotic particle sedimentation and trapping in the vicinity

of a vertical upward streamline”, Physics of Fluids, vol. 19 (7), 073302, 2007.

ACL : F3 C. Baravian, F. Caton, J. Dillet, G. Toussaint, and P. Flaud, "Incoherent light transport in an anisotropic random medium : a probe of human erythrocyte aggregation and deformation", Physical Review E, vol. 76, 011409, 2007.

ACL : F4 C. Baravian, J. Dillet, and J.P. Decruppe, "Birefringence determination in opaque media", Physical

Review E, vol. 75, 032501, 2007.

ACL : F5 C. Baravian, J. Mougel, A. Durand, and F. Caton, "Characterization of dynamical emulsification process in concentrated conditions", AIChE, vol. 3, pp. 1994-2000, 2007.

ACL : F6 L. Benkheira, B. Baudouy, and M. Souhar, "Heat transfer characteristics of two-phases He I (4,2 K)

thermosiphon flow", International Journal of Heat and Mass Transfer, vol. 50, pp. 3534-3544, 2007. ACL : F7 A. Bouzinaoui, R. Devienne, and J.R. Fontaine, "An experimental study of the thermal plume

developed above a finite cylindrical heat source to validate the point souce model", Experimental Thermal and Fluid Science, vol. 31, pp. 649-659, 2007.

ACL : F8 D. Calogine, N. Rimbert, and O. Sero-Guillaume, "Modelling of the deposition of retardant in a

tree crown during fire fighting", Environmental Modelling and Software, vol. 22, pp. 1654-1666, 2007.

ACL : F9 F. Candelier and M. Souhar, "Time-dependent lift force acting on a particle moving arbitrarily in

a pure shear flow, at small Reynolds number", Physical Review E, vol. 76, Article 067301, 2007.

ACL : F10 G. Castanet and F. Lemoine, "Heat transfer within combusting droplets", Proceedings of the Combustion Institute, vol. 31, pp. 2141-2148, 2007.

ACL : F11 G. Castanet, C. Maqua, M. Orain, F. Grisch, and F. Lemoine, "Investigation of heat and mass

transfer between the two phases of an evaporating droplet stream using laser-induced fluorescence techniques : comparison with modeling", International Journal of Heat and Mass Transfer, vol. 50, pp. 3670-3680, 2007.

ACL : F12 F. Caton, C. Baravian, and G. Benbelkacem, "Unsteady rheometry : can we characterize weak gels

with a controlled stress rheometer ?", Rheologica Acta, vol. 46, pp. 577-581, 2007.

ACL : F13 F. Caton, C. Baravian, and J. Mougel, "The influence of the microscopic characteristics of a random medium on incoherent light transport", Optics Express vol. 15, pp. 2847-2872, 2007.

ACL : F14 S. Dufour and G. Vinsard, "Search algorithm for free boundary of thin conducting domains", IEEE

Transactions on Magnetics, vol. 43, pp. 1417-1420, 2007.

ACL : F15 S. Dufour and G. Vinsard, "Iterative computation of induced currents in a three-dimensional conducting domain", European Physical Journal-Applied Physics, vol. 39, pp. 175-178, 2007.

ACL : F16 C. Maqua, V. Deprédurand, G. Castanet, M. Wolff, and F. Lemoine, "Composition measurement of

bicomponent droplets using laser-induced fluorescence of acetone", Experiments in Fluids, vol. 43, pp. 979-992, 2007.

ACL : F17 J.P.B. Mota, A.J.S. Rodrigo, and E. Saatdjian, "Optimization of heat-transfer rate into time-periodic

two-dimensional Stokes flows", International Journal For Numerical Methods in Fluids, vol. 53, pp. 915-931, 2007.

ACL : F18 V.T. Nguyen and M. Lebouché, "Pressure drop of thermodependant non Newtonian fluids flow

between two parallel plates", Comptes Rendus de l'Académie des Sciences - Mécanique, vol. 335, pp. 20-24, 2007.

Publications du Groupe "Milieux fluides, réactifs, multiphasiques"

80 PUBLICATIONS DU GROUPE "MILIEUX FLUIDES, RÉACTIFS, MULTIPHASIQUES"

ACL : F19 C. Nouar, A. Bottaro, and J.P. Brancher, "Delaying transition to turbulence : revisiting the stability of shear thinning fluids", Journal of Fluid Mechanics, vol. 592, pp. 177-194, 2007.

ACL : F20 C. Nouar, N. Kabouya, J. Dusek, and M. Mamou, "Modal and non-modal linear stability of the

plane-Bingham-Poiseuille flow", Journal of Fluid Mechanics, vol. 577, pp. 211-239, 2007.

ACL : F21 T. Paris, S. Skali-Lami, and J.C. Block, "Effect of wall shear rate on biofilm deposition and grazing in drinking water flow chambers", Biotechnology and Bioengineering, vol. 97, Issue 6, pp. 1550-1561, 2007.

ACL : F22 A. Parker, C. Baravian, F. Caton, J. Dillet, and J. Mougel, "Fast optical sizing without dilution",

Food Hydrocolloids, vol. 21, pp. 831-837, 2007.

ACL : F23 G. Vinsard and S. Dufour, "A dynamical model of a deformable circuit", European Physical Journal Applied Physics, vol. 39, pp. 185-189, 2007.

ACL : F24 M. Wolff, A. Delconte, F. Schmidt, P. Gucher, and F. Lemoine, "High pressure Diesel spray

temperature measurements using two-colour laser-induced fluorescence", Measurement Science & Technology, vol. 18, pp. 697-706, 2007.

Année 2008

ACL : F25 B. Arcen and A. Tanière, "On the use of Csanady’s formulae in a turbulent gas-solid channel flow",

International Journal of Multiphase Flow, vol. 34, pp. 547-558, 2008.

ACL : F26 B. Arcen, A. Tanière, and L.I. Zaichik, "Assessment of a statistical model for the transport of discrete particles in a turbulent channel flow", International Journal of Multiphase Flow, vol. 34, pp. 419-426, 2008.

ACL : F27 F. Caton and C. Baravian, "Plastic behavior of some yield stress fluids : from creep to long time

yield", Rheologica Acta, vol. 47 (5-6), pp. 601-607, 2008.

ACL : F28 K. Chetehouna, O. Séro-Guillaume, I. Sochet, and A. Degiovanni, "On the experimental determination of flame front positions and of propagation parameters for a fire", International Journal of Thermal Sciences, vol. 47, pp. 1148-1157, 2008.

ACL : F29 A. Collin, P. Boulet, G. Parent, R.M. Vetrano, and J.M. Buchlin, "Exploration of a single spray :

experimental and numerical study", International Journal of Thermal Sciences, vol. 47, Issue 4, pp. 399-407, 2008.

ACL : F30 G. Delaplace, R.K. Thakur, L. Bouvier, C. Leprêtre, C. Ilnyzckyj, C. André and C. Nouar, "Influence of

Rheological Behavior of Purely Viscous Fluids on Analytical Residence Time Distribution in Straight Tubes", Chemical Engineering Technology, vol. 31, Issue 2, pp. 1-7, 2008.

ACL : F31 V. Deprédurand, P. Miron, A. Labergue, M. Wolff, and F. Lemoine, "A temperature sensitive tracer

suitable for two colour laser induced fluorescence applied to evaporating droplet temperature measurement", Measurement Science & Technology, vol. 19, 2008.

ACL : F32 J. Fernandes, J. Simoes, J.P.B. Mota, and E. Saatdjian, "Application of CDF in the study of

supercritical fluid extraction with structural packing : dry pressure drop calculations", Journal of Supercritical Fluids, vol. 47, pp. 17-24, 2008.

ACL : F33 M. Guingo and J.P. Minier, "A stochastic model of coherent structures for particle deposition in

turbulent flows", Physics of Fluids, vol. 20, 053303, 2008.

ACL : F34 M. Guingo and J.P. Minier, "A new model for the simulation of particle resuspension by turbulent flows based on a stochastic description of wall roughness and adhesion forces", Journal of Aerosol Science, vol. 39, pp. 957-973, 2008.

ACL : F35 M. Mahfoud, S. Benhadid, and M. Lebouché, "Study of the behaviour of non-Newtonian fluid in a

duct with abrupt contraction", Comptes Rendus de l'Académie des Sciences - Mécanique vol. 336, pp. 616-621, 2008.

ACL : F36 C. Maqua, G. Castanet, F. Grisch, F. Lemoine, T. Kristyadi, and S. Sazhin, "Monodisperse droplets

heating and evaporation : experimental study and modelling", International Journal of Heat and Mass Transfer, vol. 51, pp. 3932-3945, 2008.

ACL : F37 C. Maqua, G. Castanet, and F. Lemoine, "Bicomponent droplets evaporation : Temperature

measurements and modelling", Fuel, vol. 87, pp. 2932-2942, 2008.

ACL : F38 C. Marchioli, A. Soldati, J.G.M. Kuerten, B. Arcen, A. Tanière, G. Goldensoph, K.D. Squires, and L.M. Portela, "Statistics of particle dispersion in Direct Numerical Simulations of wall-bounded


turbulence : results of an international collaborative benchmark test", International Journal of Multiphase Flow, vol. 34, pp. 879-893, 2008.

ACL : F39 C. Métivier and C. Nouar, "On linear stability of Rayleigh-Benard Poiseuille flow of viscoplastic

fluids", Physics of Fluids, vol. 20, 2008.

ACL : F40 L.J. Michot, I. Bihannic, S. Maddi, C. Baravian, P. Levitz, and P. Davidson, "Sol-Gel and Isotropic/nematic transitions in aqueous suspensions of natural nontronite clay. Influence of particle anisotropy", Langmuir, vol. 24 (7), pp. 3127-3139, 2008.

ACL : F41 J.P.B. Mota, A.J.S. Rodrigo, and E. Saatdjian, "Heat-transfer enhancement by chaotic advection in

the eccentric helical annular flow", Journal Of Heat Transfer - Transactions Of The ASME, vol. 130, Article 024501, 2008.

ACL : F42 C. Nouar and A. Esmael, "Transitional flow of a yield-stress fluid in a pipe : Evidence of a robust

coherent structure", Physical Review E, vol. 77, 057302, 2008.

ACL : F43 C. Nouar and P. Riha, "Probability model of solid to liquid-like transition of a fluid suspension after a shear flow onset", International Journal of Multiphase Flow, vol. 34, pp. 477-483, 2008.

ACL : F44 J. Peixinho, C. Desaubry, and M. Lebouché, "Heat Transfer of a non-Newtonian fluid (carbopol

aqueous solution) in transitional pipe flow", International Journal of Heat and Mass Transfer, vol. 51, pp. 198-209, 2008.

ACL : F45 E. Plaut, Y. Lebranchu, R. Simitev, and F.H. Busse, "Reynolds stresses and mean fields generated

by pure waves : applications to shear flows and convection in a rotating shell", Journal of Fluid Mechanics, vol. 602, pp. 303-326, 2008.

ACL : F46 O. Séro-Guillaume, M. Bergmann, and S. Ramezani, "Note on the determination of the ignition

point in forest fires propagation using a control algorithm", Communications in Numerical Methods in Engineering, vol. 24, pp. 879-896, 2008.

ACL : F47 O. Séro-Guillaume, S. Ramezani, J. Margerit, and D. Calogine, "On large Scale Forest Fires

Propagation Models", International Journal of Thermal Sciences, vol. 47, pp. 680-694, 2008.

ACL : F48 F. Volle, M. Gradeck, D. Maillet, A. Kouachi, and M. Lebouché, "Inverse heat conduction applied to the measurement of heat fluxes on a rotating cylinder : Comparison between an analytical and a numerical technique", Journal of Heat Transfer-TransactionsoftheASME, vol. 130 (8), pp. 081302.1-081302.8, 2008.

ACL : F49 F. Volle, D. Maillet, M. Gradeck, and M. Lebouché, "Semi-analytical inverse heat conduction on a

rotating cylinder with Laplace and Fourier transforms", Inverse Problem in Science and Engineering, vol. 16 (5), pp. 655-674, 2008.

Année 2009

ACL : F50 Z. Acem, A. Lamorlette, A. Collin, and P. Boulet, "Analytical determination and numerical

computation of extinction coefficients for vegetation with given leaf distribution", International Journal of Thermal Sciences, vol. 48, issue 8, pp. 1501-1509, 2009.

ACL : F51 B. Arcen and A. Tanière, "Simulation of a particle-laden turbulent channel flow using an

improved stochastic Lagrangian model", Physics of Fluids, vol. 21, 043303, 2009.

ACL : F52 E. Belut, F. Bonthoux, B. Oesterlé, J.R. Fontaine, and A. Kheiri, "Investigation of the particle-laden airflow generated by a pseudo-machining operation", International Journal of Multiphase Flow, vol. 35, pp. 710-724, 2009.

ACL : F53 M.K. Chandel, A. Hoteit, and A. Delebarre, "Experimental investigation of some metal oxides for

chemical looping combustion in a fluidized bed reactor", Fuel, vol. 88 (5), pp. 898-908, 2009.

ACL : F54 Y. Cheny and O. Botella, "An immersed boundary/level-set method for incompressible viscous flows in complex geometries with good conservation properties", European Journal of Computational Mechanics, vol. 18, pp. 561-587, 2009.

ACL : F55 R. Devienne, J. R. Fontaine, and J. Kicka, "Experimental Characterization of a plume of passive

contaminant above a thermal source", Annals of Occupational Hygiene, vol. 53, pp. 739-748, 2009.

ACL : F56 J. Ducourneau, V. Planeau, J. Chatillon, and A. Nejade, "Measurement of sound absorption coefficients of flat surfaces in a workshop", Applied Acoustics, vol. 70, pp. 710-721, 2009.

ACL : F57 J. Ducourneau, V. Planeau, and A. Nejade, "Design of a multipolar weighting for acoustic

antennae", Applied Acoustics, vol. 70, pp. 484-492, 2009.


ACL : F58 J. Fernandes, P. Lisboa, J. Simoes, J.P.B. Mota, and E. Saatdjian, "Application of CDF in the study of

supercritical fluid extraction with structural packing : wet pressure drop calculations", Journal of Supercritical Fluids, vol. 50, pp. 61-68, 2009.

ACL : F59 M. Gradeck, A. Kouachi, F. Volle, D. Maillet, M. Lebouché, and J. L. Boréan, "Boiling curves in

relation to quenching of a high temperature moving surface with liquid jet impingement", International Journal of Heat and Mass Transfer, vol. 52, Issues 5-6, pp. 1094-1104, 2009.

ACL : F60 M. Gradeck, D. Maillet, F. Lelong, N. Seiler, and G. Repetto, "Estimation du transfert de chaleur

gouttes/paroi en situation d'APRP pour un REP", La Houille Blanche, vol. 4, pp. 52-57, 2009.

ACL : F61 A. Hoteit, M. K. Chandel, S. Durecu, and A. Delebarre, "Biogas combustion in a chemical looping fluidized bed reactor", International Journal of Greenhouse Gas Control, vol. 3 (5), pp. 561-567, 2009.

ACL : F62 M. Jenny and M. Souhar, "Numerical simulation of a film coating flow at low capillary numbers",

Computers & Fluids, vol. 38 (9), pp. 1823-1832, 2009.

ACL : F63 A. Lamorlette, A. Collin, P. Boulet, and O. Séro-Guillaume, "Numerical evaluation of radiation extinction coefficient using fractal geometry for vegetation modelling", Numerical Heat Transfer Part A, vol. 56, pp. 360-377, 2009.

ACL : F64 T. Liénart, G. Castanet, and F. Lemoine, "Heating of droplets impacting onto a heated wall",

International Journal of Heat and Mass Transfer, vol. 52, pp. 670-679, 2009.

ACL : F65 S. Madani, O. Caballina, and M. Souhar, "Unsteady dynamics of Taylor bubble rising in vertical oscillating tubes", International Journal of Multiphase Flow, vol. 35, pp. 363-375, 2009.

ACL : F66 C. Métivier, I. Frigaard, and C. Nouar, "Nonlinear stability of the Bingham Rayleigh-Benard

Poiseuille flow", Journal of Non-Newtonian Fluid Mechanics, vol. 158, pp. 127-131, 2009.

ACL : F67 C. Métivier and C. Nouar, "Linear stability of the Rayleigh Bénard Poiseuille flow for thermodependent viscoplastic fluids", Journal of Non Newtonian Fluid Mechanics, vol. 163, pp. 1-8, 2009.

ACL : F68 L.J. Michot, C. Baravian, I. Bihannic, S. Maddi, C. Moyne, J.F.L. Duval, P. Levitz, and P. Davidson,

"Sol-Gel and Isotropic/Nematic Transitions in Aqueous Suspensions of Natural Nontronite Clay. Influence of Particle Anisotropy. 2. Gel Structure and Mechanical Properties", Langmuir, vol. 25(1), pp. 127-139, 2009.

ACL : F69 N. Moumini and C. Baravian, "Incoherent light transport in anisotropic media : Influence of form

factor for oriented ellipsoids", Journal of Quantitative Spectroscopy & Radiative Transfer, vol. 110, pp. 1545-1565, 2009.

ACL : F70 C. Nouar and I. Frigaard, "Stability of plane Couette-Poiseuille flow of shear-thinning fluid",

Physics of Fluids, vol. 21, pp. 064104.1-064104.13, 2009.

ACL : F71 B. Oesterlé, "On heavy particle dispersion in turbulent shear flows : 3-D analysis of the effects of crossing trajectories", Boundary-Layer Meteorology, vol. 130, pp. 71-95, 2009.

ACL : F72 E. Paineau, K. Antonova, C. Baravian, I. Bihannic, P. Davidson, I. Dozov, M. Impéror-Clerc, P.

Levitz, A. Madsen, F. Meneau, and L.J. Michot, "Liquid-Crystalline Nematic Phase in Aqueous Suspensions of a Disk-Shaped Natural Beidellite Clay", Journal of Physical Chemistry B, vol. 113, pp. 15858-15869, 2009.

ACL : F73 T. Paris, S. Skali-Lami, and J.C. Block, "Probing young drinking water biofilms with hard and soft

particles", Water Research vol. 43, Issue 1, pp. 117-126, 2009.

ACL : F74 S. Rudz, K. Chetehouna, O. Séro-Guillaume, E. Pastor, and E. Planas, "Comparison of two methods for estimating fire positions and the rate of spread of linear flame fronts, Measurement Science and Technology ", Measurement Science & Technology vol. 20, n° 11, p. 115501, 2009.

ACL : F75 G. Vinsard, S. Dufour, and J.P. Brancher, "Rotating Motion in salt water with Laplace forces", IEEE

Transactions on Magnetics, vol. 45 N° 3, pp. 1562-1565, 2009.

ACL : F76 F. Volle, D. Maillet, M. Gradeck, A. Kouachi, and M. Lebouché, "Practical application of inverse heat conduction for wall condition estimation on a rotating cylinder", International Journal of Heat and Mass Transfer, vol. 52, Issues 1-2, pp. 210-221, 2009.


Année 2010

ACL : F77 O.A. Alvarez, L. Choplin, V. Sadtler, P. Marchal, M.-J. Stébé, J. Mougel, and C. Baravian, "Influence of Semibatch Emulsification Process Conditions on The physical Characteristics of Highly Concentrated Water-in-Oil Emulsions", Industrial & Engineering Chemistry Research, vol. 49, pp. 6042-6046, 2010.

ACL : F78 C. Baravian, L.J. Michot, E. Paineau, P. Davidson, M. Impéror-Clerc, E. Belamie, and P. Levitz, "An

effective geometrical approach to the structure of colloidal suspensions of very anisometric particles ", Europhysics Letters (EPL), vol. 90 (3) n° 36005, 2010.

ACL : F79 G. Benmouffok-Benbelkacem, F. Caton, C. Baravian, and S. Skali-Lami, "Non-linear viscoelasticity

and temporal behavior of typical yield stress fluids : Carbopol, Xanthan and Ketchup", Rheologica Acta, vol. 49, n° 3, pp. 305-314, 2010.

ACL : F80 I. Bihannic, C Baravian, J.F.L. Duval, E. Paineau, F. Meneau, P. Levitz, J.P. De Silva, (...), L.J. Michot,

"Orientational order of colloidal disk-shaped particles under shear-flow conditions: A rheological-small-angle X-ray scattering study", Journal of Physical Chemistry B, vol. 114 (49), pp. 16347-16355, 2010.

ACL : F81 Y. Cheny and O. Botella, "The LS-STAG Method : A new Immersed Boundary/Level-Set Method for

the Computation of Incompressible Viscous Flows in Complex Moving Geometries with Good Conservation Properties", Journal of Computational Physics, vol. 229, pp. 1043-1076, 2010.

ACL : F82 L. Claudotte, N. Rimbert, P. Gardin, M. Simonnet, J. Lehmann, and B. Oesterlé, "Behavior of oxide

inclusions in liquid steel : Multi-QMOM simulation", Steel Research International vol. 81, Issue 8, pp. 630-636, 2010.

ACL : F83 L. Claudotte, N. Rimbert, M. Simonnet, P. Gardin, J. Lehmann, and B. Oesterlé, "A multi-QMOM

framework to describe multi-component agglomerates in liquid steel", AICHE Journal, vol. 56, Issue 9, pp. 2347-2355, 2010.

ACL : F84 A. Collin, S. Lechene, P. Boulet, and G. Parent, "Water mist and radiation interactions: application

to a water curtain used as a radiative shield", Numerical Heat Transfer, Part A - Applications, vol. 57, Issue 8, pp. 537-553, 2010.

ACL : F85 V. Deprédurand, G. Castanet, and F. Lemoine, "Heat and mass transfer in evaporating droplets in

interaction : Influence of the fuel", International Journal of Heat and Mass Transfer, vol. 53, Issues 17-18, pp. 3495-3502 2010.

ACL : F86 V. Deprédurand, A. Delconte, and F. Lemoine, "Combined PDA and LIF applied to size-temperature

correlations measurements in a heated spray", Experiments in Fluids, vol. 50 (3), pp. 561-571, 2010.

ACL : F87 J. Ducourneau, L. Bos, V. Planeau, A. Faiz, S. Skali-Lami, and A. Nejade, "Prediction of the acoustic pressure above periodically uneven facings in industrial workplaces", Journal of Sound and Vibration, vol. 329, Issue 11, pp. 2276-2290, 2010.

ACL : F88 A. Esmael, C. Nouar, A. Lefèvre, and N. Kabouya, "Transitional flow of a non-Newtonian fluid in a

pipe : Experimental evidence of weak turbulence induced by shear-thinning behavior", Physics of Fluids, vol. 22, Issue 10, 2010.

ACL : F89 A. Faiz, L. Petit, D. Guyomar, and J. Ducourneau, "A new adaptive resonance frequency of

piezoelectric components used for vibration damping ", Journal of the Acoustical Society of America vol. 127 (4), pp. EL134-EL139, 2010.

ACL : F90 G. Frappier, B.S. Lartiges, and S. Skali-Lami, "Floc Cohesive Force in Reversible Aggregation : A

Couette Laminar Flow Investigation", Langmuir, vol. 26, n° 13, pp. 10475–10488, 2010.

ACL : F91 M. Gradeck, A. Ouattara, D. Maillet, P. Gardin, and M. Lebouché, "Heat transfer associated to a hot surface quenched by a jet of oil-in-water emulsion", Experimental Thermal and Fluid Science, vol. 35, Issue 5, pp. 841-847, 2011.

ACL : F92 S. Kiesgen de Richter, V. Yu Zaitsev, P. Richard, R. Delannay, G. Le Caër, and V. Tournat,

"Experimental evidence of ageing and slow restoration of the weak-contact configuration in tilted 3D granular packings", Journal of Statistical Mechanics - Theory and Experiment, p. 11023, 2010.

ACL : F93 T. Kristyadi, V. Deprédurand, G. Castanet, F. Lemoine, S.S. Sazhin, A. Elwardany, E.M. Szahina, and

M.R. Heikal, "Monodisperse monocomponent fuel droplet heating and evaporation", Fuel, vol. 89, Issue 12, pp. 3995-4001, 2010.


ACL : F94 A. Labergue, V. Deprédurand, A. Delconte, G. Castanet, and F. Lemoine, "New insight into two-color LIF thermometry applied to temperature measurements of droplets", Experiments in Fluids, vol. 49, Issue 2, pp. 547-556, 2010.

ACL : F95 P.F. Lisboa, J. Fernandes, P.C. Simoes, J.P.B. Mota, and E. Saatdjian, "Computational-fluid-dynamics

study of a Kenics static mixer as a heat exchanger for supercritical carbon dioxide", Journal of supercritical fluids, vol. 55, Issue 1, pp. 107-115, 2010.

ACL : F96 A. Mehel, A. Tanière, B. Oesterlé, and J.R. Fontaine, "The influence of an anisotropic Langevin

dispersion model on the prediction of micro-and nanoparticle deposition in wall-bounded turbulent flows", Journal of Aerosol Science, vol. 41, n°8, pp. 729-744, 2010.

ACL : F97 C. Métivier, C. Nouar, and J.P. Brancher, "Weakly nonlinear dynamics of thermoconvective

instability involving viscoplastic fluids", Journal of Fluid Mechanics, vol. 660, pp. 316-353, 2010.

ACL : F98 L.J. Michot, E. Paineau, I. Bihannic, S. Maddi, J.F.L. Duval, C. Baravian, P. Davidson, and P. Levitz, "Phase transitions in aqueous suspensions of size selected Nontronite NAu1. A structural and rheological study", Clay Minerals, 2010.

ACL : F99 M. Moyers-Gonzaleza, I. A. Frigaard, and C. Nouar, "Stable two-layer flows at all Re; visco-plastic

lubrication of shear-thinning and viscoelastic fluids", Journal of Non-Newtonian Fluid Mechanics, vol. 165, pp. 1578-1587, 2010.

ACL : F100 C. Nouar and A. Bottaro, "Stability of the flow of a Bingham fluid in a channel : eigenvalue

sensitivity, minimal defects and scaling laws of transition", Journal of Fluid Mechanics, vol. 642, pp. 349-372, 2010.

ACL : F101 E. Paruta-Tuarez, H. Fersadou, V. Sadtler, P. Marchal, L. Choplin, C. Baravian, and C. Castel, "Highly

concentrated emulsions : Average drop size determination by analysis of incoherent polarized steady light transport", Journal of Colloid and Interface Science, vol. 346 (1), pp. 136-142, 2010.

ACL : F102 E. Plaut, Y. Lebranchu, M. Jenny, and E. Serre, "Structure and stability of annular sheared channel

flows : effects of confinement, curvature and inertial forces-waves", European Physical Journal B, vol. 79, pp. 35-46, 2011.

ACL : F103 N. Rimbert, "Simple model for turbulence intermittencies based on self-avoiding random vortex

stretching", Physical Review E vol. 81, 056315, 2010.

ACL : F104 N. Roland, E. Plaut, and C. Nouar, "Petrov-Galerkin computation of nonlinear waves in pipe flow of shear-thinning fluids : First theoretical evidences for a delayed transition", Computer & Fluids, vol. 39, n°9, pp. 1733-1743, 2010.

ACL : F105 J.L. Rossi, K. Chetehouna, A. Collin, B. Moretti, and J.H. Balbi, "Simplified flame models and

prediction of the thermal radiation emitted by a flame front in an outdoor fire", Combustion Science and Technology, vol. 182, n° 10-12, pp. 1457-1477, 2010.

ACL : F106 S.S. Sazhin, A. Elwardany, P.A. Krutitskii, G. Castanet, F. Lemoine, E.M. Sazhina, and M.R. Heikal,

"A simplified model for bi-component droplet heating and evaporation", International Journal of Heat and Mass Transfer, vol. 53, Issue 21-22, pp. 4495-4505, 2010.

ACL : F107 A. Tanière, B. Arcen, B. Oesterlé, and J. Pozorski, "Study on Langevin model parameters of velocity

in turbulent shear flows", Physics of Fluids, vol. 22, 115101, 2010. Année 2011 ACL : F108 Y. Abe, P. Polyakov, S. Skali-Lami, and G. Francius, "Application of different AFM techniques to

investigate the formation of drinking water biofilms", Biofouling, (Article in Press), 2011.

ACL : F109 N. Ait-Messaoudène, A. Horimek, C. Nouar, and B. Benaouda-Zouaoui, "Laminar mixed convection in an eccentric annular horizontal duct for a thermodependent non-Newtonian fluid", International Journal of Heat and Mass Transfer, vol. 54, Issues 19-20, pp. 4220-4234, 2011.

ACL : F110 G. Castanet, B. Frackowiak, C. Tropea, and F. Lemoine, "Heat convection within evaporating

droplets in strong aerodynamic interactions", International Journal of Heat and Mass Transfer, vol. 54, Issues 15-16, pp. 3267-3276, 2011.

ACL : F111 G. Castanet, A. Labergue, and F. Lemoine, "Internal temperature distributions of interacting and

vaporizing droplets", International Journal of Thermal Science, vol. 50, Issue 7, pp. 1181-1190, 2011.

ACL : F112 A. Collin, D. Bernardin, and O. Séro-Guillaume, "A Physical-Based Cellular Automaton Model for

Forest-Fire Propagation", Combustion Science and Technology, vol. 183, Issue 4, pp. 347-369, 2011.


ACL : F113 A. Collin, A. Lamorlette, D. Bernardin, and O. Séro-Guillaume, "Modelling of tree crows with

realistic morphological features : new reconstruction algorithm based on Iterated Function System tool", Ecological Modelling, vol. 222, Issue 3, pp. 503-513, 2011.

ACL : F114 I. Daoud, N. Rimbert, A. Jardy, B. Oesterlé, S. Hans, and J.P. Bellot, "3D Modelling of the

Aggregation of Oxide Inclusions in a Liquid Steel Ladle: Two Numerical Approaches", Advanced Engineering Materials, vol. 13 (7), pp. 543-549, 2011.

ACL : F115 I. Dozov, E. Paineau, P. Davidson, K. Antonova, C. Baravian, I. Bihannic, L.J. Michot, "Electric-field-

induced perfect anti-nematic order in isotropic aqueous suspensions of a natural beidellite clay”, Journal of Physical Chemistry B, vol. 115 (24), pp. 7751-7765, 2011.

ACL : F116 P. Dubs, M. Khalij, R. Benelmir and A. Tazibt, “Study on the dynamical characteristics of a

supersonic high pressure ratio underexpanded impinging ideal gas jet through numerical simulations”, Mechanics Rexearch Communications, vol. 38, Issue 3, pp. 267-273, 2011.

ACL : F117 P. Dunand, G. Castanet, and F. Lemoine, "A two-color planar LIF technique to map the

temperature of droplets impinging onto a heated wall", Experiments in Fluids, (Article in Press), 2011.

ACL : F118 M. Gradeck, A. Kouachi, J.L. Borean, P. Gardin, and M. Lebouché, "Heat transfer from a hot moving

cylinder impinged by a planar subcooled water jet", International Journal of Heat and Mass Transfer, (Article in Press), 2011.

ACL : F119 C. Métivier and C. Nouar, "Stability of a Rayleigh–Bénard Poiseuille flow for yield stress fluids:

Comparison between Bingham and regularized models", International Journal of Non-Linear Mechanics, (Article in Press), 2011.

ACL : F120 M. Mohaupt, J.P. Minier, and A. Tanière, "A new approach for the detection of particle

interactions for large-inertia and colloidal particles in a turbulent flow", International Journal of Multiphase Flow, vol. 37 (7), pp. 746-755, 2011.

ACL : F121 E. Paineau, I. Bihannic, C. Baravian, A.M. Philippe, P. Davidson, P. Levitz, S.S. Funari, C. Rochas, L.J.

Michot, "Aqueous suspensions of natural swelling clay minerals. 1. Structure and electrostatic interactions", Langmuir, vol. 27 (9), pp. 5562-5573, 2011.

ACL : F122 E. Paineau, L.J. Michot, I. Bihannic, C. Baravian, "Aqueous suspensions of natural swelling clay

minerals. 2. Rheological characterization", Langmuir, vol. 27 (12), pp. 7806-7819, 2011. ACL : F123 A.M. Philippe, C. Baravian, M. Imperor-Clerc, J. De Silva, E. Paineau, I. Bihannic, P. Davidson, F.

Meneau, P. Levitz, L.J. Michot, "Rheo-SAXS investigation of shear-thinning behaviour of very anisometric repulsive disc-like clay suspensions", Journal of Physics Condensed Matter, vol. 23 (19), n° 194112, 2011.

ACL : F124 E. Plaut, Y. Lebranchu, M. Jenny, and E. Serre, "Structure and stability of annular sheared channel

flows : Effects of confinement, curvature and inertial forces - Waves", European Physical Journal B, vol. 79, Issue 1, pp. 35-46, 2011.

ACL : F125 N. Rimbert and G. Castanet, "Crossover between Rayleigh-Taylor Instability and turbulent

cascading atomization mechanism in the bag-breakup regime", Physical Review E, vol. 84 (1) art n°016318, 2011.

ACL : F126 N. Rimbert, L. Claudotte, M. Simonnet, P. Gardin, and J. Lehmann, "Integrated dynamics of oxide

inclusion precipitation, growth and agglomeration in liquid steel ladle", Revue de Métallurgie, (Publication acceptée), 2011.

ACL : F127 S. Rudz, K. Chetehouna, and O. Séro-Guillaume, "Metrological Tool for the Characterization of

Flame Fronts Based on the Coupling of a Heat Flux Approach with Image Processing Data", Fire Technology, vol. 47, n°2, pp. 491-505, 2011.

ACL : F128 E. Saatdjian, A.J.S. Rodrigo, and J.P.B. Mota, "Stokes Flow Heat Transfer In An Annular, Rotating

Heat Exchanger", Applied Thermal Engineering, vol. 31, n° 8-9, pp. 1499-1507, 2011.

ACL : F129 S.S. Sazhin, A.E. Elwardany, P.A. Krutiskii, V. Deprédurand, G. Castanet, F. Lemoine, E.M. Sazhina, and M.R. Heikal, "Multi-Component droplet heating and evaporation: numerical simulation versus experimental data", International Journal of Thermal Sciences, vol. 50, Issue 7, pp. 1164-1180, 2011.

ACL : F130 R. Sharma, M.K. Chandel, A. Delebarre, and B. Alappat, "200MW Chemical Looping Combustion

based thermal power plant for clean power generation", International Journal of Energy Research, (Article in Press), 2011.


ACL : F131 K. Szewc, J. Pozorski, and A. Tanière, "Modeling of natural convection with Smoothed Particle

Hydrodynamics : a non-Boussinesq formulation", International Journal of Heat and Mass Transfer, (Article in Press), 2011.

ACL : F132 J. Tissot, P. Boulet, F. Trinquet, L. Fournaison, and H. Macchi-Tejeda, "Air cooling by evaporating

droplets in the upward flow of a condenser", International Journal of Thermal Sciences, doi:10.1016/j.ijthermalsci.2011.06.004, 2011.

ACL : F133 M.M. Yazdanpanah, A. Hoteit, A. Forret, A. Delebarre, and T. Gauthier, "Experimental

Investigations on a Novel Chemical Looping Combustion Configuration", Oil & Gas Science and Technology, vol. 66, n° 2, pp. 265-275, 2011.

Articles dans des revues non répertoriées avec comité de lecture

Année 2007 ACLN : F1 M. Bergmann and L. Cordier, "Optimal control of the circular cylinder wake in the laminar

regime by POD reduced-order models and trust-region method", Mécanique & Industries, vol. 8, pp. 111-118, 2007.

Année 2009 ACLN : F2 M. Pellerano, P. Pre, M. Kacem and A. Delebarre, "CO2 capture by adsorption on activated carbons

using modulation", Energy Procedia, vol. 1, pp. 647-653, 2009. Année 2010

ACLN : F3 J.P. De Sylva, D. Petermann, B. Kasmil, M. Impéror-Clerc, P. Davidson, B. Pansu, F. Meneau, J. Perez,

E. Paineau, I. Bihannic, L. J. Michot, and C. Baravian, "RheoSAXS studies of anisotropic complex fluids under shear", Journal of Physics : conferences series, vol. 247, n°012052, 2010.

ACLN : F4 A. Tanière, B. Arcen, and B. Oesterlé, "Investigation of the Langevin model parameters in non-

homogenoeus turbulent shear flows", ERCOFTAC Bulletin, vol. 82, pp. 35-39, 2010. Année 2011 ACLN : F5 P. Boulet, G. Parent, Z. Acem, A. Kaiss, Y. Billaud, B. Porterie, Y. Pizzo, and C. Picard, "Experimental

Investigation of Radiation Emitted by Optically Thin to Optically Thick Wildland Flames", Journal of Combustion, vol. 2011, Article ID 137437, p. 8, 2011.

Livres ou chapitres d’ouvrages

OS : F1 K. Chetehouna, O. Séro-Guillaume, and D. Bernardin, "Detection of the positions and computing

the rate of spread of fire fronts using a radiative model and inverse method", Forest Fires: Detection, Suppression and Prevention. NOVA publisher, Ed. Eduards Gomez and Kristina Alvarez, 2009.

OS : F2 E. Saatdjian, "Les bases de la mécanique des fluides et des transferts de chaleur et de masse pour

l'ingénieur", Editions Sapientia, 2009. OS : F3 O. Séro-Guillaume, D. Calogine, A. Collin, and A. Lamorlette, "On Vegetation Modelling For Forest

Fires Combustion Models”, Forest Fires: Detection, Suppression and Prevention NOVA Publisher, Ed Eduards Gomez and Kristina Alvarez, 2009.

OS : F4 L. Choplin, C. Baravian, P. Marchal, and L.D., "Rhéologie des produits formulés complexes",

Techniques de l'Ingénieur, 2010.

Brevets

BRE : F1 C. Baravian, F. Caton, J. Dillet, "Procédé de caractérisation de l’anisotropie d’un milieu diffusant et diuspositif pour la mise en œuvre d’un tel procédé, Extension Europe, Etats-Unis, Japon", N° de dépôt de l’extension FR2007000893, Année de dépôt de l’extension : 2007.

PUBLICATIONS DU GROUPE "ÉNERGIE ET TRANSFERTS" 87

Article s dans de s re vu e s inte rnationale s ou nationale s ré pe rtorié e s ave c com ité de le ctu re

Année 2007 ACL : E1 F. Asllanaj, X. Brige, and G. Jeandel, "Transient combined radiation and conduction in a one-

dimensional non-grey participating medium with anisotropic optical properties subjected to radiative flux at the boundaries", Journal of Quantitative Spectroscopy and Radiative Transfer, vol. 107, pp. 17-29, 2007.

ACL : E2 F. Asllanaj, V. Feldheim, and P. Lybaert, "Solution of radiative heat transfer in 2-D geometries by

a modified finite volume method based on a cell vertex scheme using unstructured triangular meshes", Numerical Heat Transfer. Part B, vol. 51 - n° 2, pp. 97-119, 2007.

ACL : E3 F. Asllanaj, G. Parent, and G. Jeandel, "Transient radiation and conduction heat transfer in a

gray absorbing - emitting medium applied on two dimensional complex shaped domains", Numerical Heat Transfer. Part B vol. 52 - n° 2, pp. 179-200, 2007.

ACL : E4 J. Bedet, S. Leclerc, D. Stemmelen, O. Lottin, C. Moyne, P. Mutzenhardt, and D. Canet, "Water

motional properties in proton exchange membrane of fuel cell (PEMFC) by NMR (spin relaxation and translational)", Magnetic Resonance Imaging, vol. 25, p. 551, 2007.

ACL : E5 N. Berour, D. Lacroix, P. Boulet, and G. Jeandel, "Contribution to the improvement of the QUICK

scheme for the resolution of the convection-diffusion problems", International Journal of Heat and Mass Transfer, vol. 43, pp. 1075-1085, 2007.

ACL : E6 M. Boillot, C. Bonnet, S. Didierjean, and F. Lapicque, "Investigation of the response of the

separated electrodes in a polymer electrolyte membrane fuel cell without reference electrode", Journal of Applied Electrochemistry, vol. 37, pp. 103-110, 2007.

ACL : E7 P. Boulet, A. Collin, and J.L. Consalvi, "On the Finite Volume Method and the Discrete Ordinates

Method regarding radiative heat transfer in acute forward anisotropic scattering media", Journal of Quantitative Spectroscopy & Radiative Transfer, vol. 104, pp. 460-473, 2007.

ACL : E8 A. Collin, P. Boulet, G. Parent, and D. Lacroix, "Numerical simulation of a water spray - Radiation

attenuation related to spray dynamics", International Journal of Thermal Sciences, vol. 46, pp. 856-868, 2007.

ACL : E9 D. Descieux and M. Feidt, "One zone thermodynamic model simulation of an ignition

compression engine", Applied Thermal Engineering, vol. 27 (8-9), pp. 1457-1466, 2007.

ACL : E10 M. Feidt, M. Costea, C. Petre, and S. Petrescu, "Optimization of the direct CARNOT cycle", Applied Thermal Engineering, vol. 27 (5-6), pp. 829-839, 2007.

ACL : E11 T. Lemaire, C. Moyne, and D. Stemmelen, "Modelling of electro-osmosis in clayey materials

including pH effects", Physics and Chemistry of the Earth, vol. 32, pp. 441-452, 2007.

ACL : E12 Y. Lucas, M. Panfilov, and M. Buès, "High velocity flow through fractured and porous media : role of flow non-periodicity", European Journal of Mechanics B-Fluids, vol. 26 (2), pp. 295-303, 2007.

ACL : E13 S. Oladyshkin and M. Panfilov, "Limit Thermodynamic Model for Compositional Gas-Liquid

Systems Moving in a Porous Medium", Transport in Porous Media, vol. 70 (2), pp. 147-165, 2007.

ACL : E14 S. Oladyshkin and M. Panfilov, "Streamline splitting between thermodynamics and hydrodynamics in a compositional gas-liquid flow through porous media", Comptes Rendus - Mécanique, vol. 335 (1), pp. 7-12, 2007.

ACL : E15 S. Oladyshkin, S. Skachkov, I. Panfilova, and M. Panfilov, "Upscaling fractured media and

streamline HT-splitting in compositional reservoir simulation", Oil & Gas Science and Technology, vol. 62, pp. 137-146, 2007.

ACL : E16 M. Sheindlin, D. Staicu, C. Ronchi, L. Game-Arnaud, B. Remy, and A. Degiovanni, "Experimental

determination of the thermal conductivity of liquid U02 near the melting point", Journal of Applied Physics, vol. 101 (9), Article 093508, 2007.

Publications du Groupe "Énergie et transferts"

88 PUBLICATIONS DU GROUPE "ÉNERGIE ET TRANSFERTS"

ACL : E17 A. Testu, S. Didierjean, D. Maillet, C. Moyne, T. Metzger, and T. Niass, "Thermal dispersion

coefficients for water or air flow through a bed of glass beads", International Journal of Heat and Mass Transfer, vol. 50, pp. 1469-1484, 2007.

ACL : E18 E. E. Vasilescu, R. Boussehain, and M. Feidt, "Exergy analysis of an adsorption refrigeration

machine", International Journal of Exergy, vol. 4, pp. 197-215, 2007.

ACL : E19 C. Zamfirescu and M. Feidt, "Cascaded fins for heat transfer enhancement", Heat Transfer Engineering, vol. 28, pp. 1-9, 2007.

Année 2008

ACL : E20 G. Almeida, S. Leclerc, and P. Perre, "Imaging of a fluid pathways during drainage of softwood in

a pressure membrane chamber", International Journal of Multiphase Flow, vol. 34, pp. 312-321, 2008.

ACL : E21 F. Bauget and M. Fourar, "Non-Fickian dispersion in a single fracture", Journal of Contaminant

Hydrology, vol. 100, pp. 137-148, 2008.

ACL : E22 J. Bedet, G. Maranzana, S. Leclerc, O. Lottin, C. Moyne, D. Stemmelen, P. Mutzenhardt, and D. Canet, "Magnetic resonance imaging of water distribution and production in a 6 cm2 PEMFC under operation", International Journal of Hydrogen Energy, vol. 33, pp. 3146-3149, 2008.

ACL : E23 J. Bedet, P. Mutzenhardt, D. Canet, G. Maranzana, S. Leclerc, O. Lottin, C. Moyne, and D.

Stemmelen, "Etude du comportement de l’eau dans une pile à combustible à membrane échangeuse d’ions (PEMFC) : étude par RMN et IRM", Comptes Rendus - Chimie, pp. 465-473, 2008.

ACL : E24 N. Blanchot, G. Behar, T. Berthier, E. Bignon, F. Boubault, C. Chapuis, H. Coic, C. Damiens-Dupont,

J. Ebrardt, Y. Gautheron, P. Gibert, O. Hartmann, E. Hugonnot, F. Laborde, D. lebeaux, J. Luce, S. Montant, S. Noailles, J. Neauport, D. Raffestin, B. Remy, A. Roques, F. Sautarel, M. Sautet, C. Sauteret, C. Rouyer, "Overview of PETAL, the multi-Petawwatt project on the LIL facility", Plasma Physics and Controlled Fusion, vol. 50, Issue 12, Article 124045, 2008.

ACL : E25 I. Bombard, P. Laurent, J. Lieto, and G. Jeandel, "A model of the infrared cure of powder coatings

based on surface absorptivities in-situ measurements", Journal of Coatings Technology and Research, pp. 353-363, 2008.

ACL : E26 C. Bonnet, S. Didierjean, N. Guillet, S. Besse, and T. Colinart, "Design of an 80 kWe PEM fuel cell

system : scale up effect investigation", Journal of Power Sources, vol. 82, pp. 441-448, 2008.

ACL : E27 T. Colinart, S. Didierjean, O. Lottin, G. Maranzana, and C. Moyne, "Transport in PFSA Membranes", Journal of the Electrochemical Society, vol. 155, pp. B244-B257, 2008.

ACL : E28 A. Degiovanni and B. Remy, "Thermal transient behaviour of a bi-layer material with a non-

plane interface", International Journal of Thermal Sciences, vol. 47 (5) pp. 546-551, 2008.

ACL : E29 S. Didierjean, O. Lottin, G. Maranzana, and T. Geneston, "PEM Fuel Cell voltage transient response to a thermal perturbation", Electrochimica Acta, vol. 53 pp. 7313-7320, 2008.

ACL : E30 M. Feidt, "Optimal use of energy systems and processes", International Journal of Exergy.

IEEES-3. special issue, vol. 5, pp. 500-531, 2008. ACL : E31 S. Fumeron and D. Lacroix, "Multiscale heat conduction near a disclination", Europhysics

Letters (EPL), vol. 82 (6), art n°66003, 2008. ACL : E32 M. Girault, D. Maillet, F. Bonthoux, B. Galland, P. Martin, R. Braconnier, and J. R. Fontaine,

"Estimation of time-varying pollutant emission rates in a ventilated enclosure : inversion of a reduced model obtained by experimental application of the Modal Identification Method", Inverse Problems, vol. 24, 2008.

ACL : E33 L. Guendouz, S. Leclerc, A. Retournard, A. Hedjiedj, and D. Canet, "Single-sided radio-frequency

field gradient with two unsymmetrical loops : Applications to nuclear magnetic resonance", Review of Scientific Instruments, vol. 79, 2008.

ACL : E34 N. Hiblot, B. Cordier, M. Ferrari, A. Retournard, D. Grandclaude, J. Bedet, S. Leclerc, and D. Canet,

"A fully Homemade 14N quadrupole resonance spectrometer", Comptes rendus -Chimie, vol. 11, pp. 568-579, 2008.


ACL : E35 T. Ilina, M. Panfilov, M. Buès, and I. Panfilova, "A pseudo two-phase model of colloid transport in porous media", Transport in Porous Media, vol. 71 (3), pp. 311-329, 2008.

ACL : E36 J. Jonnet, P. Van Uffelen, W. T., D. Staicu, B. Remy, and J. Rest, "Growth mechanisms of

interstitial loops in a alpha-doped UO2 samples", Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B-Beam Interactions with Materials and Atoms, vol. 266, Issue 12-13, pp. 3008-3012, 2008.

ACL : E37 Y. Lucas, M. Panfilov, and M. Buès, "The impact of instability appearance on the quadratic law

for flow through porous media", Transport in Porous Media, vol. 71, pp. 99-113, 2008.

ACL : E38 G. Maranzana, O. Lottin, T. Colinart, S. Chupin, and S. Didierjean, "A multi-instrumented polymer exchange membrane fuel cell. Observation of the in-plane non-homogeneities", International Journal of Power Sources, vol. 180, pp. 748-754, 2008.

ACL : E39 M.A. Murad and C. Moyne, "A Dual Porosity Model for Ionic Solute Transport in Expansive Clays",

Computational Geosciences, vol. 12, pp. 47-82, 2008.

ACL : E40 H.Q. N'Guyen, B. Remy, and A. Degiovanni, "Fast and accurate simplified radiative model for modeling coupled heat transfers in glass forming process", Advanced Materials Research, vol. 39-40, pp. 575-578, 2008.

ACL : E41 S. Oladyshkin, J.-J. Royer, and M. Panfilov, "Effective Solution through the Streamline

Technique and HT-Splitting for the 3D Dynamic Analysis of the Compositional Flows in Oil Reservoirs", Transport in Porous Media, vol. 74 (3), pp. 311-329, 2008.

ACL : E42 M. Panfilov, Y. Stepanyants, and I. Panfilova "Mechanisms of particle transport acceleration in

porous media", Transport in Porous Media, vol. 74 (1), pp. 49-71, 2008.

ACL : E43 Y. Peng, D. Lacroix, R. Hugon, C. Brosset, and J. Boudgira, "Experimental and theoretical investigations of absorbance spectra for edge-plasma monitoring in fusion reactors", Journal of Quantitative Spectroscopy & Radiative Transfer, vol. 109 (9), pp. 1549-1562, 2008.

ACL : E44 M. Petryk, S. Leclerc, D. Canet, and J. Fraissard, "Modeling of gas transport in a microporous solid

using a slice selection procedure : Application to the diffusion of benzene in ZSM5", Catalysis Today, vol. 139, pp. 234-240, 2008.

ACL : E45 T. Pierre, B. Remy, and A. Degiovanni, "Microscale temperature measurement by the

multispectral and statistic method in the ultraviolet-visible wavelengths", Journal of Applied Physics, vol. 103 (3) Article 034904, 2008.

ACL : E46 D. Queiros-Conde, F. Foucher, C. Mounaïm-Rousselle, H. Kassem, and M. Feidt, "A scale entropy

diffusion equation to describe the multiscale features of turbulent flames near a wall", Physica A, vol. 387, pp. 6712-6724, 2008.

ACL : E47 M. Radulescu, V. Ayel, O. Lottin, M. Feidt, B. Antoine, C. Moyne, D. Le Noc, and S. Le Doze,

"Natural gas electric generator powered by PEMFC fuel cell : numerical model and experimental results", Energy Conversion and Management, vol. 49, pp. 326-335, 2008.

ACL : E48 J. Ramousse, S. Didierjean, O. Lottin, and D. Maillet, "Estimation of the effective thermal

conductivity of carbon felts used as PEMFC Gas Diffusion Layers", International Journal of Thermal Sciences, vol. 47, pp. 1-6, 2008.

ACL : E49 A. Salim, M. Fourar, J. Pironon, and J. Sausse, "Oil-water two-phase flow in microchannels : Flow

patterns and pressure drop measurements", Canadian Journal of Chemical Engineering, vol. 86, pp. 978-988, 2008.

ACL : E50 A. Salim, J. Sausse, J. Pironon, M. Fourar, and C. Le Carlier de Veslud, "3D confocal scanning laser

microscopy to quantify contact angles in natural oil-water mixtures", Oil & Gas Science and Technology vol. 63, pp. 645-655, 2008.

Année 2009

ACL : E51 A. Abadpour and M. Panfilov, "Method of negative saturations for modelling two-phase

compositional flow with oversaturated zones", Transport in Porous Media, vol. 79, n° 2, pp. 197-214, 2009.


ACL : E52 P. Boulet, G. Parent, A. Collin, Z. Acem, B. Porterie, J. P. Clerc, J. L. Consalvi, and A. Kaiss, "Spectral emission of flames from laboratory-scale vegetation fires", International Journal of Wildland Fire, vol. 18, pp. 875-884, 2009.

ACL : E53 T. Colinart, S. Didierjean, A. Chenu, O. Lottin, and S. Besse, "Experimental study on water

transport coefficient in Proton Exchange Membrane Fuel Cell", Journal of Power Sources, vol. 190, n°2, pp. 230-240, 2009.

ACL : E54 M. Feidt, "Optimal use of energy systems and processes", International Journal of Exergy, vol. 5

(5-6), pp. 500-531, 2009.

ACL : E55 M. Fourar and G. Radilla, "Non-Fickian description of tracer transport through heterogeneous porous media", Transport in Porous Media, vol. 80 (3), pp. 561-579, 2009.

ACL : E56 S. Fumeron, "An effective geometry treatment of general relativistic radiative transfer inside

stellar photospheres", International Journal of Modern Physics D, vol. 18 (2), pp. 223-236, 2009. ACL : E57 S. Fumeron and F. Asllanaj, "On the foundations of thermal radiation inside refractive media",

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Article s dans de s re vu e s non ré pe rtorié e s ave c com ité de le ctu re

Année 2007 ACLN : E1 P. Chantrenne, K. Joulain, D. Terris, and D. Lacroix, "Prediction of the thermal conductivity of

nanofilms", Journal of Physics : Conference Series, vol. 92, article n° 012080, 2007. ACLN : E2 D. Lacroix, K. Joulain, D. Terris, and D. Lemonnier, "Monte Carlo modeling of phonon transport

in nanodevices", Journal of Physics : Conference Series, vol. 92, article n° 012078, 2007. ACLN : E3 A. Merabet, A. Bouchoucha, and M. Feidt, "Contribution to study heat transfer in an

atmospheric diesel engine with variable compression ratio", Scientific Bulletin Automotive series, vol. 17, pp. 119-131, 2007.


ACLN : E4 M. Petryk, S. Leclerc, D. Canet, and J. Fraissard, "Mathematical Modeling and Visualization of Gas Transport in a Zeolite Bed using a Slice Selection Procedure", Diffusion. Fundamentals, vol. 4, pp. 1-11, 2007.

ACLN : E5 D. Terris, K. Joulain, D. Lacroix, and D. Lemonnier, "Numerical simulation of transient phonon

heat transfer in silicon nanowires and nanofilms", Journal of Physics : Conference Series, vol. 92, article n° 012077, 2007.

Année 2008 ACLN : E6 V. Apostol, G. Popescu, H. Pop, M. Feidt, and T. Popescu, "Thermodynamic analysis of new eco-

refrigerants ammonia and dimethylether blends", Termotehnica, vol. 2, pp. 75-79, 2008. ACLN : E7 S. Araujo de Lima, M. Murad, C. Moyne, and D. Stemmelen, "A three-scale model for pH-

dependent steady flows in 1:1 clays", Acta Geotechnica, vol. 3, pp. 153 -174, 2008. ACLN : E8 T. Colinart, J. Mainka, O. Lottin, and S. Didierjean, "2D Modellierung einer PEM-Brennstoffzelle",

VDI Berichte, vol. 2036, pp. 447-450, 2008. ACLN : E9 A. Constantinescu, M. Feidt, and A. Badea, "Utilizarea biocombustibilor in sistemele motoare –

modelarea proceselor termodinamice de combustie din cilindrul motorulin", Revista Romana de Informatica si Automatica, vol. 18, pp. 23-31, 2008.

ACLN : E10 M. Feidt, G. Popescu, and M. Tazerout, "Editorial 4th COFRET Conference", Termotehnica, vol. 2,

p. 17, 2008. ACLN : E11 B. Fiers, A. Testu, D. Maillet, and T. Niass, "Wall effects characterization for thermal dispersion

in porous media : Importance of a parsimonious parameterization", Journal of Physics : Conference Series, vol. 135, n° 1, p. 2041, 2008.

ACLN : E12 A. Kheiri, "Dimensionamento delle installazioni di transporto pneumatico nell’industria dei

cereali Part I", Revue italienne Tecnica Molitoria n° issn 0040-1862. Anno 59, 10, vol. I, pp. 1184-1205, 2008.

ACLN : E13 A. Kheiri, "Dimensionamento delle installazioni di transporto pneumatico nell’industria dei

cereali Part II", Revue italienne Tecnica Molitoria n° issn 0040-1862. Anno 59, 11, vol. 2, pp. 1317-1335, 2008.

ACLN : E14 S. Petrescu, M. Feidt, M. Costea, C. Petre, and N. Boriaru, "Calcul de la génération d'entropie

dans un moteur irréversible à échanges thermiques isothermes à l'aide de la thermodynamique à vitesse finie et de la méthode directe", Termotehnica, vol. 2, pp. 4-11, 2008.

ACLN : E15 T. Pierre, B. Remy, and A. Degiovanni, "Mesure de hautes températures par méthode multi-

spectrale et statistique", Revue de l’Electricité et de l’Electronique, vol. 10, pp. 34-39, 2008. ACLN : E16 D. Queiros-Conde and M. Feidt, "Entropy skins geometry applied to dynamics of turbulent

reactive fronts", International Journal of Thermodynamics, vol. 11, pp. 11-19, 2008. ACLN : E17 E. Vasilescu, R. Boussehain, M. Feidt, and A. Dobrovicescu, "Analyse énergétique des systèmes

frigorifiques à adsorption à un ou deux étages, à simple ou double effet", Termotehnica, vol. 2, pp. 11-18, 2008.

Année 2009 ACLN : E18 R. Boussehain, E. Vasilescu, Y. Abdellouche, and M. Feidt, "Entropy generation in the

compression refrigeration systems in transient regimes", Bulletin of the transilvania University of Brasov, vol. 1(51), serie 1, special issue, pp. 21-28, 2009.

ACLN : E19 B. Cretin and B. Remy, "Thermal Microscopy with Photomultipliers and UV to IR Cameras",

Thermal Nanosystems and Nanomaterials Book Series : Topics in Applied Physics, vol. 118, pp. 411-438, 2009.

ACLN : E20 M. Feidt, "Efficacité Energétique : quels critères ?", Termotehnica, vol. 1, pp. 25-33, 2009. ACLN : E21 M. Feidt, "Optimal Thermodynamics New Upperbounds", Entropy, vol. 11, pp. 529-547, 2009. ACLN : E22 J. Mainka, G. Maranzana, J. Dillet, S. Didierjean, and O. Lottin, "A simple alternative to the

expression of finite Warburg diffusion impedance in porous electrodes by considering oxygen


consumption along the air channel ", ECS Transactions - Physical and Analytical Electrochemistry (General), vol. 19, n°32, p. 33, 2009.

ACLN : E23 C. Petre, M. Feidt, M. Costea, R. Boussehain, G. Petropol-Serb, and S. Petrescu, "Optimal

conditions in transient operating regime for refrigeration systems according to equilibrium thermodynamics", Bulletin of the transilvania University of Brasov, Roumania, vol. 2(51) serie 1, special issue, pp. 79-86, 2009.

ACLN : E24 S. Petrescu, C. Harman, C. Petre, M. Costea, and M. Feidt, "Irreversibility generation analysis of

reversed Carnot machine by using finite speed thermodynamics", Thermotehnica, vol. 1, pp. 43-49, 2009.

ACLN : E25 S. Petrescu, C. Petre, M. Costea, V. Maris, O. Malancioiu, and M. Feidt, "Geometrical aspects of

polygonal fresnel mirrors with double tracking designed for a solar Stirling engine", Bulletin of the transilvania University of Brasov, vol. 2 (51) serie1 special issue, pp. 551-558, 2009.

ACLN : E26 H. Pop, M. Feidt, G. Popescu, V. Apostol, and C. G. Alionte, "Optimization of conventional

irreversible cascade refrigeration systems ", UPB Scientific Bulletin, Series D: Mechanical Engineering vol. 71 (4), pp. 17-28, 2009.

Année 2010 ACLN : E27 J.C. Candoré, J.L. Bodnar, V. Detalle, B. Rémy, and P. Grossel, "Approach of the measurement of

thermal diffusivity of mural paintings by front face photothermal radiometry", Journal of Physics : Conference Series, vol. 214, article 012094, 2010.

ACLN : E28 M. Feidt, "Reconsideration of Criteria and Modeling in Order to Optimize the Efficiency of

Irreversible Thermomechanical Heat Engines", Entropy, vol. 12, pp. 2470-2484, 2010. ACLN : E29 M. Feidt, "Energy efficiency and environment ", UPB Scientific Bulletin, Series C: Electrical

Engineering vol. 72 (1), pp. 39-52, 2010. ACLN : E30 Y. Jannot, B. Rémy, and A. Degiovanni, "Measurement of Thermal Conductivity and Contact

Resistance Through a Tiny Hot Plate Experiment", High Temperatures - High Pressures, vol. 39 (1), pp. 11-31, 2010.

ACLN : E31 M. Panfilov, "Underground storage of hydrogen : natural methane generation and in-situ self-

organisation", Gas Industry, vol. 644, pp. 98-105, 2010. ACLN : E32 B. Remy, J.P. Lassere, and A. Degiovanni, "Estimation of the spatial distribution of high flux

pulse stimulations through Infrared Thermography", International Journal on IR Thermography - QIRT Journal, vol. 7 n° 2, pp. 237-254, 2010.

ACLN : E33 W. Salameh, S. Leclerc, D. Stemmelen, and J. M. Escanyé, "NMR Imaging of Water Flow in Packed

Beds", Diffusion Fundamentals, vol. 14 (5), pp.1-5, 2010. Année 2011 ACLN : E34 E. Barthélémy, C. Vigreux, G. Parent, M. Barillot and A. Pradel, "Telluride films and waveguides

for IR integrated optics", Physica Status Solidi C, (Publication acceptée), 2011 ACLN : E35 M. Krause, J.C. Perrin, and S.M. Benson, "Recent Progress in Predicting Permeability

Distributions for History Matching Core Flooding Experiments", Energy Procedia, vol. 4, pp. 4354-4361, 2011.

ACLN : E36 C.W. Kuo, J.C. Perrin, and S.M. Benson, "Simulation studies of effect of flow rate and small scale

heterogeneity on multiphase flow of CO2 and brine", Energy Procedia, vol. 4, pp. 4516-4523, 2011.

ACLN : E37 G. Laheurte, M. Feidt, R. Boussehain, and D. Queiros-Conde, "Constructal Dascade of CARNOT

Engine Cycles", International Journal of Energy, Environment, and Economics, vol. 19, Issue 4, 2011.

ACLN : E38 A. Merabet, M. Feidt, A. Bouchoucha, and A. Kadja, "Modelling Taking into Account the

Irreversibilities of Dual Cycle Applied to Internal Combustion Engines", International Journal of Energy, Environment, and Economics, vol. 19, Issue 4, 2011.

ACLN : E39 J.C. Perrin, R.W. Falta, S. Krevor, L. Zuo, K. Ellison, and S.M. Benson, "Laboratory experiments on

core-scale behavior of CO2 exolved from CO2 -saturated brine", Energy Procedia, vol. 4, pp. 3210-3215, 2011.
































ACLN : E40 C. Vigreux, E. Barthélémy, L. Bastard, J.E. Broquin, S. Ménard, G. Parent, and A. Pradel, "Fabrication and testing of all-telluride rib waveguides for nulling interferometry", Optical Materials Express, vol. 1, Issue 3, pp. 357-364, 2011.

Article s dans de s re vu e s sans com ité de le ctu re ASCL : E1 B. Remy, M. Girault, and A. Degiovanni, "Réduction de modèles dans les fours verriers :

application au bain de verre", Revue Verre, vol. 13, n°4, pp. 13-18, 2007. ASCL : E2 H.Q. N’Guyen, B. Remy et A. Degiovanni, "Modèle radiatif simplifié pour la simulation rapide et

précise des transferts couplés dans les procédés de mise en forme du verre", Revue Verre, vol. 15, n° 3, pp.54-56, 2009.

Livre s ou chapitre s d’ou vrage s

OS : E1 F. Lapicque, C. Bonnet, S. Didierjean, O. Lottin, and D. Conteau, "Experimental techniques for

fuel cell monitoring", Polymer electrolyte membrane and direct methanol fuel cell technology (PEMFCs and DMFCs), édité par C. Hartnig and C. Roth, Woodhead Publ. Company.2010.

OS : E2 S. Maddi, I. Bihannic, P. Levitz, C. Baravian, L. J. Michot, and P. Davidson, "Propriétés cristal

liquide des argiles gonflantes", Techniques de l'Ingénieur, 2007. OS : E3 D. Petit and D. Maillet, "Techniques inverses et estimation de paramètres" chap. Sciences

fondamentales. Physique-Chimie. Mathématiques pour la physique (2 traités). Paris, France, Techniques de l’Ingénieur, 2008.

OS : E4 B. Cretin and B. Remy, "Thermal Microscopy with Photomultipliers and UV to IR Cameras"

(chapter 14 in Thermal Nanosystems and Nanomaterials), ISBN 978-3-642-04257-7, Springer, 2009.

OS : E5 C. Petre, M. Feidt, M. Costea, and S. Petrescu, "Optimization of refrigeration Carnot cycle

machine : case study, chapter II in Thermal Engineering Research Developments", Ed. J. EVGOVA, O. KOSTADINOV, Nova Science Publishers Inc, 2009.

OS : E6 P. Chantrenne, K. Joulain and D. Lacroix, "Thermal Nanosystems and Nanomaterials (Topics in

Applied Physics, 118) ", SPRINGER, Editor S. Volz, Chapitre 2 “Nanostructures”, pp. 17-62, 2010 OS : E7 D. Maillet, Y. Jarny, and D. Petit, "Problèmes inverses en diffusion thermique" (dossier BE8265).

Paris, Techniques de l'Ingénieur, 2010. OS : E8 D. Maillet, Y. Jarny, and D. Petit, "Problèmes inverses en diffusion thermique ", Dossiers BE 8266

(Formulation et résolution du problème des moindres carrés), Techniques de l'Ingénieur, Paris, 2011.

OS : E9 D. Maillet, Y. Jarny, and D. Petit, "Problèmes inverses en diffusion thermique", Dossiers 8267

(Outils spécifiques de conduction inverse et de régularisation), Techniques de l'Ingénieur, Paris, 2011.

OS : E10 C. Moyne, T.D. Le, S.A. Lima, and M.A. Murad, "Statistical mechanics-based multiscale models of

swelling porous media including ion size correlations", Mechanics and Physics of Porous Solids 2011: a Tribute to Pr. Olivier Coussy, IFSTTAR Editeur, 2011.

OS : E11 H.R.B. Orlande, O. Fudym, D. Maillet, and R.M. Cotta, "Thermal Measurements and Inverse

Techniques", CRC Press, Serie Heat Transfer, Taylor & Francis Group, 2011.

OS : E12 B. Remy and S. André, Thermal Measurements and Inverse Technique: CRC Press 2011. Helcio R.B. Orlande ; Olivier Fudym ; Denis Maillet ; Renato M. Cotta, 2011.

Bre ve ts

BRE : E1 B. Jamart-Grégoire, N. Brosse, N.P. Quoc, D. Barth, A. Scondo, A. Degiovanni, "Utilisation

d’aérogels pour la préparation de matériau pour isolation thermique", N° de dépôt : FR09/53363, Année de dépôt : 2009, Extension PCT : Tous pays, Année de dépôt de l’extension : 2010.

BRE : E2 D. Lasseux, Y. Jannot, "Mesure de paramètres liés à l’écoulement de fluides dans un matériau

poreux", N° de dépôt : 1050437, Année de dépôt : 2010, Extension PCT : Tous pays, N° de dépôt de l’extension : FR2011050123, Année de dépôt de l’extension : 2011.































98 PUBLICATIONS DU GROUPE "BIOINGÉNIERIE"

Articles dans des revues internationales ou nationales répertoriées avec comité de lecture

Année 2007 ACL : B1 A. Dierich, E. Le Guen, N. Messaddeq, J.F. Stoltz, P. Netter, P. Schaaf, J.C. Voegel, and N. Benkirane-

Jessel, "Bone Formation Mediated by Synergy-Acting Growth Factors embedded in a polyelectrolyte multilayer film", Advanced Materials, vol. 19, pp. 693-697, 2007.

ACL : B2 C. Gaucher, C. Devaux, C. Boura, P. Lacolley, J.F. Stoltz, and P. Menu, "In vitro impact of

physiological shear stress on endothelial cells gene expression profile", Clinical Hemorheology and Microcirculation, vol. 37 (1-2), pp. 99-107, 2007.

ACL : B3 A. Kadi, N. De Isla, P. Lacolley, J.F. Stoltz, and P. Menu, "Potential relation between cytoskeleton

reorganization and e-NOS activity in sheared endothelial cells (Effect of rate and time of exposure)", Clinical Hemorheology and Microcirculation, vol. 37 (1-2), pp. 131-140, 2007.

ACL : B4 H. Kerdjoudj, C. Boura, V. Moby, K. Montagne, P. Schaaf, J.C. Voegel, and J.F. Stoltz, "Reendo-

thelialization of human umbilical arteries treated with polyelectrolyte multilayers : a tool for dammaged vessel replacement", Advanced Functional Materials, vol.17(15), pp. 2667-2673, 2007.

ACL : B5 H. Kerdjoudj, V. Moby, N. Berthelemy, M. Gentils, C. Boura, L. Bordenave, J.F. Stoltz, and P. Menu,

"The ideal small arterial substitute: Role of cell seeding and tissue engineering", Clinical Hemorheology and Microcirculation, vol. 37 (1-2), pp. 89-98, 2007.

ACL : B6 H. Laroui, L. Grossin, M. Léonard, J.F. Stoltz, P. Gillet, P. Netter, and E. Dellacherie, "Hyaluronate-

Covered Nanoparticles for the Therapeutic Targeting of Cartilage.", Biomacromolecules, vol. 8 (12), pp. 3879-3885, 2007.

ACL : B7 V. Moby, C. Boura, H. Kerdjoudj, D. Dumas, L. Marchal, J.C. Voegel, J.F. Stoltz, and P. Menu,

"Endothelial cell growth on EPTFE vascular grafts euiped with multilayered polyelectrolyte film", Biomacromolecules, vol. 7, pp. 2156-2160, 2007.

ACL : B8 J.F. Stoltz, S. Muller, A. Kadi, R. Sun, V. Decot, P. Menu, and D. Bensoussan, "Endothelial cell

biology and influence of mechanical parameters", Clinical Hemorheology and Microcirculation, vol. 37 (1-2), pp. 5-8, 2007.

ACL : B9 E. Werkmeister, H. Kerdjoudj, L. Marchal, J.F. Stoltz, and D. Dumas, "Multiphoton microscopy for

blood vessel imaging : new non-invasive tools (Spectral, SHG, FLIM)", Clinical Hemorheology and Microcirculation, vol. 37 (1-2), pp. 77-88, 2007.

Année 2008 ACL : B10 N. Berthelemy, H. Kerdjoudj, C. Gaucher, P. Schaaf, J.F. Stoltz, P. Lacolley, J.C. Voegel, and P. Menu,

"Polyelectrolyte Films boost Progenitor Cell Differentiation into Endothelium-like Monolayers", Advanced Materials, vol. 20 (14), pp. 2674-2678, 2008.

ACL : B11 C. Cournil-Henrionnet, C. Huselstein, Y. Wang, L. Galois, D. Mainard, V. Decot, P. Netter, J.F. Stoltz,

S. Muller, P. Gillet, and A. Watrin-Pinzano, "Phenotypic analysis of cell surface markers and gene expression of human mesenchymal stem cells and chondrocytes during monolayer expansion", Biorheology, vol. 45 (3-4), pp. 513-526, 2008.

ACL : B12 H. Kerdjoudj, N. Berthelemy, S. Rickenbuch, A. Kearney-Schwartz, K. Montagne, P. Schaaf, P.

Lacolley, J.F. Stoltz, J.C. Voegel, and P. Menu, "Small remplacement by umbilical arteries with polyelectrolyte film treated arteries", Journal of the American College of Cardiology, vol. 52 (19), pp. 1589-1597, 2008.

ACL : B13 E. Paternotte, C. Gaucher, P. Labrude, J.F. Stoltz, and P. Menu, "Behaviour of endothelial cells face

with hypoxia", Bio-Medical Materials and Engineering, vol. 18 (4-5), pp. 329-333, 2008. ACL : B14 Y. Wang, N. De Isla, C. Huselstein, B. Wang, P. Netter, J.F. Stoltz, and S. Muller, "Effect of alginate

culture and mechanical stimulation on cartilaginous matrix synthesis of rat dedifferentiated chondrocytes", Bio-Medical Materials and Engineering, vol. 18 (SUPPL 1), pp. 47-54, 2008.

ACL : B15 Y. Wang, N. De Isla, V. Decot, L. Marchal, G. Cauchois, C. Huselstein, S. Muller, B. Wang, P. Netter,

and J.F. Stoltz, "Influences of construct properties on the proliferation and matrix synthesis of differentiated chondrocytes cultured in alginate gel", Biorheology, vol. 45 (3-4), pp. 527-538, 2008.

ACL : B16 E. Werkmeister, N. De Isla, L. Marchal, J.F. Stoltz, and D. Dumas, "Interest of second harmonic

generation imaging for diagnosis in thick and opaque tissue", Biorheology, vol. 45 (3-4), pp. 375-383, 2008.

Publications du Groupe "Bioingénierie” (années 2007-2008)

PUBLICATIONS DES NOUVEAUX ENTRANTS 99

Articles antérieurs à l'arrivée dans l'Unité C. Robert, P. Dal Santo, A. Delamézière, A. Potiron and J.L. Batoz, "On some computational aspects for incremental sheet metal forming simulations", International Journal of Material Forming, vol. 1 (Suppl 1), pp. 1195-1198, 2008. M. Azaouzi, H. Naceur, A. Delamézière, J.L. Batoz and S. Belouettar, "An Heuristic Optimization Algorithm for the blank shape design of high precision metallic parts obtained by a particular stamping process", Finite Elements in Analysis and Design, vol. 44 (14), pp. 842-850, 2008. M. Oudjene, L. Ben-Ayed, A. Delamézière and J.L. Batoz, "Shape optimization of clinching tools using the response surface methodology with Moving Least-Square approximation", Journal of Materials Processing Technology, vol. 209 (1), pp. 289-296, 2009. C. Robert, L.B. Ayed, A. Delamézière, P.D. Santo and J.L. Batoz, "On a simplified model for the tool and the sheet contact conditions for the SPIF process simulation", Key Engineering Materials, vol. 410-411, pp. 373-379, 2009. C. Robert, L.B. Ayed, A. Delamézière, P.D. Santo and J.L. Batoz, "Development of a simplified approach of contact for incremental sheet forming", International Journal of Material Forming, vol. 3 (Suppl 1), pp. 987-990, 2010. A. Delamézière, Y. Yu, C. Robert, L.B. Ayed, M. Nouari and J.L. Batoz, "Numerical simulation of incremental sheet forming by simplified approach", AIP Conference Proceedings, vol. 1315, pp. 619-624, 2010. A. Delebarre, Y. Andres, M. Pellerano, P. Pero and D. G.arcia-Munzer, "Biofiltration of volatile organic compounds by a fluidized bed of sawdust", International Journal of Chemical Reactor Engineering, vol. 5, art. A22, 2007. B.J. Alappat, A. Delebarre, P. Pre, M.K. Chandel, V. Delvinquier, J-C. Garabetian, D. Poux, J. Gonzalez and B. Marchand, " Thermal remediation of oil polluted sands from black tides: The fluidized bed option", Chemical Engineering Journal, vol. 129 (1-3), pp. 143-151, 2007. M. Jenny and B. Nsom, "Primary instability of a Taylor-Couette flow with a radial stratification and radial buoyancy", Physics of Fluids, vol. 19 (10), 108104, 2007. M. Jenny and B. Nsom, "Eigenmodes of a rotating spherical Stokes flow with a radial stratification and radial buoyancy", Journal of Physics: Conference Series, vol. 137, 012014, 2008. L. Farge, Z. Ayadi and J. Varna, "Optically measured full-field displacement on the edge of a cracked laminated composite", Composites Part A, vol. 39, pp. 1245-1252, 2008. L. Farge, R. Nazarov and Z. Ayadi, "ESPI Measurements of Structural Ratcheting", Strain, vol. 46, pp. 267-276, 2010. L. Farge, J. Varna and Z. Ayadi, "Damage characterization of a cross-ply carbon fiber/epoxy laminate by an optical measurement of the displacement field", Composites Science and Technology, vol. 70, pp. 94-101, 2010. S. Kiesgen de Richter, G. Le Caër and R. Delannay, "Heterogeneous dynamics of a granular pack under vertical tapping", Europhysics Letters, vol. 85, 58004, 2009. S. Mcnamara, P. Richard, S. Kiesgen de Richter, G. Le Caër and R. Delannay, "Measurement of granular entropy", Physical Review E, vol. 80, 031301, 2009. S. Mcnamara, P. Richard, S. Kiesgen de Richter, G. Le Caër and R. Delannay, "Overlapping histogram method for testing Edward’s statistical mechanics of powder", Powders and grains, vol. 1145, 465, 2009. A. Labergue, E. Moreau, N. Zouzou and G. Touchard, "Separation Control using Plasma Actuators – Application to a Free Turbulent Jet", Journal of Applied Physics, vol. 40, n° 3, pp. 674-684, 2007 A. Pereira, P. Trevelyan, U. Thiele and S. Kalliadasis, "Dynamics of a horizontal liquid thin film in the presence of reactive surfactants", Physics of fluids, vol. 19, 112102, 2007. F. Volino and J.C. Perrin, "Generalized Gaussian model for uniaxial rotational motion: Application to the calculation of spectroscopic responses", Journal of Physical Chemistry B, vol. 111 (30), pp. 8746-8761, 2007. J.C. Perrin, S. Lyonnard, F. Volino and A. Guillermo, "Gaussian model for localized translational motion. Application to water dynamics in Nafion studied by quasi-elastic neutron scattering", European Physical Journal – Special Topics, vol. 141 (1), pp. 57-60, 2007.

Publications des nouveaux entrants

100 PUBLICATIONS DES NOUVEAUX ENTRANTS

J.C. Perrin, S. Lyonnard and F. Volino, "Quasielastic neutron scattering study of water dynamics in hydrated Nafion membranes", Journal of Physical Chemistry C, vol. 111 (8), pp. 3393-3404, 2007. J.C. Perrin, S. Lyonnard, A. Guillermo and P. Levitz, "Water dynamics in ionomer membranes by field-cycling NMR relaxometry, Magnetic Resonance Imaging, vol. 25 (4), pp. 501-504, 2007. F. Thiébaud, C. Lexcellent, M. Collet and E. Foltete, "Implementation of a model taking into account the asymmetry between tension and compression, the temperature effects in a finite element code for shape memory alloys structures calculations", Computational Materials Science, vol. 41 (2), pp. 208-221, 2007. F. Thiébaud, M. Collet, E. Foltete and C. Lexcellent, "Implementation of a multi-axial pseudoelastic model to predict the dynamic behavior of shape memory alloys, Smart Materials and Structures, vol. 16 (4), art. n° 1, pp. 935-947, 2007. F. Thiébaud, C. Lexcellent, "Determination of the phase transformation zone at a crack tip in a shape memory alloy exhibiting asymmetry between tension and compression", Scripta Materialia, vol. 59 (3), pp. 321-323, 2008.

M. Kameche, F. Xu, C. Innocent, G. Pourcelly and Z. Derriche, "Characterisation of Nafion 117 membrane modified chemically with a conducting polymer : an application to the demineralisation of sodium iodide organic solutions", Separation and Purification Technology, vol. 52 (3), pp. 497-503, 2007.

F. Xu, O. Diat, G. Gebel and A. Morin, "Determination of transverse water concentration profile through MEA in a fuel cell, using Neutron Scattering", Journal of the Electrochemical Society, vol. 154 (12), B1389-B1398, 2007.

COMMUNICATIONS

102 COMMUNICATIONS DU GROUPE "MÉCANIQUE DES MATÉRIAUX ET STRUCTURES"

Conférences invitées dans un congrès national ou international

C-INV : S1 J.F. Ganghoffer, V. Magnenet, R. Rahouadj, C. Cunat, “Continuous symmetries of dissipative

constitutive laws and construction of master curves”, Plasticity 2007, Anchorage, Alaska, Etats-Unis, Key-note lecture, 2007.

C-INV : S2 J.F. Ganghoffer, V. Magnenet, R. Rahouadj, C. Cunat, “Continuous symmetries of dissipative

constitutive laws: master curves and Noether’s analysis”, Similarity Conference, UBC, Vancouver, Canada, Key-note lecture, 2008.

C-INV : S3 M. Nouari, "Tool wear behaviour when machining the aeronautic Materials : titanium and

nickel-based superalloys", International Symposium on Aircraft Materials (ACMA 2008), Agadir, Maroc, Conférence invitée et chairman, 2008.

C-INV : S4 G. Bluman, A. Cheviakov, and J.F. Ganghoffer, "On the nonlocal symmetries, group invariant

solutions and conservation laws of nonlinear dynamical compressible elasticity", Proceedings IUTAM Symposium on Progress in the Theory and Numerics of Configurational Mechanics, pp. 14, Nuremberg, Allemagne, 2009.

C-INV : S5 F. Dos Reis, J.F. Ganghoffer, "Construction of non polar and micropolar continua from lattice

homogenization", First International Conference on Material Modelling, ICMM1, Dortmund, Allemagne, 2009.

C-INV : S6 Y. Chemisky, A. Duval, B. Piotrowski, T. Ben Zineb, E. Patoor, "Micromechanical-inspired SMA

constitutive models for structural analysis by finite element method", Proceeding of School and Symposium on Smart Structural Systems Technologies, pp. 237-248, Conférence invitée présentée par T. Ben Zineb, Porto, Portugal, 2010.

C-INV : S7 F. Dos Reis, J.F. Ganghoffer, "Construction of micropolar continua from the discrete

homogenization of repetitive beam lattices", First trilateral symposium (Russian–German-French) on Mechanics of Generalized Continua - from Micromechanical Basics to Engineering Applications, Wittemberg, Allemagne, 2010.

C-INV : S8 W. Khalil, B. Piotrowski, A. Mikolajczak, C. Bouby, T. Ben Zineb and E. Patoor, “Modelling of

couplings between phase transformation and plasticity in shape memory alloys: application to structural analysis by finite element simulation”, Plasticity 2011, Conférence invitée présentée par T. Ben Zineb, Mexico, 2011.

Communications avec actes dans un congrès international

Année 2007

C-ACTI : S1 C. Baravian, S. André, N. Renault, and C. Cunat, "Thermo-Structural investigation of plastic

damage", Annual European Rheology Conference, Naples, Italie, 2007. C-ACTI : S2 B. Ben Boubaker, M. Haboussi, P. Aletti, and J.F. Ganghoffer, "FE simulation of the motion and

interactions of the organs of the pelvic area", ICMOBT2 (second International Conference on Mechanics of Biomaterials and Tissues), Hawaï, USA, 2007.

C-ACTI : S3 G. Franz, F. Abed-Meraim, T. Ben Zineb, X. Lemoine, and M. Berveiller, "A multiscale model

based on intragranular microstructure influence of grain-scale substructure on macroscopic behaviour of an if-steel during complex load paths", NUMIFORM 2007. AIP Conf. Proc, Porto, Portugal, vol. 908, pp. 1345-1350, 10.1063/1.2740996, 2007.

C-ACTI : S4 G. Franz, F. Abed-Meraim, T. Ben Zineb, X. Lemoine, and M. Berveiller, "A Multiscale Model

Based On Intragranular Microstructure - Prediction of Dislocation Patterns At The Microscopic Scale", ESAFORM 2007 (note) AIP Conf. Proc, Saragosse, Espagne, vol. 907, pp. 47-52, 10.1063/1.2729486, 2007.

C-ACTI : S5 J.F. Ganghoffer and B. Haussy, "Continuum volumetric and surface growth models for

biological tissues based on Eshelby tensors", ICMOBT2 (second International Conference on Mechanics of Biomaterials and Tissues), Hawaï, USA, 2007.

C-ACTI : S6 N. Mefti, J.F. Ganghoffer, and B. Haussy, "Mechanical behavior of an adhering cell with

consideration of damping", ICMOBT2 (second International Conference on Mechanics of Biomaterials and Tissues), Hawaï, USA, 2007.

Communications du Groupe "Mécanique des matériaux et structures"

COMMUNICATIONS DU GROUPE "MÉCANIQUE DES MATÉRIAUX ET STRUCTURES" 103

C-ACTI : S7 D. Petitjean, V. Laine, J.F. Schmitt, C. Cunat, M. Bouroukba, and M. Dirand, "Presence of isoalkanes into waxes and their influence on physical properties", The 8th International Conference on Petroleum Phase Behavior and Fouling, Pau, France, 2007.

C-ACTI : S8 N. Renault, S. André, C. Baravian, and C. Cunat, "Thermo-Structural investigation of strain

induced plastic damage", Shear 07 Int. Symposium on shear behavior and mechanisms in materials plasticity, Nancy, France, 2-9517090-7-2, 2007.

C-ACTI : S9 C. Vaquette, C. Kahn, C. Frochot, M.L. Viriot, R. Rahouadj, and X. Wang, "An innovative method

to obtain porous PLLA scaffold with spherical and interconnected pores", Congress Engineering Tissues : Replace-Repair-Regenerate, Sea Pines, Hilton Head Island SC, USA, 2007.

Année 2008 C-ACTI : S10 A. Duval, Y. Chemisky, M. Haboussi, and T. Ben Zineb, "Modeling of the Martensitic

Transformation and Reorientation in SMA Under Thermomechanical Loading Design of Finite Element Adaptive Micro-components", International Conference on Martensitic Transformation (ICOMAT), Santa Fé, New Mexico, USA, vol. TMS Proceeding, 2008.

C-ACTI : S11 J.F. Ganghoffer, "Mesoscopic modelling strategies for woven textiles", CIRAT 3. Third

International Conference of Applied Research in Textile, Sousse, Tunisie, 2008. C-ACTI : S12 J.F. Ganghoffer, A. Cheviakov, and G. Bluman, "On the nonlocal symmetries, group invariant

solutions and conservation laws of the equations of nonlinear dynamical compressible elasticity", IUTAM Symposium on Progress in the Theory and Numerics of configurational Mechanics, Erlangen, Germany, 2008.

C-ACTI : S13 B.K. Hachi, S. Rechak, M. Haboussi, A. Nour, and G. Maurice, "Vers une extension de l’approche

d’hybridation de fonctions de poids à la modélisation des fissures de coin", 2ème Conférence Internationale sur les Sciences Mécaniques, Oum El Bouaghi, Algérie, 2008.

C-ACTI : S14 B.K. Hachi, S. Rechak, M. Haboussi, M.B. Taghite, and Y. Belkacemi, "Analysis of elliptical

cracks in static and in fatigue by hybridization of Green’s functions", 1st African Interquadrennial ICF Conference, Alger, Algérie, 2008.

C-ACTI : S15 B.K. Hachi, S. Rechak, M. Haboussi, M.B. Taghite, and Y. Belkacemi, "About a hybrid approach

for fatigue growth prediction of elliptical cracks : Application to welded joints structure", International Conference on Multiscaling and Mesomechanics in Relation to sustainability, Safety and Economy of Materials and Structures : Advanced and Smart, Giza, Egypte, 2008.

C-ACTI : S16 F. Jemal-Ellouze, T. Baraoui, T. Ben Zineb, I.C. Brada, and E. Patoor, "A thermomechanical

constitutive law for Fe-based shape memory alloys : Effect of martensitic transfpormation, plastic gliding and their interactions", International Conference on Smart Materials and Adaptive Structures : Mathematical Modeling and Computation, Tanger, Maroc, pp. 43-45, 2008.

C-ACTI : S17 L. Lambert-Campagne, M. Nouari, and A. Crolet, "Modelling of Dry and cryogenic machining",

International Conference USIFORME, Montréal, Canada, 2008. C-ACTI : S18 L. Larbi, M. Nouari, and M. El Mansori, "Numerical analysis of damage initiation when

machining aeronautical fiber-reinforced composites", International Symposium on Aircraft Materials (ACMA 2008), Agadir, Maroc, 2008.

C-ACTI : S19 M. Nouari, N. Lebaal, and A. Ginting, "Surface Integrity of refractory titanium alloys after dry

milling", International Conference on Advances in Materials and Processing Technologies (AMPT) Manama, Kingdom of Bahrain, 2008.

C-ACTI : S20 B. Piotrowski, A. Eberhardt, T. Ben Zineb, and E. Patoor, "Analysis of the Effect of Niobium

Precipitates on the Thermo-Mechanical Behavior of a NiTiNb Shape Memory Alloy", International Conference on Martensitic Transformation, ICOMAT, Santa Fe, New Mexico, USA, 2008.

C-ACTI : S21 W. Zouari, M. Elhadrouz, and T. Ben Zineb, "Development of a ferroelectric Shell finite

element", Advances in Science and Technology CIMTEC 2008, Arcireale, Sicily, Italy, vol. 56, pp. 57-63, 2008.

Année 2009 C-ACTI : S22 H. Abdel-Aâl, M. El Mansori, and M. Nouari, "Wear of WC-Co Inserts in Dry high Speed

Machining Near βTitanium alloys", International Conference Ecotrib, Pisa, Italy, 2009.


C-ACTI : S23 H. Abdel-Aâl, M. El Mansori, and M. Nouari, "Wear of WC-Co Inserts in high speed machining of submicron particle size aeronautical grade near β titanium alloy", Transactions of the North American Manufacturing Research Institution/SME, NAMRC 37, Clemson University Greenville, S.C, USA, 2009.

C-ACTI : S24 S. Bahi, M. Nouari, A. Moufki, M. El Mansori, and A. Molinari, "Effects of Sicking-Sliding Zones

on the Tool Wear an Coating Delamination When Machining Hard Materials", 36th International Conference on Metallurgical Coatings and Thin Film, ICMCTF, San Diego, California, USA, 2009.

C-ACTI : S25 S. Bahi, M. Nouari, A. Moufki, M. El Mansori, and A. Molinari, "Hybrid model of the sticking-

sliding zones at the tool-chip interface", 21èmes Journées Internationales Francophones de Tribologie, Compiègne, France, 2009.

C-ACTI : S26 B. Ben Boubaker, B. Haussy, and J.F. Ganghoffer, "Mesoscopic models of woven structure",

ICCST/7, Sharjah, Emirats Arabes Unis, 2009. C-ACTI : S27 Y. Chemisky, A. Duval, A. Piotrowski, T. Ben Zineb, and E. Patoor, "Numerical tool for Shape

Memory Alloys structures simulations including twinning effects", ESOMAT 2009, Prague, Czech Republic, 10.1051/esomat/200908003, 2009.

C-ACTI : S28 Y. Chemisky, A. Piotrowski, T. Ben Zineb, and E. Patoor, "Numerical study of mean field

approach capabilities for shape memory alloys matrix composites description", ESOMAT 2009, Prague, République Tchèque, p. 6, 10.1051/esomat/200903004, 2009.

C-ACTI : S29 A. Duval, M. Haboussi, and T. Ben Zineb, "Nonlocal modelling of superelastic behavior of shape

memory alloys", ESOMAT 2009, Prague, République Tchèque, p. 7, 10.1051 /esomat/200906009, 2009.

C-ACTI : S30 G. Franz, A. Abed-Meraim, T. Ben Zineb, L.X., and M. Berveiller, "Strain localization analysis

deduced from a large strain elastic-plastic self-consistent model for multiphase steels", 12th International Conference on Fracture (ICF12), Ottawa, Canada, CD-ROM, p. 10, 2009.

C-ACTI : S31 J.F. Ganghoffer, "Mesoscopic models of woven structures", Seventh International Conference

on Composite Science and Technology. ICCST/7, American University of Sharjah, Emirats Arabes Unis, 2009.

C-ACTI : S32 A. Ginting and M. Nouari, "Study on machining characteristic of aeronautical material under

orthogonal dry cutting", International Conference on advances in Materials and Processing Technology (AMPT), Kuala Lumpur, Malaysia, 2009.

C-ACTI : S33 B. Haddag, C. Czarnota, and M. Nouari, "Advanced machining of hard materials :

characterization, modeling and numerical simulation", 12th Cirp Conference on Modelling of Machining Operations, Donostia-San Sebastian, Spain, 2009.

C-ACTI : S34 B. Haddag, F. Koné, C. Czarnota, and M. Nouari, "Modeling and numerical simulation of

machining refractory alloys", 12th Cirp Conference on Modelling of Machining Operations, Donostia-San Sebastian, Spain, 2009.

C-ACTI : S35 N. Jacques, C. Czarnota, S. Mercier, and A. Molinari, "A micromechanical model for dynamic

damage and fracture of ductile materials", IUTAM Symposium on Dynamic Fracture and Fragmentation, Austin, USA, 2009.

C-ACTI : S36 L. Lasri, M. Nouari, and M. El Mansori, "Numerical of progressive failure and chip formation

process when machining Fibre-Reinforced Polymer composites", International Conference of Computational Methods in Sciences and Engineering, ICCMSE 2009, Rhodes, Grèce, 2009.

C-ACTI : S37 T. Merzouki, C. Collard, N. Bourgeois, T. Ben Zineb, and F. Meraghni, "Coupling between

experimental and numerical simulation of shape memory alloy multicristal", ESOMAT 2009, Prague, République Tchèque, 10.1051/esomat/200906035 (6 pages) , 2009.

C-ACTI : S38 A. Molinari, N. Jacques, C. Czarnota, and S. Mercier, "The role micro-inertia in spalling and

dynamic fracture of metals", Workshop on theoretical and experimental approaches for dynamic industrial processes, Madrid, Espagne, 2009.

C-ACTI : S39 H. Nouri, F. Meraghni, C. Czarnota, and P. Lory, "Experimental identification of fatigue

damage model for short glass fibre reinforced thermoplastics", ICCST/7 : 7th International Conference on Composite Science and Technology, Sharjah, Emirats Arabes Unis, 2009.

C-ACTI : S40 H. Nouri, F. Meraghni, C. Czarnota, and P. Lory, "Experimental Identification of Fatigue

Damage Model for Short Glass Fibre Reinforced Thermoplastics", CMSM 2009 : 3ème Congrès


International sur la Conception et la Modélisation des Systèmes Mécaniques, Hammamet, Tunisie, 2009.

C-ACTI : S41 A. Piotrowski, T. Ben Zineb, E. Patoor, and A. Eberhardt, "Analysis of Niobium precipitates

effect on the thermo-mechanical behavior of a NiTiNb shape memory alloy and modeling", ESOMAT 2009, Prague, République Tchèque, p. 8, 10.1051/esomat/200907003, 2009.

C-ACTI : S42 P. Sittner, L. Heller, J. Pilch, P. Sedlak, M. Frost, Y. Chemisky, A. Duval, A. Piotrowski, T. Ben

Zineb, E. Patoor, F. Auricchio, S. Morganti, A. Reali, G. Rio, D. Favier, Y. Liu, E. Gibeau, C. Lexcellent, L. Boubakar, D. Hartl, S. Oehler, D.C. Lagoudas, and J. Van Humbeeck, "Roundrobin SMA modelling", ESOMAT 2009, Prague, Czech Republic, p. 11, 10.1051/esomat/200908001, 2009.

Année 2010 C-ACTI : S43 M. Assidi, B. Ben Boubaker, and J.F. Ganghoffer, "Evaluation of poisson's ratio of textiles from

mesoscopic models", Esaform, Brescia, Italy, 2010. C-ACTI : S44 S. Atlati, B. Haddag, M. Nouari, and M. Zenasni, "Numerical analysis of the cutting parameters

influence during machining aluminum alloy A2024-T351", International Conference on High Speed Machining, HSM 2010, Metz, France, 2010.

C-ACTI : S45 S. Bahi, M. Nouari, A. Moufki, M. El Mansori, and A. Molinari, "A New Hybrid Tribological

Characterisation of Coating Delamination Process in Cutting Tools Wear", International Conference on Metallurgical Coatings and Thin Films, ICMCTF 2010, San Diego, USA, 2010.

C-ACTI : S46 B. Ben Boubaker and J.F. Ganghoffer, "Mesoscopic models of wovens : A general strategy based

on the minimization of the potential energy involving genetic algorithms", Esaform, Brescia, Italy, 2010.

C-ACTI : S47 N. Bourgeois, F. Meraghni, and T. Ben Zineb, "Measurement and analysis of local strain

heterogeneities in superelastic Shape Memory Alloy by Digital Image Correlation", European Materials Research Society (E-MRS) Spring meeting. Shape memory materials III Symposium, Strasbourg, France, vol. 10, pp. 4-10, 2010.

C-ACTI : S48 Y. Chemisky, A. Duval, A. Piotrowski, T. Ben Zineb, and E. Patoor, "Micromechanical-inspired

SMA constitutive models for structural analysis by finite element method", Proceeding of Scholl and Symposium on Smart Structural Systems Technologies, S3T, Porto, Portugal, pp. 237-248, 2010.

C-ACTI : S49 Y. Chemisky, A. Piotrowski, T. Ben Zineb, E. Patoor, and D. Lagoudas, "Modeling of

precipitation effects on the thermomechanical behavior of NiTi SMA", Conference on Smart Materials, Adaptive Structures and Intelligent Systems, SMASIS 2010, Philadelphia, Pennsylvanie, Etats Unis, CD-ROM proceeding, 2010.

C-ACTI : S50 F. Dos Reis, J.F. Ganghoffer, "Construction of micropolar continua from discrete

homogenization of lattices", 37th Solid Mechanics Conference, Varsaw, Pologne, 2010.

C-ACTI : S51 A. Duval, M. Haboussi, and T. Ben Zineb, "Modeling of SMA superelastic behavior with nonlocal approach", European Materials Research Society (E-MRS) Spring meeting. Shape memory materials III Symposium, Strasbourg, France, vol. 10, pp. 33-38, 2010.

C-ACTI : S52 M. Frost, T. Ben Zineb, and P. Sittner, "Thermommechanical models NiTi Shape Memory Alloys

and their applications", Conference on Smart Materials, Adaptive Structures and Intelligent Systems, SMASIS 2010, Philadelphia, Pennsylvanie, Etats Unis, CD-ROM proceeding, 2010.

C-ACTI : S53 J.F. Ganghoffer, "On Eshelby tensors, Thermodynamics and calculus of variations". Mechanics

of Microtructured solids 2", Cellular Materials, Fibre reinforced Solids ads Soft Tissues, vol. 50, 2010.

C-ACTI : S54 W. Khalil, A. Mikolajczak, C. Bouby, and T. Ben Zineb, "A finite element numerical tool for Fe-

Based SMA structural anaysis considering martensitic transformation and plastic sliding", 5th International Conference on Advances in Mechanical Engineering and Mechanics. ICAMEM 2010, Hammamet, Tunisie, CD-ROM, p. 6, 2010.

C-ACTI : S55 F. Kone, C. Czarnota, B. Haddag, M. Lazard, and M. Nouari, "Factors Controlling the Behaviour

of Coating Under Extreme Contact Loading in Dry Machining Processes", International Conference on Metallurgical Coatings and Thin Films, ICMCTF 2010, San Diego, USA, 2010.

C-ACTI : S56 F. Kone, C. Czarnota, B. Haddag, and M. Nouari, "Effect of coating materials on thermal loading

in machining diffcult-to-cut materials", International Conference on Advances in Materials and Processing Technologies. AMPT 2010, Paris, France, 2010.


C-ACTI : S57 F. Kone, C. Czarnota, B. Haddag, and M. Nouari, "Characterisation of thermal aspects when machining AISI 316L Stainless Steel with coated cutting tools", International Conference on High Speed Machining. HSM 2010, Metz, France, 2010.

C-ACTI : S58 N. S. Kumar Reddy and M. Nouari, "A comparative study on the role of solid lubricant for

improving tribological properties in turning process", International Conference on Metallurgical Coatings and Thin Films, ICMCTF 2010, San Diego, USA, 2010.

C-ACTI : S59 L. Lasri, M. Nouari, and M. El Mansori, "2D Macro-Mechanical Finite Element Model for

Machining Fiber Reinforced Polymer (FRP)", International Symposium on Aircraft Materials, ACMA 2010, Marrakech, Maroc, 2010.

C-ACTI : S60 T. Merzouki, C. Collard, N. Bourgeois, T. Ben Zineb, and F. Meraghni, "Numerical and

Experimental Analysis of Martensitic Transformation Localization on a Superelastic Cu-based SMA Multicrystal", Special Workshop on Shape Memory Alloys, Istanbul, Turkey, 2010.

C-ACTI : S61 M. Nouari and M. Abbadi, "Fatigue resistance of aeronautic components obtained by high

speed machining", International Symposium on Aircraft Materials, ACMA 2010, Marrakech, Maroc, 2010.

C-ACTI : S62 M. Nouari, M. Calamaz, and F. Girot, "Coating performances in machining refractory

materials", International Conference on Metallurgical Coating and Thin Films, ICMCTF 2010, San Diego, USA, 2010.

C-ACTI : S63 E. Patoor, Y. Chemisky, A. Duval, A. Piotrowski, and T. Ben Zineb, "3D-Macroscopic Modeling of

SMA Behavior : Application for Structure Analysis, Precipitation Effects in SMA, and NiTiNb Behavior", Special Workshop on Shape Memory Alloys, Istanbul, Turkey, 2010.

C-ACTI : S64 A. Piotrowski, T. Ben Zineb, E. Patoor, and A. Eberhardt, "Experimental and numerical analysis

of recovery stress in Ni47Ti44Nb9 Shape Memory Alloys : Application to Tightening", Conference on Smart Materials, Adaptive Structures and Intelligent Systems, SMASIS 2010, Philadelphia, Pennsylvanie, Etats Unis, CD-ROM proceeding, 2010.

C-ACTI : S65 A. Piotrowski, T. Ben Zineb, E. Patoor, and A. Eberhardt, "Experimental and numerical analysis

of recovery stress in Ni47Ti44Nb9 shape memory alloys : application to tightening", European Materials Research Society (E-MRS) Spring meeting. Shape memory materials III Symposium, Strasbourg, France, vol. 10, pp. 204-209, 2010.

C-ACTI : S66 Y. Yu, A. Delameziere, C. Robert, L. Benayad, and M. Nouari, "Numerical simulation of

incremental sheet forming by simplified approach", International Conference on Advances in Materials and Processing Technologies, AMPT 2010, Paris, France, 2010.

C-ACTI : S67 W. Zouari, T. Ben Zineb, and A. Benjedou, "A 3D Curvilinear finite element for the analysis of

piezoceramics ferroelectric and ferroelastic behaviors", ACMA 2010, Marrackech, Maroc, CD-ROM, 2010.

Année 2011 C-ACTI : S68 T. Ara, B. Piotrowski, and T. Ben Zineb, "Numerical analysis of the plastic gliding effect on the

transformation properties of NiTi SMA", Plasticity 2011, Puerto Vallarta, Mexique, 2011. C-ACTI : S69 A. Ifis, F. Bilteryst, and M. Nouari, "Development of a hybrid model for the thermomechanical

modelling of thin layers", European Conference on eXtended Finite Element Cardiff University, United Kingdom, Royaume Uni, 2011.

C-ACTI : S70 W. Khalil, B. Piotrowski, A. Mikolajczak, C. Bouby, T. Ben Zineb, and E. Patoor, "Modelling of

couplings between phase transformation and plasticity in shape memory alloys : application to structural analysis by finite element simulation", Plasticity 2011, Puerto Vallarta, Mexique, 2011.

Communications avec actes dans un congrès national

Année 2007

C-ACTN : S1 R. Arieby, R. Rahouadj, and C. Cunat, "Etude du comportement anisotrope du PEHD extrudé

sous sollicitation de traction uniaxiale séquencée en grande déformation", 18ème Congrès Français de Mécanique, Grenoble, France, 2007.

C-ACTN : S2 C. Baravian, S. André, N. Renault, and C. Cunat, "Plastic damage characterisation using visible,

infrared and incoherent light transport optical techniques", 18ème Congrès Français de Mécanique, Grenoble, France, 2007.


C-ACTN : S3 C. Baravian, J. Mougel, A. Durand, and F. Caton, "Suivi dynamique de l’émulsification par diffusion de la lumière", 18ème Congrès Français de Mécanique, Grenoble, France, 2007.

C-ACTN : S4 M.B. Boubaker, M. Haboussi, B. Collignon, L. Keros, J.F. Ganghoffer, and P. Aletti, "Sur une

modélisation par éléments finis de l’interaction entre organes de la région pelvienne", 18ème Congrès Français de Mécanique, Grenoble, France, 2007.

C-ACTN : S5 G. Franz, F. Abed-Meraim, T. Ben Zineb, X. Lemoine, and M. Berveiller, "Influence de la

microstructure intragranulaire sur l'évolution des surfaces de charge d'un acier ferritique lors de trajets de déformation monotones et complexes", 18ème Congrès Français de Mécanique Grenoble, France, 2007.

C-ACTN : S6 B.K. Hachi, S. Rechak, M. Haboussi, M.B. Taghite, and G. Maurice, "Modélisation des fissures

elliptiques et semi-elliptiques par hybridation des fonctions de poids dans le cas de la fatigue", 18ème Congrès Français de Mécanique, Grenoble, France, 2007.

C-ACTN : S7 B.K. Hachi, S. Rechak, M. Haboussi, and M.B. Taghite, "Computation of stress intensity factor

by hybridization in cracked plates", Congrès de Mécanique, El Djedida, Maroc, 2007. C-ACTN : S8 K. M'Rabet, R. Rahouadj, R. Arieby, and C. Cunat, "Modélisation thermodynamique

multiéchelle du comportement élasto(visco)plastique du PEHD en grandes déformations uniaxiales séquencées", 18ème Congrès Français de Mécanique, Grenoble, France, 2007.

C-ACTN : S9 N. Renault, S. André, and C. Cunat, "Traitement des couplages thermomécaniques induits par

la déformation", 18ème Congrès Français de Mécanique Grenoble, France, 2007. C-ACTN : S10 N. Renault, S. André, and C. Cunat, "Identification de sources thermiques par reconstruction

inverse régularisée 2D", Congrès Français de Thermique, SFT 2007, Ile des Embiez, France, 2007.

C-ACTN : S11 N. Renault, S. André, and C. Cunat, "Analyse thermo-structurale de l’endommagement d’un

plastique", 42ème Colloque du Groupe Français de Rhéologie, Rhéologie des systèmes évolutifs, Clermont-Ferrand, France, CD-ROM, 2007.

C-ACTN : S12 M.B. Taghite, M. Haboussi, B.K. Hachi, and G. Maurice, "Rigidité à la torsion d’un cylindre avec

une double périodicité", Congrès de Mécanique, El Djedida, Maroc, 2007. Année 2008 C-ACTN : S13 C. Baravian, S. André, N. Renault, and C. Cunat, "Rhéologie solide : Modèle thermodynamique

de loi de comportement appliqué à des mesures thermomécaniques couplées", 43ème Colloque du Groupe Français de Rhéologie, Ecole Polytechnique, Palaiseau, France, 2008.

C-ACTN : S14 C. Kahn, R. Rahouadj, and X. Wang, "Bioréacteur pour l'ingénierie tissulaire du ligament", GDR

Mécanotransduction, BO2A, Paris, France, 2008. C-ACTN : S15 C. Kahn, X. Wang, and R. Rahouadj, "Thermodynamic model for ligament and tendon

mechanical behavior : Application to Achilles tendons", 33ème Congrès Annuel de la Société de Biomécanique, Compiègne, France, 2008.

Année 2009 C-ACTN : S16 R. Arieby, R. Rahouadj, and C. Cunat, "Caractérisation et modélisation thermodynamique du

comportement mécanique anisotrope du polyéthylène à haute densité. Intégration des effets d'endommagement",19ème Congrès Français de Mécanique, Marseille, France, 2009.

C-ACTN : S17 S. Bahi, M. Nouari, A. Moufki, M. El Mansori, and A. Molinari, "Modélisation hybride des zones

de contact collant et glissant à l'interface outil-copeau", 21èmes Journées Internationales Francophones de la Tribologie, Compiègne, France, 2009.

C-ACTN : S18 A. Duval, T. Ben Zineb, and M. Haboussi, "Modélisation par éléments finis de structures

minces en alliage à mémoire de forme", Colloque National Mécamat, Aussois, France, CD ROM 6 pages, 2009.

C-ACTN : S19 A. Duval, M. Haboussi, and T. Ben Zineb, "Modélisation du comportement thermomécanique

de structures minces en alliage à mémoire de forme", 19ème Congrès Français de Mécanique CFM'09, Marseille, France, CD ROM 6 pages, 2009.

C-ACTN : S20 G. Maurice, M. Taghite, and K. Taous, "Influence des interfaces de la micro-structure sur la

fonction mémoire d'un composite "fibreux" viscoélastique homogénéisé", Proceedings du 9ème Congrès marocain de Mécanique, Mécanique du Solide, vol. 1, pp. 394-396, 2009.


C-ACTN : S21 F. Meraghni, H. Nouri, C. Czarnota, and P. Lory, "Modelling and experimental identification of fatigue damage for short Glass fibre reinforced polyamide (PA6-FG)", CAM 2009 : Congrès Algérien de Mécanique, Biskra, Algérie, 2009.

C-ACTN : S22 T. Merzouki, C. Collard, N. Bourgeois, T. Ben Zineb, and F. Meraghni, "Dialogue entre

expérience et simulation numérique d'un multicristal en alliage à mémoire de forme de Cu AI Be", 19ème Congrès Français de Mécanique CFM'09, Marseille, France, vol. CD ROM 6 pages, 2009.

C-ACTN : S23 H. Nouri, F. Meraghni, C. Czarnota, and P. Lory, "Modélisation et identification expérimentale

de l'endommagement de thermoplastiques renforcés sous chargement cyclique", 16ème Journée Nationale sur les Composites, JNC16, Toulouse, France, 2009.

C-ACTN : S24 A. Piotrowski, T. Ben Zineb, A. Eberhardt, and E. Patoor, "Modélisation d'un Alliage à Mémoire

de Forme contenant des inclusions élastoplastiques", 19ème Congrès Français de Mécanique CFM'09, Marseille, France, CD ROM 6 pages, 2009.

C-ACTN : S25 A. Piotrowski, A. Duval, T. Ben Zineb, A. Chemistry, A. Eberhardt, and E. Patoor, "Modélisation

d’un alliage à mémoire de forme contenant des précipités élasto-plastiques", Colloque national Mécamat, Aussois, France, CD ROM 6 pages, 2009.

Année 2010 C-ACTN : S26 A. Blaise, S. André, C. Baravian, and C. Cunat, "Technique de rétrodiffusion de lumière

polarisée appliquée à la caractérisation de microstructure en rhéologie solide", 12ème Congrès Francophone de Techniques Laser (CFTL), Nancy, France, CD-ROM, 2010.

C-ACTN : S27 A. Duval, M. Haboussi, and T. Ben Zineb, "Modélisation du comportement superélastique des

Alliages à Mémoire de Forme basée sur une approche non locale", 7èmes Journées de Mécanique de l'Ecole Militaire Polytechnique, Bordj El Bahri, Alger, 2010.

C-ACTN : S28 C. Duval, M. Gupta, C. Nouvel, J. Babin, C. Vaquette, X. Wang, N. Tran, and J. L. Six, "Microfibres

de copolyesters biodégradables pour l'ingénierie tissulaire", Matériaux 2010, colloque 9 "Matériaux et Santé", Nantes, France, 2010.

Année 2011 C-ACTN : S29 S. André, Y. Meshaka, P. Delobelle, L. Farge, and C. Cunat, "Identifiabilité paramétrique et lois

de comportement : application à un polymère semi-cristallin", 20ème Congrès Français de Mécanique, Besançon, France, 2011.

C-ACTN : S30 S. Atlati, B. Haddag, and M. Nouari, "Etude de l'influence des paramètres d'un modèle

d'endommagement sur le phénomène de segmentation de copeaux lors de l'usinage des alliages aluminium aéronautiques", 20ème Congrès Français de Mécanique, Besançon, France, 2011.

C-ACTN : S31 S. Atlati, B. Haddag, M. Nouari, and M. Zenasni, "Analysis of the chip segmentation

phenomenon during machining of aluminium alloy A2024-T351", 10th Conference on Mechanics, Oujda, Maroc, 2011.

C-ACTN : S32 S. Atlati, B. Haddag, M. Zenasni, M. Nouari, and C. Barlier, "Numerical simulation of the chip

formation process when machining aeronautical aluminium alloys", 10th Conference on Mechanics, Oujda, Maroc, 2011.

C-ACTN : S33 L. Farge, A. Blaise, S. André, and C. Baravian, "Caractérisation de l'évolution microstructurale

d'un polymère semi-cristallin avec la déformation à l'aide d'une technique de diffusion de lumière polarisée", 20ème Congrès Français de Mécanique, Besançon, France, 2011.

C-ACTN : S34 A. Ifis, F. Bilteryst, and M. Nouari, "Développement d'un modèle hybride MAE-X-FEM pour la

modélisation des couches minces", 20ème Congrès Français de Mécanique, Besançon, France, 2011.

C-ACTN : S35 D. Jacquin, C. Czarnota, and M. Nouari, "Nouvelle méthode d'analyse macroscopique des

copeaux formés en tournage", 20ème Congrès Français de Mécanique, Besançon, France, 2011. C-ACTN : S36 F. Kone, C. Czarnota, B. Haddag, and M. Nouari, "Etude expérimentale et numérique de

l'usinage d'un acier à haute résistance avec une plaquette de coupe revêtue", 20ème Congrès Français de Mécanique, Besançon, France, 2011.

C-ACTN : S37 G. Maurice, D. Rouxel, V. Vincent, L. Badie, M.B. Taghite, and R. Rahouadj, "Confrontation de la

spectroscopie Brillouin et de l'homogénéisation périodique pour des composites polymères nanoparticules : vers la piézoélectricité", 10ème Congrès de Mécanique, Oujda, Maroc, 2011.


C-ACTN : S38 M. Nouari, "Vision future de l'usinage avancé des matériaux à haute performance. Avancées

technologiques et scientifiques", Congrès Algérien de Mécanique, Guelma, Algérie, 2011. C-ACTN : S39 M.B. Taghite, R. Kouitat, R. Belgrade, and G. Maurice, "Caractéristiques homogénéisées d'une

barre cylindrique présentant une double périodicité et sous un chargement de torsion", 10ème Congrès de Mécanique, Oujda, Maroc, 2011.

C-ACTN : S40 Y. Yan, A. Delamézière, M. Nouari, and J.L. Batoz, "Développement d'une Approche Simplifiée

de la simulation numérique du formage incrémental", 20ème Congrès Français de Mécanique, Besançon, France, 2011.

Communications orales sans actes dans un congrès international ou national

C-COM : S1 M.B. Boubaker, M. Haboussi, J.F. Ganghoffer, and P. Aletti, "Finite element formulation of the

organ motion in the pelvic zone", 2nd Saar-Lor-Lux Colloquium on Mechanics, Nancy, France, 2007.

C-COM : S2 M.B. Boubaker, M. Haboussi, J.F. Ganghoffer, and P. Aletti, "Finite Element modelling of human

pelvic organs and interactions : analysis of prostate motion", Proceedings of the international conference on mechanics of biomaterials and tissues ICMOBT, Hawaï, USA, 2007.

C-COM : S3 G. Franz, F. Abed-Meraim, T. Ben Zineb, X. Lemoine, and M. Berveiller, "Strain Localization

analysis using a large strain self-consistent approach", Shear 07, Nancy, France, 2007. C-COM : S4 C. Vaquette, C. Kahn, C. Frochot, R. Rahouadj, and X. Wang, "PLLA biodegradable scaffolds with

interconnected spherical pores : an in vitro and in vivo study", International Symposium Bioengineering and Regenerative Medicine, Mulhouse-Alsace, France, 2007.

C-COM : S5 M.B. Boubaker, M. Haboussi, J.F. Ganghoffer, and P. Aletti, "Finite Element modelling of human

pelvic organs and interactions : analysis of prostate motion", Proceedings of the 15th International Conference on Computational and Experimental Engineering and Sciences ICCES 2008, Honolulu, Hawaï, USA, 2008.

C-COM : S6 C. Kahn, R. Rahouadj, and X. Wang, "Thermodynamical approaches modeling of tendons and

ligaments mechanical behavior", 16th Congress European Society of Biomechanics, Lucerne, Switzerland, vol. 41 (Suppl1) : S364, 2008.

C-COM : S7 T. Merzouki, N. Bourgeois, T. Ben Zineb, and F. Meraghni, "Coupling between measured

kinematic fields and multicrystal", Workshop in frame of the ESF EUROCORES programme Smart Structural Systems Technologies (S3T), Prague, République Tchèque, 2008.

C-COM : S8 T. Merzouki, F. Meraghni, and T. Ben Zineb, "Identification of orthotropic material behaviour

using the error in constitutive equations", 13th European Conference on Composite Materials (ECCM13), Stockholm, Suède, 2008.

C-COM : S9 B. Piotrowski, A. Duval, Y. Chemisky, T. Ben Zineb, A. Eberhardt, and E. Patoor, "Modeling of

SMA with elasticplastic inclusions", Workshop in frame of the ESF EUROCORES programme Smart Structural Systems Technologies (S3T), Prague, République Tchèque, 2008.

C-COM : S10 R. Tiberkak, M. Bachene, B.K. Hachi, S. Rechak, and M. Haboussi, "Dynamic response of cracked

plate subjected to impact loading using the extended finite element method (X-FEM)", 1st African Interquadrennial ICF Conference, Alger, Algérie, 2008.

C-COM : S11 A. Blaise, S. André, A. Testu, P. Delobelle, and C. Cunat, "Identification of the true elastic

modulus of HDPE from tensile tests using an appropriate reduced model of the elastoviscoplastic behaviour", POLYCHAR17 - World Forum on Advanced Materials, Rouen, France, 2009.

C-COM : S12 A. Blaise, C. Baravian, S. André, N. Renault, and C. Cunat, "Polarized incoherent light transport

optical technique for in-situ characterization of SCP", 14th International Conference on Deformation, Yield and Fracture of Polymers, Rolduc Abbey, Kerkrade, Hollande, 2009.

C-COM : S13 Y. Chemisky, A. Duval, A. Piotrowski, T. Ben Zineb, and E. Patoor, "Macroscopic modeling of

shape memory alloys for composite structures and materials simulation", The 2009 Joint ASCE-ASME-SES Conference on Mechanics and Materials, Blacksburg, VA, USA, p. 209, 2009.

C-COM : S14 C. Czarnota, N. Jacques, S. Mercier, and A. Molinari, "A micromechanical constitutive model for

dynamic damage and fracture of ductile materials", IUTAM Symposium : Dynamic Fracture and Fragmentation, Austin Texas, Etats Unis, 2009.


C-COM : S15 J.F. Ganghoffer, V. Magnenet, and R. Rahouadj, "Exploitation and interpretation of the response of viscoplastic materials in terms of invariance properties", COMPLAS1, Plasticitly 2009, 2009.

C-COM : S16 N. Renault, S. André, and C. Cunat, "Thermomechanical experimental data and

thermodynamical model applied to the characterization of semicrystalline polymers", 14th International Conference on Deformation, Yield and Fracture of Polymers, Rolduc Abbey, Kerkrade, Hollande, 2009.

C-COM : S17 A. Blaise, S. André, C. Baravian, and C. Cunat, "In-situ microstructural characterization of

deformed HDPE using a polarized light scattering technique", 4th International Conference on Polymer Behavior (IUPAC), Lodz, Poland, 2010.

C-COM : S18 A. Blaise, C. Baravian, S. André, J. Dillet, L. J. Michot, R. Mokso, and F. Meneau,

"Characterization of the micro-mesostructure of HDPE under uniaxial tensile test by X-ray microtomography, incoherent polarized steady-light transport and small-angle X-ray scattering", 6th Annual European Rheology Conference, Göteborg, Sweden, 2010.

C-COM : S19 Y. Chemisky, A. Duval, T. Ben Zineb, and E. Patoor, "New macroscopic model for SMA behavior

considering twins accommodation in self-accommodated martensite", European Materials Research Society (E-MRS) Spring meeting. Shape memory materials III Symposium, Strasbourg, France, 2010.

C-COM : S20 M. Haboussi, A. Abdul-Latif, L. Dieng, and C. Cunat, "On the inelasticity modelling based on

dissipation spectral", 12th International Congress on Mesomechanics, Taipei, Taiwan, Chine, 2010.

C-COM : S21 A. Blaise, S. André, C. Baravian, and C. Cunat, "Apports d'une technique de rétrodiffusion de

lumière polarisée pour la caractérisation in-situ de polymères sous sollicitations mécaniques", 23ème Colloque Déformation Plastique des Polymères Solides (DEPOS), Guidel-Plages, Morbihan, France, 2010.

C-COM : S22 A. Blaise, C. Baravian, S. André, L. J. Michot, and J. Dillet, "Informations structurales obtenues

sur PEHD étiré par microtomographie X (postmortem). Diffusion de lumière polarisée et SAXS (in-situ)", 23ème Colloque Déformation Plastique des Polymères Solides (DEPOS), Guidel-Plages, Morbihan, France, 2010.

C-COM : S23 R. Kouitat, P. Stempflé, and M. Taghite, "Interaction frottement / Propriétés mécaniques des

surfaces : vers une considération plus fine du comportement mécanique des couches minces en tribologie des interfaces", Matériaux 2010, Nantes, France, 2010.

Communications par affiche dans un congrès international ou national

C-AFF : S1 H. H. Chen, J. Tritz, C. Huselstein, G. Cauchois, R. Rahouadj, D. Bensoussan, J. F. Stoltz, and N.

De Isla, "Commitment of Bone Marrow Mesenchymal Stem Cells Induced by Biaxial Strain Involves Smad3 Activation", Regenarative Medicine - Advancing Next Generation Therapies, Hilton Head Island, South Carolina, Poster, 2010.

C-AFF : S2 C. Huselstein, J. Tritz, R. Rahouadj, N. De Isla, N. Charif, N. Benkirane-Jessel, D. Bensoussan, and

J. F. Stoltz, "Cartilage engineering using a sprayed alginate hydrogel method", 9th International Symposium on Computer Methods in Biomechanics and Biomedical Engineering (CMBBE 2010), Valencia, Spain, Poster, 2010.

C-AFF : S3 C. Laurent, D. Durville, X. Wang, J.F. Ganghoffer, and R. Rahouadj, "Conception d'un nouveau

scaffold pour l'ingénierie tissulaire du ligament croisé antérieur", 35ème Congrès Annuel de la Société de Biomécanique, Le Mans, France, Poster (Prix de la Société de biomécanique), 2010.

COMMUNICATIONS DU GROUPE "MILIEUX FLUIDES, RÉACTIFS, MULTIPHASIQUES" 111

Communications du Groupe "Milieux fluides, réactifs,multiphasiques"

Conférences invitées dans un congrès international

C-INV : F1 C. Baravian, J. Dillet, and F. Caton, "Characterisation of anisotropy in highly turbid media",

Optical Particle Characterisation, Conférence invitée présentée par C. Baravian, Gratz, Autriche, 2007.

C-INV : F2 O. Séro-Guillaume, "Some Applications of forest fires simulation in the large", Forest Fires :

Suppression or Adaptation, Madrid, Espagne, 2007. Conférences invitées dans un congrès national C-INV : F3 C. Baravian, "Structure et propriétés mécaniques de suspensions de particules anisotropes",

Congrès du Groupe Français de Rhéologie, Strasbourg, France, 2009.

C-INV : F4 A. Lamorlette, O. Séro-Guillaume, D. Calogine, and A. Collin, "Etude numérique du transfert de chaleur convectif dans un arbre fractal", 19ème Congrès Français de Mécanique, Marseille, France, Conférence plénière présentée par O. Sero-Guillaume, 2009.


Année 2007 C-ACTI : F1 B. Arcen and A. Tanière, "Influence of crossing-trajectory on the turbulence seen by inertial

particles in a channel flow", ICMF 2007, 6th International Conference on Multiphase Flow, Leipzig, Allemagne, CD-ROM paper N°S3_Tue_C_23, 2007.

C-ACTI : F2 B. Arcen and A. Tanière, "On the stochastic Lagrangian modelling of the fluid velocity seen

in a particle-laden channel flow", ICMF 2007, 6th International Conference on Multiphase Flow, Leipzig, Allemagne, CD-ROM paper N°S3_Wed_C_36, 2007.

C-ACTI : F3 B. Arcen, A. Tanière, and al, "Statistics of particle dispersion in Direct Numerical Simulations

of wall-bounded turbulence : results of an international collaborative benchmark test", ICMF 2007, 6th International Conference on Multiphase Flow, Leipzig, Allemagne, CD-ROM paper N°S3_Tue_C_22, 2007.

C-ACTI : F4 B. Arcen, A. Tanière, and L. I. Zaichik, "Evaluation of a PDF model for the transport of particles

in a channel flow", ICMF 2007, 6th International Conference on Multiphase Flow, Leipzig, Allemagne, CD-ROM paper N°S3_Wed_C_40, 2007.

C-ACTI : F5 C. Baravian, J. Mougel, A. Durand, A. Parker, and R. Babas, "Tracking emulsification in real

time", Formula V, Potsdam, Allemagne, 2007. C-ACTI : F6 E. Belut, F. Bonthoux, B. Oesterlé, and A. Kheiri, "Numerical and experimental investigation

on the particle-laden airflow generated by a pseudo-machining operation", ICMF 2007, 6th International Conference on Multiphase Flow, Leipzig, Allemagne, CD-ROM paper N°S3_Thu_C_56, 2007.

C-ACTI : F7 G. Benmouffok-Benbelkacem, F. Caton, and S. Skali-Lami, "Simple Shear Rheology of some

Plastic Fluids below and above the Yield Stress : Determinationof Nonlinear Viscolasticity of Carbopol, Xanthan and Ketchup", 4th Annual European Rheology Conference, AERC 2007, Italy, 2007.

C-ACTI : F8 F. Candelier and M. Souhar, "An approximate expression for the time dependant saff-man's

lift force", 6th International Conference of Multiphase Flow, Leipzig, Allemagne, 2007. C-ACTI : F9 F. Caton and C. Baravian, "The dynamical rupture of weak gels", Annual European Rheology

Conference, Naples, Italie, 2007. C-ACTI : F10 F. Caton, C. Baravian, and G. Benbelkacem, "Does elasticity disappear above the yield stress?",

Annual European Rheology Conference, Naples, Italie, 2007. C-ACTI : F11 A. Collin, G. Parent, D. Lacroix, and P. Boulet, "Simulation of radiative transfer through a

water spray in a small scale tunnel", Proc. of the 5th International Symposium on Radiative Transfer, Bodrum, Turquie, Paper RAD-V-019, 2007.

112 COMMUNICATIONS DU GROUPE "MILIEUX FLUIDES, RÉACTIFS, MULTIPHASIQUES"

C-ACTI : F12 V. Deprédurand, C. Maqua, G. Castanet, and F. Lemoine, "Temperature measurement of evaporating ethanol/3-pentanone bicomponent droplets using 2-colour LIF", Annual Meeting of the Institute for Liquid Atomisation and Sprays Systems (ILASS), Mugla, Turquie, 2007.

C-ACTI : F13 M. Guingo and J.P. Minier, "A stochastic model of coherent structures in boundary layers for the simulation of particle deposition in turbulent flows", ICMF 2007, 6th International Conference on Multiphase Flow, Leipzig, Allemagne, CD-ROM paper N°S3_Wed_B_34, 2007.

C-ACTI : F14 M. Khalij, M.S. S.B., and B. Oesterlé, "Evaluation of a set of dispersed phase wall boundary

conditions in two-fluid modeling", ICMF 2007, 6th International Conference on Multiphase Flow, Leipzig, Allemagne, CD-ROM paper N°PS_6_38, 2007.

C-ACTI : F15 S. Madani, O. Caballina, and M. Souhar, "Some experimentation on a Taylor bubble in an

oscillating frame", 6th International Conference on Multiphase Flow ICMF, Leipzig, Allemagne, 2007.

C-ACTI : F16 G. Marchioli, A. Soldati, K. J.G.M., B. Arcen, A. Tanière, G. Goldensoph, K.D. Squires, M. F.

Cargnelutti, and L.M. Portela, "Statistics of particle dispersion in Direct Numerical Simulations of wall-bounded turbulence : results of an international collaborative benchmark test", ICMF 2007, 6th International Conference on Multiphase Flow, Leipzig, Allemagne, CD-ROM, paper N°S3_Tue_C_22, 2007.

C-ACTI : F17 B. Oesterlé, "A note on crossing-trajectory effects in gas-particle turbulent flows", 4th

International Conference on Computational Methods in Multiphase Flows, Bologne, Italie, pp. 379-387, 2007, 978-1-84564-079-8.

C-ACTI : F18 B. Oesterlé, "On crossing-trajectory effects in gas-particle turbulent shear flow", ICMF 2007,

6th International Conference on Multiphase Flow, Leipzig, Allemagne, CD-ROM paper N°S3_Wed_B_35, 2007.

C-ACTI : F19 N. Rimbert and A. Delconte, "Solving Williams spray equation with a self-similar

fragmentation kernel through classes method and quadrature method of moment", International Conference on Multiphase Flow, Leipzig, Allemagne, 2007.

C-ACTI : F20 X. Rocourt, K. Chétéhouna, I. Sochet, and O. Séro-Guillaume, "Experimental Study of Fire

Spread Through a Shrub Fuels Bed in a Model Tunnel", 11th International Conference on Fire Science and Enginnering, University of London, Royal Holloway College, UK, 2007.

C-ACTI : F21 V. Vincent, O. Caballina, F. Pigeonneau, and M. Souhar, "Experimental study of the

hydrodynamic interactions between two spherical bubbles in a solid-body rotation flow", 6th

International Conference on Multiphase Flow ICMF, Leipzig, Allemagne, 2007. Année 2008 C-ACTI : F22 K. Chetehouna, I. Zarguili, O. Séro-Guillaume, F. Giroud, and C. Picard, "On the two ways for

the computing of the fire front positions and the rate of spread", Forest Fires 2008. WIT Transactions on Ecology and the Environment, Toledo, Espagne, vol. 119, pp. 3-12 2008.

C-ACTI : F23 L. Claudotte, P. Gardin, M. Simonnet, N. Rimbert, and B. Oesterlé, "Prediction of inclusion

size and composition in liquid steel", CFD 2008, 6th International Conference on Computational Fluid Dynamics in Oil & Gas, Metallurgical and Process Industries, Trondheim, Norvège, CD-ROM paper N°CFD08-004, 2008.

C-ACTI : F24 V. Deprédurand, C. Maqua, G. Castanet, and F. Lemoine, "Heat and mass transfers of

evaporating droplets using optical techniques : influence of the fuel", Annual Meeting of the Institute for Liquid Atomisation and Sprays Systems (ILASS), Côme, Italie, 2008.

C-ACTI : F25 J. Ducourneau, V. Planeau, J. Chatillon, and A. Nejade, "New method for measuring sound

absorption in an industrial hall", Acoustics'08, Paris, France, 2008. C-ACTI : F26 S. Dufour and G. Vinsard, "Design of induction heating coils using shell-element model",

CEFC, Athènes, Grèce, vol. PF 4-6, p. 549, 2008. C-ACTI : F27 M. Guingo and J. P. Minier, "A stochastic model to simulate particle resuspension in

turbulent flows", 11th International Symposium on Particles on Surfaces : Detection, Adhesion and Removal, Orono, Maine, USA, 2008.


C-ACTI : F28 A. Labergue, A. Delconte, and F. Lemoine, "Three-color laser-induced fluorescence applied to temperature measurements in sprays", 14th International Symposium on Applications of Laser Techniques to Fluid Mechanics, Lisbonne, Portugal pp. 10.2-4, 2008.

C-ACTI : F29 T. Liénart, G. Castanet, and F. Lemoine, "Measurement of the temperature of droplets

interacting with a heated wall", 14th International Symposium on Applications of Laser Techniques to Fluid Mechanics, Lisbonne, Portugal, pp. 10.2-5, 2008.

C-ACTI : F30 P. Miron, M. Wolff, and F. Lemoine, "Temperature measurements of high-pressure jets issued

from a six hole Diesel injectors using two-colour Laser-Induced Fluorescence", International Symposium on Flow Vizualization, Nice, France, 2008.

C-ACTI : F31 A. Ouattara, M. Gradeck, D. Maillet, B. Rémy, and M. Lebouché, "Solution of IHCP Estimation

of a nonuniform source using an inverse heat conduction method based on an analytical solution", Eurotherm, Eindhoven, Hollande, 2008.

C-ACTI : F32 A. Ouattara, D. Maillet, M. Gradeck, B. Remy, and M. Lebouché, "Estimation of wall conditions

for transient water jet cooling of hot metals using inverse heat conduction based on an analytical model", Proceedings of the 5th European Thermal-Sciences Conference - Eurotherm 2008, Eindhoven, Hollande, vol. paper THP_27, actes sur CD ROM, p. 8, 2008.

C-ACTI : F33 G. Vinsard and S. Dufour, "Rotating motion in salt water with Laplace forces", CEFC, Athènes,

Grèce, vol. PF 2-7, p. 510, 2008. Année 2009 C-ACTI : F34 C.Baravian, J.Mougel, and A.Durand, "Dynamical Emulsification Process", IACIS, New-York,

2009 C-ACTI : F35 I. Bihannic, E. Paineau, S. Maddi, J. F. L. Duval, C. Baravian, P. Levitz, P. Davidson, and L. J.

Michot, "Transitions in Aqueous Suspensions of Swelling Clay Minerals", International Clay Conference, Bari, Italie, 2009.

C-ACTI : F36 L. Claudotte, P. Gardin, M. Simonnet, N. Rimbert, and B. Oesterlé, "Numerical Model of

Inclusions Properties (Size and Composition) in Liquid Steel", SteelSim 2009, 3rd International Conference on Simulation and Modelling of Metallurgical Processes in Steelmaking, Leoben, Autriche, CD-ROM paper N°F1, 2009.

C-ACTI : F37 V. Deprédurand, G. Castanet, and F. Lemoine, "Heat and mass transfers of interacting

evaporating droplets : influence of the fuels", 20th International Symposium on Transport Phenomena (ISTP), Victoria, Canada, 2009.

C-ACTI : F38 V. Deprédurand, A. Delconte, M. Orain, B. Rossow, F. Grisch, and F. Lemoine, "Dispersion of a

fuel spray in a heated channel with controlled turbulence : characterization of droplet temperature and fuel vapor distribution", 11th Triennal International Annual Conference of the Institute on Liquid Atomisation and Sprays Systems (ICLASS), Vail, Colorado, USA, 2009.

C-ACTI : F39 V. Deprédurand, A. Labergue, A. Delconte, and F. Lemoine, "Two-color Laser-Induced

Fluorescence thermometry applied to droplets : investigation of the droplet's size influence", 11th Triennal International Annual Conference of the Institute on Liquid Atomisation and Sprays Systems (ICLASS), Vail, Colorado, USA, 2009.

C-ACTI : F40 M. Er-Riani, K. Chetehouna, L. Courty, A. Draoui, and O. Séro-Guillaume, "Perturbation

method applied on a reaction-diffusion model for forest fire propagation : Thermal conductivity effects", 14th International Meeting on Heat Transfer. JITH, Tunisia, Tunisie, 2009.

C-ACTI : F41 J. R. Fontaine and R. Devienne, "Experimental and theoretical determination of the capture

efficiency of a fume extraction hood above a heat source", 9th International Conference on Industrial Ventilation, Zurich, Suisse, CD-ROM Ventilation, 2009.

C-ACTI : F42 M. Gradeck and M. Lebouché, "Cooling performance in the case of spray impinging a hot

rotating cylinder", Boiling 2009, Florianopolis, Brazil, 2009. C-ACTI : F43 M. Gradeck, F. Lelong, N. Seiler, and D. Maillet, "Estimation of the heat transfer due to

droplets impinging onto a hot slab by an inverse heat conduction model", ExHFT-7, Krakow, Poland, 2009.


C-ACTI : F44 M. Gradeck, A. Ouattara, D. Maillet, and M. Lebouché, "Jet cooling efficiency of a hot temperature surface in relation with oil in water emulsion", Boiling 2009, Florianopolis, Brazil, 2009.

C-ACTI : F45 A. Lamorlette, A. Collin, O. Séro-Guillaume, and P. Boulet, "Numerical investigation of

radiation extinction coefficient using fractal geometry for vegetation modelling", Sixth Mediterranean Combustion Symposium, Porticcio, France, 2009.

C-ACTI : F46 A. Mehel, A. Tanière, B. Oesterlé, and J. R. Fontaine, "Prediction of nanoparticle deposition in

channel and duct flows : a simple method to implement new turbulent dispersion models in CFD tools", THMT'09, 6th International Symposium on Turbulence, Heat and Mass Transfer, Rome, Italie, 2009.

C-ACTI : F47 B. Oesterlé and A. Volpi, "A stochastic process to predict pair dispersion of inertial particles

and cluster formation in isotropic turbulence", THMT'09, 6th International Symposium on Turbulence, Heat and Mass Transfer, Rome, Italie, 2009.

C-ACTI : F48 E. Paineau, K. Antonova, I. Dozov, P. Davidson, L.J. Michot, I. Bihannic, C. Baravian, and P.

Levitz, "Field-Indiced Orientational Order in Aqueous Beidellite Suspensions", International Clay Conference, Bari, Italie, 2009.

C-ACTI : F49 E. Paineau, L.J. Michot, I. Bihannic, S. Maddi, C. Baravian, P. Davidson, and P. Levitz, "Liquid

Crystal Phases in Aqueous Suspensions of Natural Beidellite", International Clay Conference, Bari, Italie, 2009.

C-ACTI : F50 S. Rudz, K. Chetehouna, and O. Séro-Guillaume, "Determination of the Flame Fire Front

Characteristics by Means of a Flame Model and Inverse Method", Proceedings of 6th

Mediterranean Combustion Symposium, Corsica, France, 2009. C-ACTI : F51 O. Séro-Guillaume, A. Collin, and D. Bernardin, "Forest fires modelling, what purposes and

what issues ?", Workshop on Wildfire Research, Sixth Mediterranean Combustion Symposium, Porticcio, France, 2009.

Année 2010

C-ACTI : F52 O. Botella and Y. Cheny, "The LS-STAG Method for Viscous Incompressible Flows in Irregular Geometries: Basics of the Discretization and Application to Viscoelastic Flows", Proceedings of the ASME 2010 Fluids Engineering Summer Meeting, FEDSM2010, Montreal, Canada, 2010.

C-ACTI : F53 O. Botella and Y. Cheny, "An Overview of the LS-STAG Immersed Boundary Method for Viscous Incompressible Flows", Computational Fluid Dynamics 2010: Proceedings of the ICCFD6 Conference, St Petersburg, Russia, A. Kuzmin (Ed.), pp. 601-606, 2010.

C-ACTI : F54 G. Castanet, A. Labergue, and F. Lemoine, "Internal Temperature Distribution of vaporizing droplets : effect of their spacing", 14th International Heat Transfer Conference, Washingtion DC, USA, CD-ROM, 2010.

C-ACTI : F55 R. Devienne, J. R. Fontaine, and T. Maalej, "Experimental characterization and numerical

simulation of plumes above thermal sources. Transport of a passive contaminant", 14th International Heat Transfer Conference, Washington DC, USA, CD-ROM, 2010.

C-ACTI : F56 P. Dunand, G. Castanet, and F. Lemoine, "A two-color Planar LIF technique to visualize the

temperature of droplets impinging onto a heated wall", 15th International Symposium on Applications of Laser Techniques to Fluid Mechanics, Lisbon, Portugal, CD-ROM, 2010.

C-ACTI : F57 A. Labergue, A. Delconte, and F. Lemoine, "New insight into two-color LIF thermometry

applied to temperature measurements", 15th International Symposium on Applications of Laser Techniques to Fluid Mechanics, Lisbon, Portugal, CD-ROM, 2010.

C-ACTI : F58 F. Lelong, M. Gradeck, D. Maillet, N. Seiler, and G. Repetto, "Experimental study of heat

transfer between droplets and wall in Leidenfrost regime", 7th International Conference on Multiphase Flow (ICMF), Tampa, Florida, USA, CD-ROM, 2010.

C-ACTI : F59 F. Lelong, M. Gradeck, N. Seiler, P. Ruyer, G. Castanet, and P. Dunand, "Behaviour of liquid

droplets bouncing onto a hot slab", 23rd Annual Conference on Liquid Atomization and Spray Systems (ILLASS-Europe), Brno, Czech Republic, 2010.


C-ACTI : F60 D. Maillet, M. Gradeck, B. Rémy, A. Ouattara, and F. Lelong, "Inverse conduction technique in Hankel domain using infrared thermography : application to water jet or droplet stream quenching a metal disk", 14th International Heat Transfer Conference, Washington DC, USA, CD ROM, 2010.

C-ACTI : F61 A. Mehel, A. Tanière, B. Oesterlé, and J. R. Fontaine, "Lagrangian modeling of nanoparticle

deposition and agglomeration", ICMF 2010, 7th International Conference on Multiphase Flow, Tampa, Florida, USA, CD-ROM, 2010.

C-ACTI : F62 B. Oesterlé, "A 3D stochastic process to predict preferential concentration of inertial

particles in isotropic turbulence", 12th Workshop on Two-Phase Flow Predictions, Halle, Allemagne, CD-ROM, 2010.

C-ACTI : F63 N. Rimbert and G. Castanet, "Evidences of turbulent cascading atomization in the bag-

breakup regime", ILASS-Europe, 23rd Annual Conference on Liquid Atomization and Spray Systems, Brno, Czech Republic, CD-ROM, 2010.

C-ACTI : F64 N. Rimbert and G. Castanet, "Analysis of the liquid atomization out of a Full Cone Pressure

Swirl Nozzle", 7th International Conference on Multiphase Flow (ICMF), Tampa, Florida, USA, CD-ROM, 2010.

C-ACTI : F65 S. Rudz, K. Chetehouna, A. Hafiane, H. Laurent, and O. Séro-Guillaume, "An Image

segmentation method dedicated to forest fire application", VI International Conference on Fire Research, Coimbra, Portugal, 2010.

C-ACTI : F66 S.S. Sazhin, P. A. Krutitskii, A. Elwardany, G. Castanet, F. Lemoine, and M. R. Heikal, "An

analytical solution to the spherically symmetric species diffusion equation : application to modelling of heating and evaporation of bi-component droplets", 23rd Annual Conference on Liquid Atomization and Spray Systems (ILLAS-Europe), Brno, Czech Republic, 2010.

C-ACTI : F67 M.M Yazdanpanah, A. Hoteit, A. Forret, A. Delebarre and T. Gauthier, "A novel chemical

looping combustion process: pressure drop and solide circulation rate modelling", Fluidization XIII, Kim, Kang, Lee and Seo (Eds), Engineering Conferences International, pp. 359-366, Gyeong-ju , Korea, 2010.

C-ACTI : F68 M.M Yazdanpanah, A. Hoteit, A. Forret, A. Delebarre and T. Gauthier, "A novel CLC

configuration with independent solid flow control", 1st International Conference on Chemical Looping, Lyon, France, 2010.

Année 2011 C-ACTI : F69 O. Authier, A.E. Khalfil, L. Sanchez, Y. Aaleman, A. Delebarre, G. Mauviel, A. Dufour, O.

Herbinet, P.A. Glaude, Y. Rogaume, J. Poiriero, J. Kerhoas, and J.C. Valle-Marcos, "Biomass Gasification for Combined Heat Power (CHP) Applications : The GAMECO Project", 19th

European Biosmass Conference, Berlin, Allemagne, 2011. C-ACTI : F70 O. Botella and Y. Cheny, "An Overview of the LS-STAG Immersed Boundary Method for Viscous

Incompressible Flows", Computational Fluid Dynamics 2010 : Proceeding of the ICCFD6 Conference, St Petersburg, Russia, pp. 601-606, 2011.

C-ACTI : F71 P. Dubs, M. Khalij, R. Benelmir, and A. Tazibt, "Study on the dynamical characteristics of a

supersonic high pressure ratio underexpanded impinging ideal gas jet through numerical simulations", Mechanics Research Communications, vol. 38, Issue 3, pp. 267-273, 2011.

C-ACTI : F72 P. Dunand, G. Castanet, M. Gradeck, F. Lemoine, and D. Maillet, "Heat transfers of droplets

impinging onto a wall above the Leidenfrost temperature", ILASS, 24th European Conference on Liquid Atomization and Spray Systems, Estoril, Portugal, 2011.

C-ACTI : F73 J.R. Fontaine, R. Devienne, F.X. Keller, and C. Bourdel, "Capture hood efficiency above

industrial heat and pollutant sources", 12th International Conference on Air Distribution in Rooms, Roomvent 2011, Trondheim, Norvège, 2011.

C-ACTI : F74 N. Seiler, P. Ruyer, F. Lelong, F. Secondi, and M. Gradeck, "CFD simulations of ballonned

regions of a damaged core during the reflooding phase of a LOCA", 14th International Topical Meeting on Nuclear Reactor Thermal Hydraulics (NURETH-14), Toronto, Ontario, Canada, 2011.

C-ACTI : F75 M.M. Yazdanpanah, A. Hoteit, A. Forret, T. Gauthier, and A. Delebarre, "Gas Tracer Study in a non mechanical L-Valve", 10th International Conference On Circulating Fluidized Beds And Fluidization Technology - CFB-10 New York, USA, pp. 98-105, 2011.



Année 2007

C-ACTN : F1 A. Abidate, S.Aniss, M.Souhar, O.Caballina, "Instabilité interfaciale d’une cellule de Hele-Shaw en rotation variable avec le temps", 8ème Congrès de mécanique, Faculté des Sciences, Université Chouaïb Doukkali. EL Jadida, Maroc, 2007.

C-ACTN : F2 C. Baravian, S. André, N. Renault, and C. Cunat, "Suivi dynamique d’un PEHD par transport incohérent de lumière, Imagerie infrarouge et Extensomètrie optique", 18ème Congrès Français de Mécanique, Grenoble, France, 2007.

C-ACTN : F3 G. Benmouffok-Benbelkacem, F. Caton, C. Baravian, and S. Skali-Lami, "Propriétés

rhéologiques de quelques fluides à seuils : du solide élastique au fluide viscoélastique", 42 ème colloque du Groupe Français de Rhéologie, GFR 2007 , Clermont-Ferrand, France, 2007.

C-ACTN : F4 F. Caton and C. Baravian, "Fluage et rupture de fluides à seuils", 18ème Congrès Français de

Mécanique, Grenoble, France, 2007. C-ACTN : F5 Y. Cheny and O. Botella, "La méthode LS-STAG : une nouvelle approche de type Frontière

Immergée / « Level-Set » pour le calcul d'écoulements visqueux incompressibles en géométries complexes", 18ème Congrès Français de Mécanique, Grenoble, France, 2007.

C-ACTN : F6 A. Kouachi, M. Gradeck, F. Volle, D. Maillet, and M. Lebouché, "Etude du refroidissement par

sprays d’un cylindre mobile à haute température", 18ème Congrès Français de Mécanique, Grenoble, France, 2007.

C-ACTN : F7 Y. Lebranchu, E. Plaut, R. Simitev and F.H. Busse, "Etude théorique d'ondes de Rossby

thermiques non linéaires en géométrie sphérique : influence du mode de chauffage.", 10ème Rencontre du Non Linéaire, Paris, France, pp. 95-100, 2007.

C-ACTN : F8 Y. Lebranchu, E. Plaut and E. Serre, "Etude de la stabilité d'écoulements annulaires

tournants cisaillés", 18ème Congrès Français de Mécanique, Grenoble, France, 2007. C-ACTN : F9 A. Ouattara, D. Maillet, M. Lebouché, and M. Gradeck, "Méthode de conduction inverse

appliquée à l’estimation d’un flux de chauffage par induction", Congrès Français de Thermique, SFT 2007, Ile des Embiez, France, vol. 2, pp. 933-938, 2007.

Année 2008 C-ACTN : F10 C. Baravian, L. J. Michot, I. Bihannic, S. Maddi, P. Levitz, and P. Davidson, "Transitions de

phase dans les suspensions d’argile", Groupe Français de Rhéologie, Ecole Polytechnique, 2008.

C-ACTN : F11 A. Labergue, A. Delconte, and F. Lemoine, "Fluorescence Induite par Laser à trois couleurs

appliquées à la Mesure de Température de Gouttes dans les Sprays", Congrès Français de Thermique SFT 2008, Toulouse, France, 2008.

C-ACTN : F12 A. Labergue, A. Delconte, and F. Lemoine, "Fluorescence Induite par Laser à trois couleurs

appliquées à la Mesure de Température de Gouttes dans les Sprays", Congrès Francophone de Techniques Laser, CFTL 2008, Poitiers, France, 2008.

C-ACTN : F13 F. Lelong, N. Seiler, M. Gradeck, and D. Maillet, "Refroidissement d’une plaque par un train

de gouttes monodispersées : étude de faisabilité et dimensionnement", Congrès Français de Thermique, SFT 2008, Toulouse, France, vol. 1, pp. 445-450, 2008.

C-ACTN : F14 T. Liénart, G. Castanet, and F. Lemoine, "Echauffement de gouttes impactant une paroi

chauffée", Congrès Français de Thermique SFT2008, Toulouse, France, 2008. Année 2009

C-ACTN : F15 V. Deprédurand, G. Castanet, and F. Lemoine, "Influence de la nature du combustible sur les

interactions entres gouttes en évaporation", Congrès de la Société Française de Thermique (SFT 09), Vannes, France, 2009.

C-ACTN : F16 R. Devienne, J. R. Fontaine, and J. Kicka, "Caractérisation expérimentale d'un panache de

contaminant passif au-dessus d'une source thermique. Efficacité de captage d'une hotte


d'aspiration", Congrès de la Société Française de Thermique SFT 2009 , Vannes, France, vol. 1, pp. 33-38, 2009.

C-ACTN : F17 A. El Shrif, L. Cordier, and S. Skali-Lami, "Contrôle optimal par Simulation aux Grandes

Echelles d'un écoulement de canal turbulent", 19ème Congrès Français de Mécanique, Marseille, France, 2009.

C-ACTN : F18 A. Esmael, C. Nouar, and A. Lefèvre, "Transition vers la turbulence pour un fluide non

Newtonien dans une conduite cylindrique. Mise en évidence expérimentale d'un écoulement chaotique induit par la stratification de la viscosité", 19ème Congrès Français de Mécanique, Marseille, France, 2009.

C-ACTN : F19 A. Lamorlette, A. Collin, P. Boulet, and O. Séro-Guillaume, "Etude numérique du coefficient

d'extinction pour une structure végétale générée à l'aide de fractales", Congrès de la Société Française de Thermique, Vannes, France, CD-ROM, pp. 241-246, 2009.

C-ACTN : F20 S. Madani, O. Caballina, and M. Souhar, "Analyse physique et expérimentale du

comportement dynamique et interfacial d'une bulle de Taylor dans un tube vertical oscillant", 19ème Congrès Français de Mécanique, Marseille, France, 2009.

C-ACTN : F21 S. Madani, O. Caballina, and M. Souhar, "Dynamique instationnaire d'une bulle de Taylor

dans un tube vertical oscillant", 9ème Congrès de Mécanique, Marrakech, Maroc, 2009. C-ACTN : F22 E. Paineau, K. Antonova, I. Dozov, P. Davidson, L. J. Michot, I. Bihannic, C. Baravian, and P.

Levitz, "Orientations sous champ de suspensions aqueuses de Beidellite", Groupement Français des Argiles, Toulouse, France, 2009.

C-ACTN : F23 E. Paineau, L.J. Michot, I. Bihannic, S. Maddi, C. Baravian, P. Davidson, and P. Levitz, "Phases

Cristal-Liquide dans des suspensions aqueuses de beidellite", Groupement Français des Argiles, Toulouse, France, 2009.

C-ACTN : F24 N. Roland, E. Plaut, and C. Nouar, "Modélisation de la transition vers la turbulence dans un

écoulement en conduite de fluide rhéofluidifiant", 19ème Congrès Français de Mécanique, Marseille, France, 2009.

Année 2010 C-ACTN : F25 G. Castanet, A. Labergue, and F. Lemoine, "Mesure du champ de température à l'intérieur de

gouttes en combustion", 12ème Congrès Francophone de Techniques Laser, Nancy, France, CD-ROM, 2010.

C-ACTN : F26 I. Daoud, N. Rimbert, A. Jardy, B. Oesterlé, S. Hans, and J. P. Bellot, "Prédiction du

comportement des inclusions d'oxydes dans une poche d'acier liquide : deux approches numériques", Matériaux 2010, Nantes, France, 2010.

C-ACTN : F27 P. Dunand, G. Castanet, and F. Lemoine, "Mesure de la température de gouttes impactant

une paroi chaude par imagerie PLIF", 12ème Congrès Francophone de Techniques Laser, Nancy, France, CD-ROM, 2010.

C-ACTN : F28 M. Gradeck, M. Lebouché, A. Ouattara, D. Maillet, and P. Gardin, "Propagation d'un front de

trempe dans le cas d'une émulsion eau-huile", Congrès Français de Thermique, SFT 2010, Le Touquet, France, CD-ROM, 2010.

C-ACTN : F29 A. Labergue, A. Delconte, and F. Lemoine, "Nouvelles perspectives pour la mesure de

température de gouttes dans un spray par Fluorescence Induite par Laser multibande", 12ème Congrès Francophone de Techniques Laser, Nancy, France, CD-ROM, 2010.

C-ACTN : F30 F. Lelong, M. Gradeck, D. Maillet, and N. Seiler, "Evaluation du flux de chaleur extrait d'une

plaque impactée par un train de gouttes monodispersées", Congrès Français de Thermique, SFT 2010, Le Touquet, France, vol. 2, pp. 669-674, 2010.

Année 2011 C-ACTN : F31 H. Ammar, B. Garnier, A. Ould El Moctar, F. Monti, H. Willaime, K. Loubiere, M. Gradeck, M.

Lebouché, C. Gourdon, and H. Peerhossaini, "Analyse thermique des réactions chimiques dans un micro-échangeur multifonctionnel", Congrès SFT 2011 , Perpignan, France, pp. 533-538, 2011.



C-COM : F1 C. Baravian, S. André, N. Renault, and C. Cunat, "Analyse thermo structurelle de l’endommagement d’un PEHD", Congrès du Groupe Français de Rhéologie, Clermont-Ferrand, France, 2007.

C-COM : F2 J. Houhou, R. Al Khatib, C. Mustin, B. Lartiges, and S. Skali-Lami, "Monitoring bacterial

biofilm growth in a couette poiseuille reactor", PNIR Biofilms, Paris, France, 2007. C-COM : F3 C. Maqua, V. Deprédurand, and F. Lemoine, "Transient composition measurement of

bicomponent evaporating droplets using laser-induced fluorescence of acetone", 8th International Congress on Optical Particle Characterization, Graz, Autriche, 2007.

C-COM : F4 B. Oesterlé, "Ecoulements diphasiques dispersés : interactions turbulence-particules,

écoulements turbulents particulaires", Session IPSI-CETIM « Les écoulements diphasique »s, Cité des Sciences et de l’Industrie, Paris, France, 2007.

C-COM : F5 A. Ouattara, M. Lebouché, M. Gradeck, and D. Maillet, "Thermographie infrarouge et

conduction inverse : estimation d'une source surfacique de chauffage par induction", Journée SFT, Problèmes Inverses de Champs : Apports et Limitations de la Thermographie Infrarouge, Paris, France, 2007.

C-COM : F6 G. Benmouffok-Benbelkacem, F. Caton, and S. Skali-Lami, "Détermination de la viscoélasticité

de certains fluides à seuil en dessous et au dessus du seuil", Journées des Jeunes Rhéologues, JJR 2008, Erdeven, Morbihan, France, 2008.

C-COM : F7 O.Botella and Y.Cheny, "The LS-STAG Method : A new Immersed Boundary/Level-Set Method

for the Computation of Incompressible Viscous Flows in Complex Geometries", 5th European Congress on Computational Methods in Applied Sciences and Engineeering, Venise, Italie, 2008.

C-COM : F8 A. Collin, "Détermination du coefficient d'extinction pour une structure végétale : Un petit

coefficient aux grands effets ?", GDR Feux de Forêts et de Compartiments, 2008. C-COM : F9 M. Gradeck, F. Lelong, N. Seiler, and D. Maillet, "Estimation of heat transfer rates to droplets

under the conditions of a LOCA in a PWR in the ballooned zone", 190ème Session du comité scientifique et technique de la Société Hydrotechnique de France, Modélisation des écoulements diphasiques bouillants, Grenoble, France, 2008.

C-COM : F10 B. Oesterlé, "Modélisation stochastique de la dispersion turbulente de particules discrètes",

Laboratoire EM2C, Ecole Centrale, Paris, France, 2008. C-COM : F11 B. Oesterlé, "Using kinematic simulation to investigate the behaviour of dense or light

particles in homogeneous turbulence", 4th Workshop on Synthetic Turbulence Models, ERCOFTAC-SIG42, Nancy, France, 2008.

C-COM : F12 C.Baravian, "Geometrical aspect of non-isotropic suspensions", Van t'Hoff Institute, Pays-Bas,

2009. C-COM : F13 C. Baravian, "Caractérisation de l'endommagement par techniques optiques", Laboratoire

Rhodia, Lyon, France, 2009. C-COM : F14 O. Botella, "La méthode LS-STAG : une nouvelle approche de type « frontières immergées »/

Level-Set pour le calcul d'écoulements visqueux incompressibles en géométries complexes", Laboratoire d’Etudes Aérodynamiques. Poitiers, France, 2009.

C-COM : F15 O. Botella and Y. Cheny, "The LS-STAG method for viscoelastic liquids : a new Immersed

Boundary / Finite Volume method for flow computations in irregular geometries", 5th Annual European Rheology Conference, Cardiff, Royaume Uni, 2009.

C-COM : F16 O. Botella and Y. Cheny, "The LS-STAG Method for Incompressible Flows in Irregular

Geometries I : Basics of the Discretization and Application to Newtonian Fluids", Academy Colloquium on Immersed Boundary Methods : Current Status and Future Research Directions (EUROMECH 507 / ERCOFTAC), Amsterdam, Pays Bas, 2009.

C-COM : F17 Y. Cheny and O. Botella, "The LS-STAG Method for Newtonian and viscoelastic liquid in

irregular geometries : Basics of the discretization and benchmark computations", 5th Annual European Rheology Conference, Cardiff, Royaume Uni, 2009.


C-COM : F18 Y. Cheny and O. Botella, "The LS-STAG Method for Incompressible Flows in Irregular Geometries II : Application to Viscoelastic Liquids", Academy Colloquium on Immersed Boundary Methods : Current Status and Future Research Directions (EUROMECH 507 / ERCOFTAC), Amsterdam, Pays Bas, 2009.

C-COM : F19 J. Ducourneau, A. Faiz, and J. Chatillon, "Mesure du profil de pression acoustique au dessus

de parois à relief périodique - Mesure du coefficient de diffusion acoustique dans un local industriel d'une paroi ondulée", UMAP, 2009.

C-COM : F20 L.J. Michot, E. Paineau, C. Baravian, I. Bihannic, S. Maddi, P. Levitz, and P. Davidson, "Sol-Gel

and Isotropic/Nematic Transitions in Aqueous Suspensions of Swelling Clay Minerals : a Structural and Rheological Study on Size-Selected Particles", IACIS, New-York Etats Unis, 2009.

C-COM : F21 S. Skali-Lami, "Flow of pulp of paper in pipes", Workshop ERCOFTAC-SIG 43 "Fibre suspension

flows", Jyväskylä, Finland, 2009. C-COM : F22 B.Oesterlé, "Monte-Carlo simulation of pair dispersion and clustering of particles in isotropic

turbulence", 6th Workshop on Synthetic Turbulence Models, ERCOFTAC-SIG42, Lyon, France, 2010.

C-COM : F23 N. Rimbert, "Simple model for turbulence intermittencies based on self-avoiding random

vortex stretching", 6th Workshop on Synthetic Turbulence Models, ERCOFTAC-SIG 42, Lyon, France, 2010.

C-COM : F24 S. Skali-Lami, "Flocculation of pulp paper in pipes", Second workshop ERCOFTAC-SIG 43 "Fibre

suspension flows", Stockholm, Suède, 2010. Communications par affiche dans un congrès international ou national C-AFF : F1 S. Madani, O. Caballina, M. Souhar, "Investigations on the dynamic and interfacial behavior

of a Taylor bubble rising in an oscillating vertical pipe", 7th International Conference on Multiphase Flow (ICMF), Tampa, Florida, USA, 2010

120 COMMUNICATIONS DU GROUPE "ÉNERGIE ET TRANSFERTS"

Communication du Groupe "Énergie et transferts" Conférences invitées dans un congrès international C-INV : E1 M. Feidt, "Optimal use of energy systems and processes", 3rd International Energy-Exergy and

Environment Symposium, Keynote speaker, Evora, Portugal, CD-ROM, 2007.

C-INV : E2 M. Panfilov, "Effects of self-organisation in the problems of underground storage of H2 and CO2 mixtures", International Conference "Fundamental basis of new technologies of gas and oil industry", Russian Academy of Sciences, Oil and Gas Research Institute (OGRI), dedicated to the 20th anniversary of OGRI, Plenary lecture, Moscou, 2007.

C-INV : E3 M. Panfilov and I. Panfilova, "Capillary-wave model for two-phase flow in porous media,

International Conference “Multiscale Problems in Science and Technology. Challenges to Mathematical Analysis and Perspectives II", Plenary lecture, Dubrovnik, Croatia, 2007.

C-INV : E4 A. Degiovanni and B. Remy, "Short Overview of an Experiment in Thermal Metrology: A Never

Ended Success Story", 7th International Symposium on Heat Transfer (ISHT’07), Beijing, China, Keynote Lecture, 2008.

C-INV : E5 M. Panfilov and I. Panfilova, "Multicomponent two-phase flow in porous media :

macrokinetics of oscillatory waves", International Conférence "Scaling Up and Modelling for Transport and Flow in Porous Media", Plenary lecture, Dubrovnik, Croatia, 2008.

C-INV : E6 D. Maillet, "Caractérisation de la dispersion thermique en milieu poreux", Conférence invitée,

International Conference on Thermophysical Characterization and Inverse Problems ICTCIP'09, Keynote Lecture, Sousse, Tunisie, 2009.

C-INV : E7 D. Maillet, B. Fiers, and G. Ferschneider, "Characterization of thermal dispersion and wall

effects in porous media", 20th International Congress of Mechanical, Symposium Energy & Thermal Sciences, Conférence invitée, Gramado, RS, Brazil, CD-ROM Paper LEC0024, ABCM Publisher, 2009.

C-INV : E8 M. Panfilov and A. Abadpour, "Two-phase flow with interfaces of phase disappearing : Method

of Extended Saturations - EXTENSAT. MAMERN09", 3rd International Conference on Approximation Methods and Numerical Modeling in Environment and Natural Resources, Plenary lecture, Pau, France, 2009.

C-INV : E9 B. Remy, Y. Souhar, and A. Degiovanni, "Thermal Characterization of Anisotropic Materials

Through Integral Methods", International Conference on Thermophysical Characterization and Inverse Problems ICTCIP'09, Keynote Lecture, Sousse, Tunisie, 2009.

C-INV : E10 M. Feidt, "Thermodynamic of energy systems and processes a review and properties", 2nd

International Conference on Energy Conversion and Conservation (CICME'10), Conférence plénière invitée, Hammamet, Tunisie, pp. 1-17, 2010.

C-INV : E11 F. Uriz, B. Remy, A. Degiovanni and O.Verseux, "Improved temperature extrapolation methods

for powerplant systems", 10th AIAA/ASME Joint Thermophysics and Heat Transfer Conference, Keynote Lecture, Chicago, IL, Etats-Unis, 2010.

Conférences invitées dans un congrès national C-INV : E12 M. Panfilov, "Thermo-Hydrodynamics of multicomponent two-phase flow in porous media",

Conférence plénière organisée par le GdR MoMas. Institut des Mathématiques Henri Poincaré, Paris, France, 2007.

C-INV : E13 B. Remy and A. Degiovanni, "Mesure de la diffusivité thermique de matériaux par méthodes

optiques", Thermographie instrumentale et industrielle, Thermogram' 2007, Conférence invitée, Chalons en Champagne, ISBN 2-9513961-3-9 pp. 221-253, 2007.

C-INV : E14 M. Panfilov and A. Abadpour, "Principle of equivalence and method of negative saturations for multicomponent flow with phase transitions through porous media", SIAM Conference on Mathematical & Computational Issues in the Geosciences (GS09), Plenary lecture at Minisymposium, Leipzig, Germany, 2009.

C-INV : E15 B. Remy, Y. Souhar, and A. Degiovanni, "Thermographie et Métrologie thermique",

Thermogram’2009, Conférence invitée, Reims, France, ISBN 2-9513961-4-7,pp.41-71, 2009.

COMMUNICATIONS DU GROUPE "ÉNERGIE ET TRANSFERTS" 121

Communications avec actes dans un congrès international Année 2007 C-ACTI : E1 F. Asllanaj, L. Soudre, G. Parent, and G. Jeandel, "Transient radiation and conduction heat

transfer in two dimensional complex geometries", Third International Symposium on Radiative Transfer, Bodrum, Turquie, CD-ROM p. (10 pp), 2007.

C-ACTI : E2 R. Boussehain, D. Dimitrov, and M. Feidt, "Utilisation simultanée de chaleur et de froid en

industrie agro-alimentaire à l'aide de machines à compression mécanique de vapeur : quel critère d'efficacité ?", Food Science and Technology 2007. Tome 14, Plovdiv, Bulgarie, vol. 2, pp. 81-90, 2007.

C-ACTI : E3 T. Colinart, O. Lottin, G. Maranzana, S. Didierjean, and C. Moyne, "Predictive model of

transport properties of fuel cell membrane : from microscopic to macroscopic level", Hydrogen & Fuel Cell 2007, International Conference and Trade Show, Vancouver Convention & Exhibition Centre, Vancouver BC, Canada, pp. 432-436, 2007.

C-ACTI : E4 A. Constantinescu, M. Feidt, and A. Badea, "Valorisation des biocarburants dans les MACI",

CIEM'07 - International Conference Energy-Environment, Bucarest, Roumanie, vol. 69. N° 4, pp. 37-47, 2007.

C-ACTI : E5 D. Descieux and M. Feidt, "Analysis of the non adiabatic dual cycle at maximum imposed cycle

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C-ACTI : E6 M. Feidt, M. Karkri, R. Boussehain, M. Costea, C. Petre, and S. Petrescu, "What's new with

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C-ACTI : E7 M. Feidt, C. Petre, M. Costea, and S. Petrescu, "A model for study and optimization of real

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C-ACTI : E8 M. Feidt, C. Petre, M. Costea, and S. Petrescu, "Optimization model of a refrigeration machine :

corroboration with experimental data", ECOS 07, 20ème conference on efficiency, Cost, Optimization, Simulation and Environment impact of Energy Systems, Padoue, Italie, vol. 1, pp. 173-180, 2007.

C-ACTI : E9 B. Fiers, N. Moumini, A. Testu, D. Maillet, and T. Niass, "Thermal dispersion in a granular

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C-ACTI : E16 C. Moyne, M.A. Murad, "Three-Scale Modelling of Swelling Clays : Dual Porosity Approach", IUTAM Symposium on Swelling and Shrinking of Porous Materials : From Colloid Science to Poromechanics, Petropolis, Brazil, 2007.

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C-ACTI : E20 M. Petryk, S. Leclerc, D. Canet, and J. Fraissard, "Mathematical modeling and visualization of

gaz diffusion in a zeolithe bed using a slice selection procedure", 9th International Conference on Fundamentals of Adsorption, Giardini Naxos, Italie, 2007.

C-ACTI : E21 D. Queiros-Conde and M. Feidt, "Entropic skins geometry and dynamics of turbulent reactive

front", Journées Européennes de Thermodynamique Contemporaines, Saint-Etienne, France, vol. IX, pp. 159-162, 2007.

C-ACTI : E22 S. Radulescu, O. Lottin, and M. Feidt, "Hybrid CHP plants using a SOFC and external steam

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Année 2008 C-ACTI : E24 V. Apostol, G. Popescu, H. Hop, M. Feidt, and T. Popescu, "Thermodynamic analysis of new eco

refrigerants ammonia and dimethylether blends", COFRET'08, 4ème colloque francophone en Energie, Environnement, Economie et Thermodynamique Communication 64, Nantes, France, 2008.

C-ACTI : E25 F. Asllanaj, L. Soudre, Y. Meshaka, and G. Jeandel, "Simulation of transient two-dimensional

radiative and conductive heat exchanges in high-temperature glass", CHT-08 : Advances in computational heat transfer, Marrakech, Maroc, CD-ROM, (CHT08 215, 18 pp), 2008.

C-ACTI : E26 S. Chupin, S. Didierjean, J. Ramousse, K. Agbossou, and Y. Dube, "Comparison of Feeding Gas

Strategies (Co- and Counter-Flow) in a PEM Fuel Cell Through a Pseudo 2D Diphasic Water Model", Fuel Cell 2008, Sixth International Fuel Cell Science, Engineering and Technology Conference, Denver Colorado, USA, 2008.

C-ACTI : E27 T. Colinart, O. Lottin, B. Antoine, S. Didierjean, G. Maranzana, and C. Moyne, "Pseudo 2D

polarization model of a Polymer Exchange Membrane Fuel Cell including liquid water transport", 5th European Thermal-Sciences Conference, Eindhoven, Hollande, 2008.

C-ACTI : E28 A. Constantinescu, P. Girods, Y. Rogaume, M. Feidt, and A. Badea, "Influence de l'eau et de la

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C-ACTI : E29 D. Conteau, S. Didierjean, C. Bonnet, F. Lapicque, D. Funfschilling, and M. Weber, "Design of

electrodes to detect liquid water in gas channels of Proton Exchange Membrane Fuel Cells (PEMFC)", FDFC 2008 Fundamentals and Developments of Fuel Cell Conference 2008, Nancy, France, 2008.

C-ACTI : E30 C. Dalet, O. Lottin, G. Maranzana, and M. Diny, "Criteria for characterizing the performances of

fuel cell humidifiers : theoretical approach and experimental results", Sixth International Fuel Cell Science, Engineering and Technology Conference, Denver Colorado, USA, 2008.

C-ACTI : E31 C. Dalet, O. Lottin, G. Maranzana, and M. Diny, "Criteria for characterizing the performances of

fuel cell humidifiers", 5th European Thermal-Sciences Conference, Eindhoven, Hollande, CD-ROM, 2008.


C-ACTI : E32 S. Didierjean, O. Lottin, G. Maranzana, and T. Geneston, "PEM Fuel Cell voltage transient response to a thermal perturbation", FuelCell2008, Sixth International Fuel Cell Science, Engineering and Technology Conference, Denver Colorado, USA, 2008.

C-ACTI : E33 S. Didierjean, O. Lottin, G. Maranzana, and T. Geneston, "PEM Fuel Cell voltage transient

response to a thermal perturbation", 5th European Thermal-Sciences Conference, Eindhoven, Hollande, CD-ROM, 2008.

C-ACTI : E34 M. Feidt, O. Lottin, and D. Queiros-Conde, "The contribution of the thermodynamics to design

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C-ACTI : E36 M. Girault, D. Maillet, Y. Rouizi, Y. J. Favennec, and D. Petit, "Estimation of position and time-

varying intensity of a heat source using reduced models built with the Modal Identification Method", 6th International Conference on Inverse Problems in Engineering : Theory and Practice, ICIPE 2008, Dourdan, France, vol. 135, n° 1, p. 8, 10.1088/1742-6596/135/1/012043, 2008.

C-ACTI : E37 D. Lacroix, G. Parent, K. Joulain, and S. Fumeron, "Monte Carlo simulation of heat pulse

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C-ACTI : E38 M. Lazard and B. Remy, "Heat Flux and Temperature Estimation during Cutting Process

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C-ACTI : E39 S. Leclerc, G. Almeida, and P. Perre, "MRI as a tool to study water behavior in wood", EUROMAR 2008, St Petersbourg, Russie, p. 256, 2008.

C-ACTI : E40 J. Mainka, G. Maranzana, J. Dillet, S. Didierjean, and O. Lottin, "Investigation on the origin of

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C-ACTI : E42 T. Morosuk and M. Feidt, "Thermodynamic analysis of multiflows regeneration HEX",

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C-ACTI : E43 N. Moumini, C. Baravian, and J. Dillet, "Incoherent light transport in anisotropic media :

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C-ACTI : E44 H.Q N'Guyen, B. Remy, and A. Degiovanni, "Fast and Accurate Simplified Radiative Model for

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C-ACTI : E45 T. Pierre, B. Remy, and A. Degiovanni, "Multi-Spectral techniques applied for the measurement of the microscale temperature through cooled multiplier tube in photon counting mode", 1st ASME Micro/Nanoscale Heat Transfer International Conference (MNHT08), Tainan, vol. PART B, pp. 845-852, 2008.

C-ACTI : E46 S. Oladyshkin, "Nonlinear mechanics of multiphase flow in porous media : phase transitions –

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C-ACTI : E47 A. Ouattara, D. Maillet, M. Gradeck, B. Remy, M. Lebouché, "Estimation of Wall Conditions for

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C-ACTI : E48 G. Parent, S. Fumeron, and D. Lacroix, "FDTD study of the surface waves detection in

apertureless scanning near-field microscopy", Proceedings of the ASME Micro/Nanoscale Heat Transfer International Conference, Part B, pp. 1243-1249, 2008.


C-ACTI : E49 I. Perry, Y. Jannot, D. Maillet, and B. Fiers, "Velocity distribution in the transverse section of a

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dans un moteur irréversible à échanges thermiques isothermes à l'aide de la thermodynamique à vitesse finie", COFRET'08. 4ème colloque francophone en Energie, Environnement, Economie et Thermodynamique, Communication 38, Nantes, France, 2008.

C-ACTI : E51 S. Petrescu, C. Petre, M. Costea, O. Malancioiu, N. Boriaru, A. Dobrovicescu, M. Feidt, and C.

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C-ACTI : E52 S. Petrescu, C. Petre, M. Costea, E. Mladin, C. Harmann, and M. Feidt, "Entropy generation

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C-ACTI : E82 E. Barthélémy, S. Albert, C. Vigreux, A. Pradel, X. Zhang, S. Zhang, G. Parent, T. Billeton, J. E.

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C-ACTI : E92 G. Maranzana, O. Lottin, C. Moyne, J. Dillet, A. Lamibrac, J. Mainka, and S. Didierjean, "Internal

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C-ACTI : E97 G. Parent, Z. Acem, A. Collin, and P. Boulet, "Radiative properties in the frame of forest fires",

6th International Symposium on Radiative Transfer, Antalya, Turquie, p. 10, 2010. C-ACTI : E98 J.C. Perrin, R. W. Falta, S. Krevor, L. Zuo, K. Ellison, and S.M. Benson, "Laboratory experiments

on core-scale behavior of CO2 exolved from CO2-saturated brine, Energy Procedia 2011", 10th International Conference on Greenhouse Gas Control Technologies, GHGT-10, Amsterdam, Pays-Bas, 2010.

C-ACTI : E99 S. Petrescu, G. Tirca-Dragomirescu, M. Feidt, A. Dobrovicescu, M. Costea, C. Petre, and C. Dobre,

"Combined heat and power solar stirling engine", 23rd International Conference on Efficiency, Cost, Optimization, Simulation and Environmental Impact of Energy Systems, Lausanne, Switzerland, p. 359, 2010.

C-ACTI : E100 T. Pierre, B. Remy and A. Degiovanni, "A functional approach of the experimental device

transfer function for temperature measurements in the UV-visible wavelengths with multi-spectral method", 14th International Heat Transfer Conference. Washington (IHTC 14), Washington, Etats Unis, 2010.

C-ACTI : E101 G. Popescu, H. Pop, M. Feidt, T. Popescu, V. Apostol, and C.A. Marinescu, "Thermodynamics analysis of HC blends R290 and R600 as eco-refrigerants", 5ème Colloque Francophone sur l'Energie-Environnement-Economie-Thermodynamique, Iasi, Roumanie, pp. 463-476, 2010, ISSN-1011-2855.

C-ACTI : E102 G. Radilla, J. Sausse, B. Sanjuan, and M. Fourar, "Tracer Tests in the Enhanced Geothermal

System (EGS) of Soultz-sous-Forêts. What Does the Stratified, Medium Approach Tell Us About the Fracture Permeability in the Reservoir ?", 35th Stanford Geothermal Workshop, Fisher Conference Center, Stanford, CA, U.S.A, CD-ROM, 2010.

C-ACTI : E103 B. Remy and A. Degiovanni, "Alternative and Relevent Representation to Heat Transfer

Coefficient for Modeling the Heat Transfer Between a Fluid and a Non-Isothermal Wall in Transient Regime", 14th International Heat Transfer Conference. Washington (IHTC 14), Washington, Etats Unis, 2010.

C-ACTI : E104 B. Remy, A. Serrand and A. Degiovanni, J.P. Lasserre, Y. Loreau, L. Voisin, T. Desanlis, B. Bicrel and A. Galtié, "Estimation of the Spatial Distribution of High Impulsed Heat Flux Stimulations Through Infrared Thermography", 10th Conference on Quantitative InfraRed Thermography , Université Laval Québec, Canada, 2010.

C-ACTI : E105 W. Salameh, S. Leclerc, and D. Stemmelen, "Magnetic resonance imaging of flow in porous

media", 10th Bologna Conference on Magnetic Resonance in porous media (MRPM-10), Leipzig, Allemagne, 2010.

C-ACTI : E106 W. Salameh, S. Leclerc, D. Stemmelen, and J. M. Escanyé, "NMR Imaging of Water Flow in

Packed Beds", 10th Bologna Conference on Magnetic Resonance in porous media (MRPM10), Leipzig, Allemagne, pp. 12-16, 2010.

C-ACTI : E107 Y.Souhar, B. Remy and A. Degiovanni, "High Temperature Facility Under Vacuum for the

Thermal Characterization of Anisotropic Materials", 14th International Heat Transfer Conference. Washington, USA (IHTC 14), Washington, Etats Unis, 2010.

C-ACTI : E108 J. Tissot, P. Boulet, F. Trinquet, L. Fournaison, and H. Macchi-Tejeda, "Numerical and

experimental study of a sprayed air-cooled condenser", 2nd Workshop on Refrigerant Charge Reduction, KTH, Stockholm, Sweden, p. 8, 2010.

C-ACTI : E109 R. Touaibi, A. Tahar Abbes, R. Boussehain, M. Feidt, E. Vasilescu, M. Costea, and B. Khelidj,

"Modélisation d'un système de refroidissement solaire par absorption utilisant (H2O-LiBr)", 5ème Colloque Francophone sur l'Energie-Environnement-Economie-Thermodynamique, Iasi, Roumanie, pp. 375-385, 2010, ISSN-1011-2855.

C-ACTI : E110 I. Traoré, D. Lacroix, and G. Jeandel, "Transfert de chaleur et de masse dans les parois des

bâtiments à ossature bois", 1er Colloque International Francophone d'Energétique et de Mécanique, CIFEM 2010, Sally, Sénégal, 2010.


Année 2011 C-ACTI : E111 D. Conteau, S. Didierjean, C. Bonnet, F. Lapicque, and D. Fünfschilling, "Study of liquid water

presence in the cathode channel of a PEMFC using original microsensors and pressure drop measurements", Proceedings of the Fundamentals and Developments of Fuel Cells Conference 2011, Grenoble, France, 2011.

C-ACTI : E112 A. Lamibrac, G. Maranzana, O. Lottin, J. Dillet, J. Mainka, A. Thomas, S. Didierjean, A. Chenu, and

C. Moyne, "Experimental characterization of internal currents during start-up of a Proton Exchange Membrane Fuel Cell", Proceedings of the Fundamentals and Developments of Fuel Cells Conference 2011, Grenoble, France, 2011.

C-ACTI : E113 L. Maldonado, J.C. Perrin, J. Dillet, and O. Lottin, "Characterization of the hygrothermal aging

of Nafion® 115 at 60°C and under different humidity conditions", Proceedings of the Fundamentals and Developments of Fuel Cells Conference 2011, Grenoble, France, 2011.

C-ACTI : E114 A. Morin, F. Xu, G. Gebel, and O. Diat, "Influence of PEMFC gas flow configuration on

performance and water distribution studied by SANS : Evidence of the effect of gravity", Proceedings of the Fundamentals and Developments of Fuel Cells Conference 2011, Grenoble, France, 2011.

C-ACTI : E115 M. Rasoulzadeh and M. Panfilov, "Nonlocal models of flow in multiscale media", MATCH

Symposium Analytical and Numerical Methods for Multiphase Systems, Heidelberg, Germany, 2011.

C-ACTI : E116 B. Remy, S. André, and D. Maillet, "Non Linear Parameter Estimation Problems : Tools for

Enhancing Metroligical Objectives", Metti 5 "Thermal Measurements & Inverse Techniques, Advanced Spring School, Roscoff, France, p. 59, 2011.

C-ACTI : E117 B. Remy and A. Degiovanni, "Thermal Characterization of Anisotropic Materials at High

Temperature Through A Laser Flash Method and Fast Infrared Camera", 4ème Matérials & Fluids at High Température, MFHT-4, Orléans, France, 2011.

C-ACTI : E118 B. Remy and A. Degiovanni, "Thermal Characterization of Anisotropic Materials at High

Temperature Through A Laser Method and Fast Infrared Camera", Materials & Fluids at High Temperature, MFHT-4, Orléans, France, 2011.

C-ACTI : E119 A. Thomas, G. Maranzana, S. Didierjean, O. Lottin, J. Dillet, and A. Lamibrac, "Thermal

management of a Proton Exchange Membrane Fuel Cell", Proceedings of the Fundamentals and Developments of Fuel Cells Conference 2011, Grenoble, France, 2011.

C-ACTI : E120 L. Trovalet, G. Jeandel, and F. Asllanaj, "Résolution numérique du transfert radiatif par la

méthode des volumes finis pour un milieu semi-transparent gris, en géométrie complexe 3D", Xème Colloque Interuniversitaire Franco-Québécois sur la Thermique des Systèmes, Saguenay, Canada, 2011.


Année 2007 C-ACTN : E1 J. Bedet, S. Leclerc, D. Stemmelen, O. Lottin, G. Maranzana, C. Moyne, P. Mutzenhardt, and D.

Canet, "Imagerie par résonance magnétique dans les milieux poreux – Application au transport de l’eau en cœur de pile à combustible [Communication orale]", 8èmes Journées d'Etude sur les Milieux Poreux, JEMP2007, Lyon, France, 2007.

C-ACTN : E2 T. Colinart, S. Didierjean, O. Lottin, C. Moyne, and G. Maranzana, "Transport d'eau et de charges

dans un milieu poreux - Application à une membrane de pile à combustible", Congrès Français de Thermique, SFT 2007, Ile des Embiez, France, 2007.

C-ACTN : E3 S. Didierjean, O. Lottin, G. Maranzana, T. Colinart, and A. Chenu, "Variation transitoire de la

tension d’une PEMFC en réponse à une perturbation thermique", Congrès Français de Thermique, SFT 2007, Ile des Embiez, France, 2007.

C-ACTN : E4 M. Kacem, G. Radilla, J. M. Lombard, and M. Fourar, "Experimental Characterization of Lavoux

Limestone for the Geological Storage of CO2", First French-German Symposium on Geological Storage of CO2, Potsdam, Germany, vol. n°9, p. 113, 2007.

C-ACTN : E5 S. Leclerc, G. Almeida, and P. Perre, "Study of water drainage under pressure in wood using

MRI", XXème Congres du GERM, Alenya, France, 2007.


C-ACTN : E6 L.J. Michot, I. Bihannic, S. Maddi, C. Baravian, P. Levitz, and P. Davidson, "Propriétés cristal liquide de suspensions aqueuses de nontronite", Congrès Français des Cristaux Liquides, Bordeaux, France, 2007.

C-ACTN : E7 A. Nowamooz, G. Radilla, and M. Fourar, "Etude expérimentale et numérique d’écoulements

dans une fracture rugueuse", 8èmes Journées d’Etudes sur les Milieux Poreux, Lyon, France, 2007.

C-ACTN : E8 Y. Peng, D. Lacroix, R. Hugon, J.L. Vasseur, and J. Bougdira, "Synthèse de poussières carbonées

dans une décharge radiofréquence", SFP2007 Congrès Général de la Société Française de Physique, Grenoble, France, 2007.

C-ACTN : E9 I. Perry and F. Bicking-Simon, "La V.A.E. au département Métrologie-Contrôle-Qualité", Partage

de la pratique. Congrès CETSIS, Bordeaux, France, 2007. C-ACTN : E10 S. Petrescu, M. Costea, C. Petre, O. Malancioiu, N. Boriaru, M. Feidt, and A. Dobrovicescu,

"Estimation et comparaison des performances de deux filières de production de l'hydrogène en utilisant l'énergie solaire", Congrès Français de Thermique, SFT 2007, Ile des Embiez, France, pp. 1027-1030, 2007.

C-ACTN : E11 T. Pierre, B. Remy and A. Degiovanni, "Mesure de la température à l’échelle microscopique par

méthode multispectrale et statistique dans la gamme UV-visible", Congrès Français de Thermique, SFT 2007, Ile des Embiez, France, vol. 2, pp. 763-768, 2007.

C-ACTN : E12 B. Remy, A. Degiovanni, and D. Maillet, "Méthode de conduction inverse appliquée à l’estimation d’un flux de chauffage par induction", Congrès Français de Thermique, SFT 2007, Ile des Embiez, France, vol. 2, pp. 909-914, 2007.

C-ACTN : E13 B. Remy, A. Degiovanni and D. Maillet, "Mesure de la diffusivité thermique de matériaux

anisotropes de petites dimensions par thermographie infrarouge et transformations intégrales", Congrès Français de Thermique, SFT 2007, Ile des Embiez, France, vol. 2, pp. 933-938, 2007.

C-ACTN : E14 L. Soudre, F. Asllanaj, Y. Meshaka, and G. Jeandel, "Mesure du champ de déplacement transverse par voie optique appliquée au thermoformage du verre", 18ème Congrès Français de Mécanique, Grenoble, France, 2007.

C-ACTN : E15 D. Stemmelen, S. Araujo de Lima, M. Murad, and C. Moyne, "Modélisation par homogénéisation

périodique de l’électro-osmose dans un milieu argileux avec effet du pH [Communication orale]", 32èmes journées scientifiques du GFHN de la particule au milieu poreux : formation, évolution, transferts, Nantes, France, pp. 87-94, 2007.

C-ACTN : E16 P. Chantrenne, K. Joulain, and D. Lacroix, "Thermique des nanosystèmes et nanomatériaux",

École Thématique du CNRS organisée par le GDR 2503, Cargèse, France, 2008. Année 2008 C-ACTN : E17 S. Chupin, S. Didierjean, J. Ramousse, G. Maranzana, and K. Agbossou, "Modélisation pseudo-2D

à du transfert d'eau dans une cellule de PEMFC. Comparaison co et contrecourant", Congrès Français de Thermique SFT 2008, Toulouse, France, 2008.

C-ACTN : E18 B. Cretin et B. Remy, "Métrologie optique : Microscopie thermique par photomultiplicateur et

caméra UV à proche IR", Thermique des nanosystèmes et nanomatériaux, Cargèse, France, 44 pages, (Keynote Lecture), 2008.

C-ACTN : E19 A. Collin, A. Lamorlette, Z. Acem, and P. Boulet, "Etude des propriétés radiatives de la

végétation à destination des modèles de propagation des feux de forêts", Congrès Français de Thermique SFT 2008, Toulouse, France, vol. 2, pp. 827-832, 2008.

C-ACTN : E20 A. Collin, S. Lechêne, G. Parent, and P. Boulet, "Influence du mode de pulvérisation des gouttes

sur l’atténuation du rayonnement par un brouillard d’eau", Congrès Français de Thermique SFT 2008, Toulouse, France, vol. 2, pp. 821-826, 2008.

C-ACTN : E21 C. Dalet, O. Lottin, G. Maranzana, and M. Diny, "Paramètres caractérisant les performances

d’un humidificateur intégré dans un système pile à combustible", Congrès Français de Thermique SFT 2008, Toulouse, France, 2008.

C-ACTN : E22 P. De Donato, G. Radilla, C. Garnier, O. Barres, and J. Pironon, "Monitoring infrarouge du CO2 du

sol, en milieu naturel émissif (Ste Marguerite - Puy de Dôme) : dynamique de transfert et isotopie", 22ème Réunion des Sciences de la Terre, Nancy, France, 2008.


C-ACTN : E23 D. Lacroix, S. Fumeron, and G. Parent, "Simulation par méthode de Monte Carlo du chauffage impulsionnel de nanostructures. Application à la détermination des propriétés thermiques", Congrès Français de Thermique SFT 2008, Toulouse, France, vol. 2, pp. 495-500, 2008.

C-ACTN : E24 H.Q N'Guyen, B. Remy et A. Degiovanni, "Modélisation du remplissage de moules pour

l’industrie verrière", Congrès Français de Thermique SFT 2008, Toulouse, France, vol. 2, pp. 851-856, 2008.

C-ACTN : E25 I. Perry, B. Fiers, and D. Maillet, "Mini-extracteur de chaleur à canal plan : vers une

caractérisation par thermographie infrarouge et convection inverse", Congrès Français de Thermique SFT 2008, Toulouse, France, Tome 1, pp. 463-468, 2008.

C-ACTN : E26 T. Pierre, B. Remy et A. Degiovanni, “De la méthode multi-spectrale au réseau de diffraction

pour la mesure de la température dans les ultraviolets“, Congrès Français de Thermique SFT 2008, Toulouse, France, vol. 1, pp. 379-384, 2008

C-ACTN : E27 B. Remy, A. Degiovanni et O. Verseux, “Mise en place de modèles d'extrapolation de température pour divers équipements de la nacelle d'un ensemble propulsif“, Congrès Français de Thermique SFT 2008, Toulouse, France, vol. 1, pp. 481-486.

C-ACTN : E28 Y. Souhar, J. Dillet, B. Remy, Y. Jannot and A. Degiovanni, "Caractérisation de matériaux anisotropes à haute température par méthode impulsionnelle et thermographie infrarouge", Congrès Français de Thermique SFT 2008, Toulouse, France, vol. 1, pp. 487-492, 2008.

Année 2009 C-ACTN : E29 Z. Acem, B. Monod, A. Collin, A. Lamorlette, and P. Boulet, "Etude des propriétés radiatives des

aiguilles de Pin Alep", Congrès Français de Thermique, Vannes, France, CD-ROM, pp. 253-258, 2009.

C-ACTN : E30 M. Anjorin, C. Awanto, L. Fagbenin, A.C. Houngan, and M. Feidt, "Détermination des

performances techniques des fourneaux utilisés au Bénin par la technique d'ébullition de l'eau", Congrès Français de Thermique, Vannes, France, CD-ROM, pp. 775-780, 2009.

C-ACTN : E31 E. Berrich, A. Fellah, A. Ben Brahim, and M. Feidt, "Etude conceptuelle et fonctionnelle d'un

cycle de réfrigération par absorption solaire, selon l'approche d'endoréversibilité", Congrès Français de Thermique, Vannes, France, CD-ROM, pp. 695-700, 2009.

C-ACTN : E32 M. Costea, S. Petrescu, C. Petre, M. Feidt, O. Malancioiu, and N. Boriaru, "Comparaison des

performances d'un système de production d'hydrogène et d'électricité à partir de l'énergie solaire pour un rendement constant ou variable de l'électrolyseur", Congrès Français de Thermique, Vannes, France, 2009.

C-ACTN : E33 J. Dillet, G. Maranzana, O. Lottin, and S. Didierjean, "Engorgement/drainage dans les canaux

d'une pile à combustible", Congrès Français de Thermique, Vannes, France, pp. 745-750, CD ROM, 2009.

C-ACTN : E34 M. Feidt, "Atelier thermodynamique et Efficacité Energétique", Congrès Français de

Thermique, Vannes, France, CD-ROM, 2009. C-ACTN : E35 B. Fiers, G. Ferschneider, and D. Maillet, "Modélisation par quadripôles thermiques de la

dispersion en milieu granulaire avec prise en compte de la paroi", Congrès Français de Thermique, Vannes, France, CD-ROM pp. 377-382, 2009.

C-ACTN : E36 L. Guendouz, S. Leclerc, A. Retournard, A. Hedjiedj, and D. Canet, "New coil geometry for radio-

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écran radiatif. Études expérimentales et numériques", Congrès Français de Thermique, Vannes, France, CD-ROM, 2009.

C-ACTN : E38 T. Maalej, F. Bonthoux, J.R. Fontaine, M. Girault, and D. Maillet, "Localisation de la position

d'une source en transfer de masse par diffusion-advection turbulente par une méthode de transmittances ", Congrès Français de Thermique, Vannes, France, CD-ROM, pp. 627-632, 2009.

C-ACTN : E39 G. Maranzana, J. Dillet, S. Didierjean, and O. Lottin, "Une pile à combustible 1.5 kW au design

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C-ACTN : E40 A. Nowamooz, G. Radilla, and M. Fourar, "Etude expérimentale et modélisation du transport de

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C-ACTN : E41 A. Nowamooz, G. Radilla, and M. Fourar, "Dispersion d'un traceur en fractures réelles. Etude expérimentale et modélisation", 9èmes Journées d'Etudes sur les Milieux Poreux, Orsay, France, p. 195, 2009.

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Année 2010 C-ACTN : E44 J.C. Candoré, J.L Bodnar, V. Detalle, P. Grossel et B. Remy, "Approche expérimentale de la

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C-ACTN : E45 B. Fiers, D. Maillet, C. Moyne, and G. Ferschneider, "Dispersion thermique et effet de paroi

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C-ACTN : E57 J. Riou, T. Frank, and M. Panfilov, "Underground storage of hydrogen : in-situ self-organization

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C-ACTN : E58 W. Salameh, J.P. Merel, S. Leclerc, and D. Stemmelen, "Vélocimétrie IRM en milieux poreux

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C-ACTN : E59 D. Stemmelen, "Vélocimétrie par Résonance Magnétique Nucléaire", 12ème Congrès Francophone de Techniques Laser, INIST, Nancy, France, CD-ROM, 2010.

C-ACTN : E60 J. Tissot, F. Trinquet, H. Macchi-Tejeda, L. Fournaison, and P. Boulet, "Etude numérique et

expérimentale de la brumisation des condenseurs à air", Congrès Français de Thermique SFT 2010, Le Touquet, France, 2010.

C-ACTN : E61 I. Traoré, D. Lacroix, B. Monod, and G. Jeandel, "Transferts de chaleur et de masse dans les

parois composites basée sur le matériau bois", Congrès Français de Thermique, SFT2010, Le Touquet, France, 2010.

C-ACTN : E62 L. Trovalet, G. Jeandel, and F. Asllanaj, "Résolution numérique du transfert radiatif au sein

d'un milieu semi-transparent pour une géométrie 3D de forme complexe", Congrès Français de Thermique, SFT2010, Le Touquet, France, 2010.

C-ACTN : E63 F. Uriz, B. Remy, A. Degiovanni et O. Verseux, “Prise en compte du biais de modèle dans le

calcul des écarts-types des paramètres identifiés par méthode inverse", Congrès Français de Thermique, SFT2010, Le Touquet, France , vol. 2, pp. 699-704, 2010.

C-ACTN : E64 S.C. Yusuf, O. Heidarov, I. Panfilova, and M. Panfilov, "Analyse hydrodynamique des régimes

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Année 2011 C-ACTN : E65 A. Degiovanni and B. Remy, "Comment représenter globalement les transferts thermiques

entre un fluide et un mur dans le cas non-isotherme ou/et en régime transitoire", Congrès Français de Thermique SFT - Energie Solaire et Thermique, Perpignan, France, 2011.

C-ACTN : E66 J. Gérardin, L. Trovalet, F. Asllanaj, N. Seiler, G. Jeandel, and P. Boulet, "Etude comparative de

différentes méthodes pour la résolution numérique du transfert radiatif au sein d'un milieu semi-transparent en géométrie 3D", Congrès Français de Thermique SFT - Energie Solaire et Thermique, Perpignan, France, 2011.

C-ACTN : E67 C. Rodiet, T. Pierre, B. Remy, and A. Degiovanni, "Mesure de température par méthode multi-

spectrale dans l'Infrarouge et l'Ultraviolet", Congrès Français de Thermique SFT - Energie Solaire et Thermique, Perpignan, France, 2011.

C-ACTN : E68 B. Salemi, F. Uriz, B. Remy, O. Verseux, and A. Degiovanni, "Mise en place de modèles

paramétriques autorégressifs de type "ARX" pour l'extrapolation de températures d'équipements dans la nacelle d'un système propulsif", Congrès Français de Thermique SFT - Energie Solaire et Thermique, Perpignan, France, 2011.


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C-COM : E2 J. Bedet, G. Maranzana, S. Leclerc, O. Lottin, C. Moyne, D. Stemmelen, P. Mutzenhardt, and D.

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C-COM : E3 C. Bonnet, S. Didierjean, N. Guillet, S. Besse, A. Chenu, and P. Carré, "Scale effect for the design

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C-COM : E4 T. Colinart, S. Didierjean, and O. Lottin, "The influence of temperature on the transport

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C-COM : E5 T. Colinart, S. Didierjean, O. Lottin, and C. Moyne, "Transport in Nafion membrane : a capillary

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C-COM : E6 S. Didierjean, O. Lottin, and G. Maranzana, "Pile à combustible à membrane : Principes de

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C-COM : E7 M. Feidt, "Optimal configurations of energy systems and processes", Conferencias Termodinamica y Sistemos Complejos, Université Polytechnique de Mexico, 2007.

C-COM : E8 N. Guillet, S. Didierjean, A. Chenu, C. Bonnet, P. Carré, B. Wahdame, L. Dumercy, X. François, L.

Girardo, F. Harel, D. Hissel, S. Besse, S. Boblet, V. Chaudron, A. Debernardinis, G. Coquery, S. Escribano, and N. Bardi, "Scientific and Technological Progress toward the developpement of an 80 kWe PEM fuel cell System for Transport Applications", EVS-23 (Electric Vehicule Symposium), Anaheim, Californie, USA, 2007.

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C-COM : E10 M.A. Murad and C. Moyne, "Three-scale modelling of swelling clays : dual porosity approach",

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C-COM : E11 S. Petrescu, O. Malancioiu, N. Boriaru, C. Petre, M. Costea, and M. Feidt, "Analyza de fezabilitate

si cost pentru centrale energetice solare", SRT 07, Ploiesti, Roumanie, 2007. C-COM : E12 T. Pierre, B. Remy et A. Degiovanni, "Mesure de hautes températures par méthode multi-

spectrale et statistique dans la gamme UV-visible", Colloque Interdisciplinaire en Instrumentation C2I, Nancy, 2007.

C-COM : E13 G. Popescu, H. Hop, V. Apostol, and M. Feidt, "Aanaliza Thermodinamica a unor noi agenti frigorifice ecologice – amestecuri de ammoniac cu dimetileter", SRT 07, Ploiesti, Roumanie, 2007.

C-COM : E14 T. Popescu, M. Marinescu, M. Feidt, and R. Boussehain, "Trecere in revista a supra

schimbatoarelor de caldura cu microcanale", Communication SRT, Ploiesti, Romania, 2007. C-COM : E15 D. Stemmelen, C. Moyne, J. Bedet, and S. Leclerc, "Transport model for proton exchange

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C-COM : E16 E. Vasilescu, A. Dobrovicescu, R. Boussehain, and M. Feidt, "Energy and exergy optimization of

the adsorption refrigeration machines with simple and double effect", SRT 07, Ploiesti, Roumanie, 2007.

C-COM : E17 A. Abadpour and M. Panfilov, "Contributed presentation : Self-Consistent Models of Two-Phase

Partially Miscible Multicomponent Flow With Oversaturated Zones", EUROMECH-499 Nonlinear mechanics of multiphase flow in porous media : phase transitions - instability - non equilibrium - modelling, Nancy, France, 2008.

C-COM : E18 T. Colinart, J. Mainka, O. Lottin, and S. Didierjean, "2D Modellierung einer PEM-Brennstoffzelle,

Untersuchung des Wassermanagements", Brennstoffzelle, Forschung – Demonstration – Anwendung, VDI 6. Fachtagung, Braunschweig, Allemagne, 2008.

C-COM : E19 G. Jeandel, A. Kaemmerlen, G. Parent, F. Asllanaj, B. Monod, and D. Lacroix, "Les propriétés

thermiques des isolants à base de fibres de bois", Forum des innovations dans le bois. CRCI, Dijon, France, 2008.

C-COM : E20 Y. Mizyakin, "Contributed presentation : Capillary-wave model for two-phase flow in porous

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C-COM : E21 A. Nowamooz, G. Radilla, and M. Fourar, "Non-Darcian two-phase flow in transparent replica

of a rough-walled rock fracture", EUROMECH - 499 : Nonlinear Mechanics of Multiphase Flow in Porous Media, Nancy, France, 2008.

C-COM : E22 I. Panfilova "Contributed presentation : Oscillatory regimes of condensation-evaporation in

gas-condensate fluids in porous media", EUROMECH - 499 : Nonlinear mechanics of multiphase flow in porous media : phase transitions - instability - non equilibrium - modelling, Nancy, France, 2008.

C-COM : E23 C. Petre, M. Feidt, M. Costea, R. Boussehain, G. Petropol-Serb, and S. Petrescu, "Optimal

conditions in transient operating regime for refrigeration systems according to equilibrium thermodynamics modelling", Communication SRT, Romania, 2008.

C-COM : E24 D. Queiros-Conde and M. Feidt, "Scale entropy diffusion equation for turbulent combustion",

Communication 4th Workshop on synthetic turbulence models, Nancy, France, 2008.


C-COM : E25 M. Rasoulzadeh, K. Efimova, and M. Panfilov, "Contributed presentation : Nonlinear waves and oscillations induced by bacteria population dynamics in H2-CO2 underground storages", EUROMECH - 499 : Nonlinear mechanics of multiphase flow in porous media : phase transitions - instability - non equilibrium - modelling, Nancy, France, 2008.

C-COM : E26 J. Dillet, D. Conteau, C. Bonnet, G. Maranzana, S. Didierjean, and O. Lottin, "Flooding and water

evacuation in PEM fuel cell cathode channel", Hydrogen + Fuel Cells (HFC 2009), Vancouver Convention Centre, Canada, 2009.

C-COM : E27 T. Maalej, F. Bonthoux, J. R. Fontaine, M. Girault, and D. Maillet, "Problème inverse

d’estimation de la position d’une source de polluant par la méthode de transmittances entre concentrations mesurées", International Conference on Thermophysical Characterization and Inverse Problems, Sousse, Tunisie, 2009.

C-COM : E28 F. Xu, S. Leclerc, O. Lottin, D. Canet, and J. Bedet, "Impact of chemical treatments on Nafion's

sorption using 1H-NMR", The 2nd Annual Meeting of the Sino-French Laboratory for Sustainable Energy, Dalian, China, 2009.

C-COM : E29 D. Conteau, S. Didierjean, C. Bonnet, F. Lapicque, and D. Funfschilling, "Two-phase flow

pressure drop in the cathode gas channel of a PEMFC", 61st Annual Meeting of the International Society of Electrochemistry, Nice, France, 2010.

C-COM : E30 S. Dap, D. Lacroix, R. Hugon, F. Patisson, F. Brochard, L. De Poucques, and J. Bougdira, "Particle

agglomeration in dusty plasmas, numerical modelling and experiments", 12th International Conference on Plasma Surface Engineering - PSE 2010, Garmisch-Partenkirchen, Germany, 2010.

C-COM : E31 A. Lamibrac, G. Maranzana, O. Lottin, J. Dillet, J. Mainka, A. Thomas, S. Didierjean, A. Chenu, and

C. Moyne, "Experimental characterization of internal currents during start-up of a proton exchange membrane fuel cell", 218th ECS Meeting, Las Vegas, USA, 2010.

C-COM : E32 O. Lottin, "Transport phenomena in PEM Fuel Cells", West Virginia University, Morgantown,

USA, 2010. C-COM : E33 J. Mainka, G. Maranzana, J. Dillet, S. Didierjean, and O. Lottin, "Experimental analysis of the

origin of the EIS low frequency loop in PEMFC", 61st Annual Meeting of the International Society of Electrochemistry, Nice, France, 2010.

C-COM : E34 L. Maldonado, J. Dillet, F. Xu, O. Lottin, and J. C. Perrin, "Water sorption, ion conductivity and

hygrothermal aging of Nafin ®115", 217th ECS Meeting, Vancouver, Canada, 2010. C-COM : E35 G. Maranzana, J. Mainka, J. Dillet, S. Didierjean, and O. Lottin, "A Proton Exchange Membrane

Fuel Cell impedance model which takes into account the convection in the channel direction", 61st Annual Meeting of the International Society of Electrochemistry, Nice, France, 2010.

C-COM : E36 G. Maranzana, J. Mainka, J. Dillet, S. Didierjean, and O. Lottin, "A2D PEMFC impedance model

taking into account the propagation of the concentration oscillations in the direction of the gas channels : explanation of the second loop artefact", 217th ECS Meeting, Vancouver, Canada, 2010.

C-COM : E37 D. Descieux and M. Feidt, "Thermodynamique de la cogénération", Communication séminaire

CARNOT, Aussois, France, 2007. C-COM : E38 N. Guillet, S. Didierjean, A. Chenu, C. Bonnet, P. Carré, B. Wahdame, L. Dumercy, X. François, L.

Girardo, F. Harel, D. Hissel, S. Besse, S. Boblet, V. Chaudron, A. Debernardinis, G. Coquery, S. Escribano, and N. Bardi, "Du cœur de pile au système, exemple d’étude pour l’optimisation des performances et de la durée de vie de piles à combustible PEMFC dans les applications transport", Séminaire du GDR PACTE, Nancy, France, 2007.

C-COM : E39 A. Kaemmerlen, C. Coquard, J. Sabil, F. Asllanaj, D. Baillis, G. Jeandel, H. Sallée, D. Quenard, F.

Enguehard, V. Chau, L. Castets, and A. Amador, "ECOTEP : Etude, Caractérisation et Optimisation des Transferts Energétiques dans la Paroi : conception et mise en œuvre de nouveaux isolants en régime stationnaire et transitoire", Les rencontres du PREBAT, Aix-les-Bains, France, 2007.

C-COM : E40 D. Lacroix and K. Joulain, "Transport de la chaleur dans les nanostructures - Modèles

numériques et applications au silicium", GDR "Micro et Nanothermique", 2007. C-COM : E41 S. Leclerc, "Apports de la RMN et de l’IRM dans l’étude des piles à combustible", Journée RMN

Grand Est, Strasbourg, France, 2007.


C-COM : E42 O. Lottin, "Piles à combustible et générateurs électriques utilisant des piles à combustible", Université de la Culture Permanente, Nancy, France, 2007.

C-COM : E43 O. Lottin, S. Didierjean, and G. Maranzana, "Piles à combustible : application à la production

électrique et à la cogénération dans les bâtiments", Techno-dating organisé par le Pôle de Compétitivité Fibres Grand Est Epinal, France, 2007.

C-COM : E44 G. Maranzana, "Piles à combustible à membrane : vers la production de masse", Salon et

séminaire PROCEED, Metz, France, 2007. C-COM : E45 G. Maranzana, S. Didierjean, and O. Lottin, "Une pile à combustible permettant la mesure de la

densité de courant locale, du champ de température et de la position de l’eau liquide dans les canaux", Séminaire du GDR PACTE, Nancy, France, 2007.

C-COM : E46 C. Moyne, "Vers une civilisation de l'hydrogène ?", Université de la Culture Permanente,

Nancy, France, 2007. C-COM : E47 C. Moyne, D. Stemmelen, and M. A. Murad, "Modélisation multi-échelle des argiles par

homogénéisation périodique", Journée commune des GdR MoMaS & PARIS [communication orale], Institut Henri Poincaré, Paris, France, 2007.

C-COM : E48 P. Mutzenhardt, J. Bedet, D. Canet, D. Stemmelen, O. Lottin, S. Leclerc, and G. Maranzana,

"Etudes ex-situ et in-situ de la membrane de pile à combustible : de la spectroscopie à la micro-imagerie [Communication orale]", XXème Congrès du GERM (Groupement français d'Etudes de Résonance Magnétique), Alénya, France, 2007.

C-COM : E49 M. Panfilov, "Modèles homogénéisés des écoulements diphasiques en milieux fortement

hétérogènes", Milieux Poreux, Université Paris Descartes, Laboratoire des Probabilités, Paris 5ème, France, 2007.

C-COM : E50 M. Panfilov and S. Oladyshkin, "Journées GDR MOMAS", Hydro-thermodynamics of H2O-CO2

flow through porous media, Fréjus, France, 2007. C-COM : E51 I. Perry, B. Fiers, and D. Maillet, "Mini-extracteur de chaleur à canal plan : vers une

caractérisation par thermographie infrarouge et conduction inverse", Journée SFT, Métrologie thermique avancée en microfluidique, Paris, France, 2007.

C-COM : E52 J. Ramousse, S. Didierjean, O. Lottin, and D. Maillet, "Thermal fields and saturation discussion

in a PEMFC single cell", Hydrogen & Fuel Cell 2007, Vancouver, BC, Canada, pp. 470-480, 2007. C-COM : E53 D. Stemmelen, C. Moyne, S. Araujo de Lima, and M.A. Murad, "Modélisation multi-échelle avec

couplage chimie-transport de l'électro-osmose dans un milieu argileux [Communication orale]", Journée thématique du GdR MoMaS "Analyse multi-échelle et multi-physique des matériaux argileux", Ecole Nationale des Ponts & Chaussées, Marne-la-Vallée, France 2007.

C-COM : E54 D. Stemmelen, C. Moyne, S. Araujo de Lima, and M.A. Murad, "Electro-osmose dans une

kaolinite avec charges de surface dépendant du pH : approche multi-échelle par homogénéisation périodique [Communication orale]", 8èmes Journées d'Etude sur les Milieux Poreux, JEMP2007, Lyon, France, 2007.

C-COM : E55 A. Abadpour and M. Panfilov, "Journées Momas : "Ecoulements Diphasiques", Method of

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C-COM : E56 J. Bedet, G. Maranzana, S. Leclerc, O. Lottin, C. Moyne, D. Stemmelen, P. Mutzenhardt, and D.

Canet, "Visualisation et analyse des phénomènes de transport de l'eau dans une pile à combustible par Imagerie par Résonance Magnétique Nucléaire", Journées SFT-CEA sur les piles à membrane polymère, Grenoble, France, 2008.

C-COM : E57 C. Dalet, O. Lottin, G. Maranzana, and M. Diny, "Paramètres caractérisant les performances

d’un humidificateur intégré dans un système pile à combustible", Journées SFT-CEA sur les piles à membrane polymère, Grenoble, France, 2008.

C-COM : E58 S. Didierjean, C. Bonnet, T. Colinart, G. Maranzana, and O. Lottin, "Modélisation pseudo-2D

d'une PEMFC : analyse fluidique et électrochimique", Atelier Electrochimie et Modélisation de la Société Française de Chimie, Ministère de la Recherche - Le Carré des Sciences, Paris, France, 2008.

C-COM : E59 J. Dillet, O. Lottin, G. Maranzana, and S. Didierjean, "Écoulement de l'eau liquide dans les

canaux d'une pile à combustible en fonctionnement", Séminaire scientifique du GDR Micro-Nanofluidique, Paris, France, 2008.


C-COM : E60 M. Feidt, "Energie et Exergie : approches modernes de la thermodynamique", Ecole Energies et Recherches, Fréjus, France, 2008.

C-COM : E61 M. Feidt, "Energie renouvelable – Développement durable – Efficacité Energétique",

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Journée SFT – CARNOT, ENSTA, Paris, France, 2008. C-COM : E63 M. Feidt, A. Merabet, D. Descieux, and G. Descombes, "Thermodynamique des moteurs à

combustion interne, MACI", Communication Séminaire CARNOT, Le Croisic, France, 2008. C-COM : E64 B. Fiers and D. Maillet, "Etablissement d'une modélisation à deux couches du transfert de

chaleur en proche paroi dans un réacteur à lit fixe", Séminaire Annuel de l'Ecole Doctorale EMMA "Les nanotechnologies et l'éthique", Nancy, France, 2008.

C-COM : E65 B. Fiers, I. Perry, and D. Maillet, "Transferts thermiques en diffusion-advection et quadripôles

complexes", Méthodes analytiques et hybrides au service des problèmes physiques et de la caractérisation, Paris, France, 2008.

C-COM : E66 A. Merabet, A. Bouchoucha, M. Feidt, and D. Descieux, "Simulation des performances du

moteur thermique par les cycles de OTTO, DIESEL et mixte irréversibles", 2ème Congrès National de Mécanique, CNM2, Constantine, Algérie, 2008.

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C-COM : E68 I. Perry, B. Fiers, Y. Jannot, and D. Maillet, "Mini-extracteur de chaleur à canal plan : vers une

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C-COM : E69 J. Ramousse, K. Agbossou, S. Didierjean, Y. Dube, G. Maranzana, F. Breque, and S. Chupin, "Vers

une gestion optimale de l'humidification en pile...", Journées SFT-CEA sur les piles à membrane polymère, Grenoble, France, 2008.

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C-COM : E97 F. Xu, S. Leclerc, O. Lottin, D. Canet, and J. Bedet, "Impact of chemical treatments on Nafion's

sorption usting 1H-NMR", Euromembrane, Montpellier, France, 2009. C-COM : E98 O. Lottin, G. Maranzana, J. Dillet, S. Didierjean, F. Xu, J.C. Perrin, A. Lamibrac, J. Mainka, A.

Thomas, L. Maldonado, A. Chenu, and C. Moyne, "Problématiques liées aux phénomènes de transport et au vieillissement dans les piles à combustible à membranes", Journée Scientifique, Institut Jean Lamour, Nancy, France, 2010.

C-COM : E99 L. Maldonado, J. Dillet, F. Xu, J.C. Perrin, and O. Lottin, "Adsorption d'eau, conductivité ionique

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C-COM : E100 I. Panfilova, A. Pereira, S. C. Yusuf, and O. Heidarov, "Hydrodynamic analysis of spreading regimes and multi-component gas diffusion in the underground storage of radioactive wastes", Journées MoMaS, Paris, France, 2010.

C-COM : E101 A. Pereira and M. Panfilov, "Méthode de la fonctionnelle de la densité appliquée aux

interfaces de disparition de phase", Journées MoMaS, Paris, France, 2010. C-COM : E102 W. Salameh, J.P. Merel, S. Leclerc, and D. Stemmelen, "Vélocimétrie IRM en milieux poreux

saturés et non-saturés", 10èmes Journées d'Etude sur les Milieux Poreux (JEMP 2010), Nancy, France, 2010.

C-COM : E103 A. Thomas, G. Maranzana, S. Didierjean, O. Lottin, and J. Dillet, "Influence du champ de

températutre sur le transport de l'eau dans une cellule de type PEMFC", Séminaire du GDR PACS, Lille, France, 2010.

C-COM : E104 B. Remy and A. Degiovanni, "Simulation du remplissage de moules : Un nouveau Challenge

pour l'Industrie Verrière", Séminaire à Saint-Gobain Recherche, Aubervilliers, France, 2011. C-COM : E105 B. Remy, M. Souhar, and A. Degiovanni, "Les équipements de Thermographie InfraRouge

d'aujourd'hui sont-ils adaptés pour répondre aux nouveaux défis de la Métrologie thermique ?", Journée SFT Les caméras de thermographie des années 2000 : Performances pour les applications de recherche, Paris, France, 2011.

Communications par affiche dans un congrès international ou national C-AFF : E1 J. Bedet, P. Mutzenhardt, D. Canet, G. Maranzana, S. Leclerc, O. Lottin, C. Moyne, and D.

Stemmelen, "Water behaviour in a Proton Exchange Membrane Fuel Cell (PEMFC), NMR and MRI studies [Poster]", XXème Congrès du GERM (Groupement Français d'Etudes de Résonnance Magnétique), Alénya, France, 2007.

COMMUNICATIONS DU GROUPE “BIOINGÉNIERIE” 139

Communications du Groupe "Bioingénierie” (années 2007-2008)


Année 2007 C-ACTI : B1 N. De Isla, M. Burger, and J.F. Stoltz, "In vitro effects of Diacerhein on IL-1 stimulated

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C-ACTI : B2 N. De Isla, S. Muller, and J.F. Stoltz, "In vitro effects of Diacerein on IL 1 stimulated OA

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C-ACTI : B3 N. De Isla, E. Werkmeister, D. Mainard, P. Netter, S. Muller, and J.F. Stoltz, "Mechanical

compression effects on NO production and matrix alteration in human OA cartilage explants under different oxygen tensions", World Congress on Osteoarthritis, Ft Lauderdale, Florida, USA vol. 7-15 supp C, 2007.

C-ACTI : B4 C. Gaucher, C. Devaux, C. Boura, P. Lacolley, J.F. Stoltz, and P. Menu, "In vitro impact of

physiological shear stress on endothelial cells gene expression profile", In proceeding of the 1st symposium on cardiovascular Biology, Prague, Tchécoslovaquie, vol. 71, pp. 99-110, 2007.

C-ACTI : B5 C. Henrionnet, Y. Wang, C. Huselstein, L. Galois, D. Mainard, D. Bensoussan, P. Netter, J.F.

Stoltz, S. Muller, P. Gillet, and A. Pinzano, "Phenotype analysis of changes in cell surface markers and gene expression of human mesenchymal stem cells and chondrocytes during monolayer expansion", 5th International Symposium on Mechanobiology of Cartilage and Chondrocyte, Athènes, Grèce, Résumé p. 32, 2007.

C-ACTI : B6 A. Kadi, N. De Isla, P. Menu, and J.F. Stoltz, "Mechanotranduction pathway implicated in no

production in endothelial cells treated with a selective B1-Adrenergic receptor antagonist", Curso avançado “Vascular wall and endothelium”. Communicaçoes, vol. 22, p. 14, 2007.

C-ACTI : B7 J.F. Stoltz, V. Decot, S. Muller, A. Kadi, P. Lacolley, P. Menu, and D. Bensoussan, "Endothelial

cell biology influence of mechanical forces", Curso avançado “Vascular wall and endothelium” – Lectures, vol. 22, pp. 7-8, 2007.

C-ACTI : B8 I. Traore, D. Dumas, E. Werkmeister, N. Charif, A. Kadi, S. Muller, R. Santus, and J.F. Stoltz,

"Uptake of LDL-cholesterol in human endothelials cells under shear stress: a forster-type resonance energy transfer (FRET) and fluorescence correlation spectroscopy (FCS) study", Curso avançado “Vascular wall and endothelium”. Communicaçoes, vol. 22, pp. 30-31, 2007.

C-ACTI : B9 Y. Wang, N. De Isla, L. Marchal, G. Cauchois, C. Huselstein, S. Muller, B. Wang, and J.F. Stoltz,

"Effect of construct properties on the proliferation and matrix synthesis but dedifferentiated chondrocyte encapsulated in alginate gel", 5th International Symposium on Mechanobiology of Cartilage and Chondrocyte, Athènes, Grèce, Résumé p. 36, 2007.

C-ACTI : B10 Y. Wang, N. De Isla, L. Marchal, G. Cauchois, C. Huselstein, S. Muller, B. Wang, and J.F. Stoltz,

"Effect of construct properties on the proliferation and matrix synthesis by dedifferentiatiated chondrocyte encapsulated in alginate gel", 5th International Symposium on Mechanobiology of Cartilage and Chondrocyte, Athènes, Grèce, Abstract p.36, 2007.

Année 2008 C-ACTI : B12 N. De Isla, D. Mainard, S. Muller, and J.F. Stoltz, "In vitro effects of diacerein on NO

production by chondrocytes in response to proinflammatory mediators.", Proceeding 3ème Colloque International Thérapie Cellulaire et Médecine Régénérative., Nancy, France, vol. 18, pp. 99-104, 2008.

C-ACTI : B13 N. De Isla and J.F. Stoltz, "In vitro effects of diacerein on IL-1? stimulated osteoarthritic

chondrocytes under hypoxia conditions", 2008 World Congress on Osteoarthritis, Rome, Italie, vol. 16. suppl. 4, Résumé 197, 2008.

C-ACTI : B14 V. Decot, V. Latger-Cannard, T. Lecompte, L. Clement, A. Salmon, P. Bordigoni, J.F. Stoltz, and D.

Bensoussan, "Chimerism analysis following nonmyeloablative stem cell transplantation using a new cell subset separation method : RobosepTM", Proceeding 3ème Colloque

140 COMMUNICATIONS DU GROUPE “BIOINGÉNIERIE”

International Thérapie Cellulaire et Médecine Régénérative, Nancy, France, vol. Sup 18, pp. 19-26, 2008.

C-ACTI : B15 S. Facca, P. Gillet, J.F. Stoltz, P. Netter, D. Mainard, J.C. Voegel, and N. Benkirane-Jessel, "Three-

dimensional sprayed active biological gels and cells for tissue engineering application", 4th International meeting on “Bioingeniery and Biotherapy”, Nancy, Nancy, France, vol. 18, pp. 231-235, 2008.

C-ACTI : B16 C. Huselstein, P. Netter, N. De Isla, X. Wang, P. Gillet, V. Decot, S. Muller, D. Bensoussan, and

J.F. Stoltz, "Mechanobiology, chondrocyte and cartilage", 4th International meeting on "Bioingeniery and Biotherapy", Nancy, France, vol. 18, pp. 213-220, 2008.

C-ACTI : B17 A. Kadi, N. De Isla, P. Lacolley, P. Menu, and J.F. Stoltz, "Signaling transduction pathways

implicated in no production in endothelial cells treated with a selective B1-adrenergic receptor antagonist", Proceedings of the symposium on vascular wall and endothelium – 7th Advanced course, Lisbonne, Portugal, vol. 9, pp. 115-118, 2008.

C-ACTI : B18 A. Kadi, V. Decot, S. Muller, P. Menu, T. Ouyang, M. Traore, D. Bensoussan, and J.F. Stoltz,

"Introduction to endothelial cells mechanobiology", Proceedings of the symposium on vascular wall and endothelium (7th Avanced course), Lisbonne, Portugal, vol. 9, pp. 1-14, 2008.

C-ACTI : B19 A. Kadi, S. Fawzi-Grancher, G. Lakisic, J.F. Stoltz, and S. Muller, "Effect of cyclic streching and

TGF-b on the SMAD pathway in fibroblasts", Proceeding 3ème Colloque International Thérapie Cellulaire et Médecine Régénérative, Nancy, France, vol. Sup 18, pp. 77-86, 2008.

C-ACTI : B20 V. Moby, A. Kadi, N. De Isla, J.F. Stoltz, and P. Menu, "Polyelectrolyte multiplayer films : Effect

of the initial anchoring layer on the cell growth", 4th International meeting on “Bioingeniery and Biotherapy”, Nancy, France, vol. 18, pp. 199-204, 2008.

C-ACTI : B21 E. Paternotte, C. Gaucher, P. Labrude, J.F. Stoltz, and P. Menu, "Review : Behaviour of

endothelial cells faced with hypoxia", 4th International meeting on “Bioingeniery and Biotherapy”, Nancy, France, vol. 18, pp. 295-299, 2008.

C-ACTI : B22 Y. Wang, N. De Isla, C. Huselstein, B. Wang, P. Netter, J.F. Stoltz, and S. Muller, "Effect of

alginate culture and mechanical stimulation on cartilaginous matrix synthesis of rat dedifferentiated chondrocytes", Proceeding 3ème Colloque International Thérapie Cellulaire et Médecine Régénérative, Nancy, France, vol. Sup 18, pp. 47-54, 2008.

C-ACTI : B23 E. Werkmeister, N. De Isla, D. Bensoussan, D. Mainard, D. Dumas, and J.F. Stoltz, "Second

harmonic generation imaging and collageneous matrix modification in osteoarthritis disease", 2008 World Congress on Osteoarthritis, Rome, Italie, Résumé 381, 2008.


C-ACTN : B1 L. Aissi, V. Decot, A. Salmon, L. Clément, V. Vénard, H. Jeulin, M. De Carvalho, V. Latger-

Cannard, A. Dalloul, M. C. Bene, G. Faure, T. Lecompte, P. Bordigoni, J.F. Stoltz, and D. Bensoussan, "Reconstitution immunitaire vis-à-vis de l’adénovirus après allogreffe de cellules souches hématopoïétiques", 13ème Congrès annuel AFC Cytométrie 2008, Nancy, France, p. 45, 2008.

C-ACTN : B2 H. Kerdjoudj, N. Berthelemy, J.C. Voegel, J.F. Stoltz, and P. Menu, "Intérêt des films

multicouches de polyélectrolytes en ingénierie vasculaire", 13ème Congrès annuel AFC cytométrie 2008 , Nancy, France, p. 67, 2008.

C-ACTN : B3 E. Paternotte, C. Gaucher, H. Kerdjoudj, P. Labrude, J.F. Stoltz, and P. Menu, "Behaviour of

endothelial cells face to moderate hypoxia", 13ème Congrès annuel AFC cytométrie 2008, Nancy, France, p. 82, 2008.

C-ACTN : B4 E. Werkmeister, D. Dumas, N. De Isla, H. Kerdjoudj, and J.F. Stoltz, "Intérêt du signal SHG pour

l’observation des matrices extracellulaires du cartillage et des vaisseaux sanguins", 13ème Congrès annuel AFC cytométrie 2008, Nancy, France, pp. 64-65, 2008.


C-COM : B1 N. Berthelemy, H. Kerdjoudj, C. Gaucher, P. Schaaf, J.F. Stoltz, P. Lacolley, J.C. Voegel, and P.

Menu, "Polyelectrolyte Films boost Progenitor Cell Differentiation into Endothelium-like Monolayers", Société Japonaise pour la Promotion de la Science (JSPS), Strasbourg, France, 2007.

COMMUNICATIONS DU GROUPE “BIOINGÉNIERIE” 141

C-COM : B2 A. Kadi, N. De Isla, P. Menu, and J.F. Stoltz, "Mechanotransduction pathways implicated in NO production in endothelial cells treated with a selective 1-adrenergic receptor antagonist", Symposium Vascular Wall and endothelium, Lisbonne, Portugal, 2007.

C-COM : B3 H. Kerdjoudj, N. Berthelemy, E. Paternotte, P. Schaaf, J.F. Stoltz, J.C. Voegel, and P. Menu,

"Human umbilical reendothelialization engineered by polyelectrolyte multilayer buildups: a tool for adult arteries revascularization", Société Japonaise pour la Promotion de la Science (JSPS), Strasbourg, France, 2007.

C-COM : B4 V. Moby, C. Boura, H. Kerdjoudj, J. C. Voegel, L. Marchal, D. Dumas, P. Schaaf, J.F. Stoltz, and P.

Menu, "Amélioration de l’adhésion et de la croissance des cellules endothéliales sur du PTFEe modifié par un film multicouches de polyélectrolytes", Journée Pharma-Recherche, Nancy, France, 2007.

C-COM : B5 I. Traore, D. Dumas, E. Werkmeister, N. Charif, A. Kadi, S. Muller, R. Santus, and J.F. Stoltz,

"Uptake of LDL-Cholesterol in human endothelial cells under shear stress : a Forster-type resonance energy transfer (FRET) and Fluorescence Correlation spectroscopy (FCS) study", Symposium Vascular Wall and Endothelium, Lisbonne, Portugal, 2007.

C-COM : B6 E. Werkmeister, N. De Isla, H. Kerdjoudj, J.F. Stoltz, and D. Dumas, "Interest of Second

Harmonic Generation Imaging for Diagnosis in Thick and Opaque Tissue", 5th International Symposium on Mechanobiology of Cartilage and Chondrocyte, Athènes, Grèce, Résumé p. 38, 2007.

C-COM : B7 E. Werkmeister, N. De Isla, H. Kerdjoudj, J.F. Stoltz, and D. Dumas, "Interest of SHG imaging

for diagnosis in thick and opaque tissue", Focus On Microscopy (F.O.M.), Valence, Espagne, 2007.

C-COM : B8 L. Basciano, N. De Isla, G. Cauchois, V. Decot, J.F. Stoltz, B. Riquelme, and A. Dalloul, "Cultivo y

expansion inicial de celulas madre mesenquimales en condiciones de normaxia e hipoxia", Société de Biologie de Rosario, Rosario, Espagne, 2008.

C-COM : B9 N. Berthelemy, H. Kerdjoudj, C. Gaucher, P. Labrude, J.F. Stoltz, P. Lacolley, J.C. Voegel, and P.

Menu, "Endothelial Progenitor Cells Differentiation into Endothelial Cells on Polyelectrolyte Films", Twelve Annual Hilton Head Workshop, Regenerative Medicine: Advancing to Next Generation Therapies, Sea Pines Resort , Atlanta, USA, 2008.

C-COM : B10 N. Berthelemy, H. Kerdjoudj, C. Gaucher, P. Labrude, J.F. Stoltz, P. Lacolley, J.C. Voegel, and P.

Menu, "Endothelial Progenitor Cells Differentiation into Endothelial Cells on Polyelectrolyte Films", 5th Colloque International en Thérapie cellulaire, Bioingénierie et Médecine Régénératrice, Nancy, France, 2008.

C-COM : B12 H. Chen, V. Decot, D. Bensoussan, T. Ouyang, J.F. Stoltz, and N. De Isla, "In vitro initial

expansion of mesenchymal stem cells is influenced by the culture parameters used in the isolation process", 5th Colloque International en Thérapie cellulaire, Bioingénierie et Médecine Régénératrice, Nancy, France, 2008.

C-COM : B13 C. Cournil-Henrionnet, J.C. Goebel, L. Galois, C. Huselstein, D. Mainard, D. Bensoussan, P.

Netter, J.F. Stoltz, P. Gillet, and A. Watrin-Pinzano, "Monoplayer expansion influences chondrogenic differentiation of mesenchymal stem cells cultured in 3D collagen sponges", 5th Colloque International en Thérapie cellulaire, Bioingénierie et Médecine Régénératrice, Nancy, France, 2008.

C-COM : B14 C. Huselstein, C. Cournil-Henrionnet, N. Charif, Y. Wang, L. Galois, D. Mainard, V. Decot, P.

Netter, J.F. Stoltz, S. Muller, P. Gillet, and A. Watrin-Pinzano, "Human Mesenchymal Stem Cell Response to Cyclic compressive Loading Regenerative Medicine : Advancing to Next Generation Therapies", Hilton Head Island, USA, 2008.

C-COM : B15 H. Kerdjoudj, N. Berthelemy, S. Rickenbach, A. Kearney-Schwartz, P. Schaaf, J.F. Stoltz, J.C.

Voegel, and P. Menu, "In vivo behaviour of polyelectrolyte films arteries treated", 5th Colloque International en Thérapie cellulaire, Bioingénierie et Médecine Régénératrice, Nancy, France, 2008.

C-COM : B16 H. Kerdjoudj, N. Berthelemy, S. Rickenbuch, A. Kearney-Schwartz, P. Schaaf, J.F. Stoltz, J.C.

Voegel, and P. Menu, "In vivo behaviour of polyelectrolyte films arteries treated", Twelve Annual Hilton Head Workshop, Regenerative Medicine : Advancing to Next Generation Therapies, Atlanta, Etats Unis, 2008.

142 COMMUNICATIONS DU GROUPE “BIOINGÉNIERIE”

C-COM : B17 H. Kerdjoudj, N. Berthelemy, J.F. Stoltz, J.C. Voegel, and P. Menu, "Vascular tissue engineering and polyelectrolyte multiplayer film", 5th Colloque International en Thérapie cellulaire, Bioingénierie et Médecine Régénératrice, Nancy, France, 2008.

C-COM : B18 H. Kerdjoudj, V. Moby, N. Berthelemy, J.C. Voegel, P. Menu, and J.F. Stoltz, "Use of

Polyectrolyte films in vascula tissue engineering", Proceedings of the ASME 2008 Summer Bioingineering Conference (SBC2008). Mariott resort, Marco Island, Floride, USA, 2008.

C-COM : B19 V. Moby, C. Boura, J.C. Voegel, J.F. Stoltz, and P. Menu, "Multilayered Film and Endothelial

Cells : Key Compounds of Grafts Antithrombogenicity", Twelve Annual Hilton Head Workshop, Regenerative Medicine: Advancing to Next Generation Therapies, Sea Pines Resort, Atlanta, Etats Unis, 2008.

C-COM : B20 J.F. Stoltz, H. Kerdjoudj, N. Berthelemy, V. Moby, J.C. Voegel, V. Decot, and P. Menu, "A new

vascular allograft of small diameter using polyelectrolyte multiplayer films and endothelial progenitor cells", 17th International congress of the European Association of Tissue Banks and 17th annual meeting of the British Association for Tissue Banking (held in conjunction with American Association of Tissue Banks), Edinburg, U.K., 2008.

C-COM : B21 E. Werkmeister, N. De Isla, H. Kerdjoudj, D. Bensoussan, D. Mainard, J.F. Stoltz, and D. Dumas,

"Second Harmonic Generation imaging and Collagen in biological tissue", 5th Colloque International en Thérapie cellulaire, Bioingénierie et Médecine Régénératrice, Nancy, France, 2008.

C-COM : B22 E. Werkmeister, D. Dumas, N. De Isla, L. Marchal, D. Mainard, and J.F. Stoltz, "Interest of SHG

to study extracellular matrix modification in cartilage", Twelve Annual Hilton Head Workshop, Regenerative Medicine: Advancing to Next Generation Therapies, Sea Pines Resort, Atlanta, USA, 2008.

C-COM : B23 L. Aissi, V. Decot, C. Mathieu, A. Kennel, V. Venard, H. Jeulin, G. Rauser, A. Salmon, L. Clément,

C. Cambouris, A. Dalloul, G. Faure, P. Bordigoni, J.F. Stoltz, and D. Bensoussan, "Production de lymphocytes T anti-adénovirus à des fins d’immunothérapie cellulaire adoptive après allogreffe de cellules souches hématopoïétiques : mise au point technique", Congrès SFGM-TC (Société Française de Greffe de Moelle et de Thérapie Cellulaire), Marseille, France, 2008.

C-COM : B24 V. Decot, C. Mathieu, A. Salmon, L. Clément, A. Kennel, M.C. Bene, A. Dalloul, G. Faure, P.

Bordigoni, J.F. Stoltz, and D. Bensoussan, "Etude de la réponse immunitaire innée médiée par les toll like receptors après allogreffe de cellules souches hématopoïétiques", 13ème Congrès annuel AFC Cytométrie 2008, Nancy, France, 2008.

Communications par affiche dans un congrès international ou national

C-AFF : B1 C. Cournil-Henrionnet, J.C. Goebel, L. Galois, C. Huselstein, D. Mainard, D. Bensoussan, P.

Netter, J.F. Stoltz, P. Gillet, and A. Watrin-Pinzano, "Monoplayer expansion modalities influences 3D chondrogenic differentiation of human mesenchymal stem cells seeded in collagen sponges", Poster Presentations – stem Cells, Tissue Engineering & Repair. 2008 World Congress on Osteoarthritis, Rome, Italie, p. Résumé 494, 2008.

C-AFF : B2 H. Chen, N. De Isla, N. Wang, H. Louis, C. Huselstein, P. Lacolley, T. Ouyang, and J.F. Stoltz,

"Cyclic tensile strain effects on SMAD3 phosphorylation in human chondrocytes and mesenchymal stem cells", Poster Présentations – Mechanobiology. 2008 World Congress on Osteoarthritis, Rome, Italie, Résumé 457, 2008.

ANNEXE 1 PUBLICATIONS SÉLECTIONNÉES

144 ANNEXE 1 / PUBLICATIONS SÉLECTIONNÉES

Investigation of the mesostructure of a mechanically deformed HDPE by synchrotron microtomography.A. Blaise, C. Baravian, S. André, J. Dillet, L.J.Michot, and R.MoksoMacromolecules 43 : 8143-8152 (2010)

Ce travail fait partie des premières publications internationales présentant des résultats de micro-tomographie X sur synchrotron concernant les évolutions microstructurales de matériaux polymères semi-cristallins (PSC) déformés. On peut affirmer que c’est l’unique travail qui présente un réel traitement quantitatif des images pour remonter à des paramètres de microstructure clairs (et non de simples commentaires qualitatifs des images obtenues). Il présente notamment l’originalité d’un traitement dans l’espace réciproque des fréquences. Il s’ins-crit dans la logique de nos travaux visant à cibler l’échelle et les mécanismes pertinents, explicatifs du com-portement macroscopique des PSC. Dans le même temps, il valide tous les résultats obtenus à la même échelle par technique de transport de lumière incohérente polarisée, obtenus en conditions in-situ au laboratoire, attestant ainsi du potentiel de cette technique.

Modelling of localization and propagation of phase transformation in superelastic SMA by a gradient nonlocal approach. A. Duval, M. Haboussi, and T. Ben ZinebInternational Journal of Solids and Structures 48 : 1879 -1893 (2011)

Dans cet article, une loi de comportement thermomécanique est proposée pour décrire l’effet de la localisa-tion dans les fils et films minces en NiTi superélastique. Elle est basée sur une approche non locale et introduit deux types de fraction volumique de martensite, ce qui constitue une première originalité au niveau de ce travail. L’une est locale et l’autre non locale. L’équation différentielle reliant ces deux variables internes est prise en compte sous sa forme faible dans la formulation proposée de deux éléments finis spéciaux 1D et 2D. C’est le deuxième point original et marquant de cette étude. Ces derniers présentent la fraction volumique non locale de martensite comme degré de liberté au niveau de chaque nœud, en plus des composantes du vecteur déplacement. La formulation développée est implantée dans le code de calcul éléments finis Abaqus via la subroutine UEL. Des effets de la taille de défauts ont été analysés numériquement, mettant en évidence leur influence sur la localisation de la transformation de phase dans les fils et films minces en Alliages à Mémoire de Forme superélastiques. Il s’agit du troisième point marquant et original de cette étude. Une extension de cette approche au comportement à effet mémoire de forme est en cours.

Groupe “Mécanique des matériaux et structures”

ANNEXE 1 / PUBLICATIONS SÉLECTIONNÉES 145

A new friction law for sticking and sliding contacts in machiningS. Bahi, M. Nouari, A. Moufki, M. EL Mansori, and A. MolinariTribology International 44 : 764-771 (2011)

Cet article présente une avancée considérable dans la problématique du contact confiné sous un chargement thermomécanique extrême (grandes pressions, hautes températures, frottement intense, etc.). Une caracté-risation et une modélisation du comportement de l’interface outil-pièce sous chargement complexe ont été réalisées dans le cas du procédé d’usinage. Grâce à une nouvelle approche dite « Approche Hybride », une nouvelle loi de frottement a été mise en place pour les contacts dynamiques évolutifs. L’approche hybride développée permet de renseigner sur la part des différents contacts (collant, glissant ou transitoire) dans le contact total. Selon cette approche, l’évolution du frottement local est sensible aux interactions qui existent entre de nombreux paramètres tribologiques contrôlant le contact outil-copeau, telles que la distribution de la pression, de la contrainte de cisaillement et celle de la température. Il a été montré que dans la zone de contact collant, la contrainte de cisaillement est dépendante du comportement du matériau, alors que dans la partie glissante, la contrainte est dépendante du champ des vitesses. Ce travail a été réalisé dans le cadre d’une collaboration nationale avec le Laboratoire LEM3 (UMR 7239, Metz) et le laboratoire LMPF (EA 4106) d’Arts et Métiers ParisTech.

Morphological characterization of a novel scaffold for anterior cruciate Ligament Tissue Engineering.C. Laurent, J.F. Ganghoffer , J. Babin, J.L. Six, X. Wang, and R. RahouadjJournal of Biomechanical Engineering (2011)

Cette publication, dédiée à la recherche d’un biosubstitut pour la chirurgie réparatrice des tendons répondant à des contraintes d’ordre mécanique, biochimique et morphologique, est totalement novatrice. Elle traite d’un nouveau scaffold, devant par la suite accueillir des cellules souches. Il est constitué de fils biodégradables tressés en couches superposées. Le procédé d’élaboration, jusque là inédit, permet de contrôler le nombre de couches, le pas de chaque tresse, ainsi que le diamètre des fils et leur tension,… Nous avons par ailleurs modé-lisé leur morphologie afin de prévoir la distribution de la taille des pores susceptibles d’accueillir les cellules de ligament à partir d’un équipement de base assez simple d’ingénierie tissulaire. Ces résultats conduisent à la modélisation par éléments finis de la réponse mécanique des scaffolds individuels et des faisceaux doubles. Nous montrons que la connaissance précise des propriétés morphologiques et des champs locaux (déplace-ments et déformations) du scaffold virtuel nous sera très utile lors de l’interprétation de l’activité cellulaire. Cette publication représente donc une nouvelle voie de recherche et d’optimisation de biosubstituts dédiés à la bioingénierie des tendons et des ligaments et montre comment, par des considérations chimiques et méca-niques, il est possible d’aboutir à des biosubstituts performants et originaux.


Heat convection within evaporating droplets in strong aerodynamic interactionsG. Castanet, B. Frackowiak1, C. Tropea1, and F. LemoineInternational Journal of Heat and mass Transfer 54 : 3267-3276 (2011)

Lorsqu’une goutte de combustible est injectée dans une chambre de combustion, la durée de sa phase d’échauffement peut s’étendre sur une période non-négligeable comparée à sa durée de vie. Une description fine du transfert de chaleur au sein de la goutte est alors indispensable à la modélisation de l’évaporation. Parmi les facteurs à prendre en compte, le frottement du gaz à la surface de la goutte génère des mouvements de circulation interne (tourbillon de Hill) qui peuvent accélérer de manière très significative le transfert ther-mique. L’intensité de ces frottements est toutefois très largement méconnue dans le cas de gouttes en forte évaporation et qui plus est, évoluant dans le sillage de gouttes voisines. L’étude présentée dans cet article tire son originalité du fait qu’elle associe des résultats expérimentaux issus d’une métrologie optique particulière-ment fine à des simulations détaillées de type DNS. La DNS a été mise au point originellement à l’ONERA/DMAE (Toulouse) par Bruno Frackowiak, puis les travaux se sont poursuivis au Center for Smart Interfaces (Université Technologique de Darmstadt, Allemagne, équipe de Cam Tropea). La thermométrie par fluorescence induite par laser à deux couleurs (2cLIF) permet de caractériser la distribution de température à l’intérieur de gouttes de diamètre 190 µm avec une résolution spatiale de l’ordre de 20 µm. La simulation de l’évaporation prend en compte la diversité des phénomènes et leurs couplages : écoulement de Stefan, interactions aérodynamiques liées aux sillages des gouttes, force thermo-capillaire induite par la non-uniformité de la température à la surface de la goutte,... La comparaison des résultats expérimentaux et des simulations met en évidence le rôle joué par la proximité des gouttes, qui réduit particulièrement le cisaillement de surface en raison des effets de sillage. Elle met également en lumière l’importance de l’effet Marangoni (lié aux forces thermo-capillaires) qui provoque de façon transitoire une diminution des efforts à la surface de la goutte et qui contribue ainsi au ralentissement des mouvements de circulation à l’intérieur de la goutte. L’expérience et la simulation mettent en évidence de manière très claire ce phénomène. Il s’agit d’une première où l’expérimentation à très petite échelle est confrontée à une simulation numérique directe simplifiée, en mettant nettement en évidence l’in-fluence de l’effet Marangoni. 1 Institute of Fluid Mechanics and Aerodynamics, Center of Smart Interfaces, Technische Universität Darstadt (Germany).

Transitional flow of a non-Newtonian fluid in a pipe : Experimental evidence of weak turbulence induced by shear-thinning behavior. A. Esmael, C. Nouar, A. Lefèvre, and N. KabouyaPhysics of Fluids 22, 101701 (2010)

Les systèmes dissipatifs non linéaires, tels que ceux rencontrés en dynamique des fluides, peuvent atteindre un état chaotique lorsque le paramètre qui mesure le degré de non linéarité est important. Ainsi, les écou-lements parallèles cisaillés de fluides Newtoniens deviennent turbulents lorsque le rapport entre les termes non linéaires d’inertie et les termes de dissipation visqueuse (nombre de Reynolds) est supérieur à une valeur critique. Les équations gouvernant les écoulements de fluides non Newtoniens font apparaître une non linéarité supplémentaire via l’équation constitutive. Dans le cas des écoulements de fluides viscoélastiques, cette non linéarité peut conduire à un état chaotique à très bas Reynolds (R.G. Larson, Nature 405, 27-28, 2000). Le degré de non linéarité est exprimé dans ce cas, par le nombre de Weissenberg. Le caractère rhéofluidifiant d’un fluide, correspondant à la décroissance non linéaire de la viscosité du fluide lorsque le cisaillement augmente est le caractère non newtonien le plus répandu. Il est alors naturel de se demander dans quelle mesure, l’inte-raction entre cette non linéarité et celle des termes d’inertie peut conduire à un état chaotique. Ce point a été abordé par Ashrafi et Khayat ( Phys. Rev. E. 61, 1455, 2000) en utilisant un modèle réduit (système de Lorenz généralisé) pour décrire l’écoulement de Taylor-Couette pour un fluide rhéofluidifiant. Les résultats obtenus par ces auteurs indiquent en effet la possibilité d’un écoulement chaotique induit par le caractère rhéofluidifiant. Dans le présent article, nous reportons des résultats expérimentaux qui montrent pour la première fois, qu’une turbulence faible peut être induite par la dépendance non linéaire de la viscosité en fonction du cisaillement. Elle résulte bien sûr de l’interaction entre les termes non linéaires d’inertie et le comportement rhéofluidifiant du fluide.

Groupe “Milieux fluides réactifs multiphasiques”


Rheo-SAXS investigation of shear-thinning behaviour of very anisometric repulsive disk-like clay suspensions.A.M. Philippe, C. Baravian, M. Imperor-Clerc, J. De Silva, E. Paineau, I. Bihannic, P. Davidson, F. Meneau, P. Levitz, and L. J. Michot.J. Phys. Cond. Matter 23, 194112 (2011)

Cet article répond à une invitation de la revue J. Phys Cond Matter en vue de la parution d’un volume spécial en l’honneur de H. Lekkerkerker.

Nous présentons ici des résultats expérimentaux issus du dispositif Rhéo-SAXS installé sur la ligne SWING du synchrotron SOLEIL à Paris. Les suspensions testées sont constituées d’argiles naturelles contrôlées d’un point de vue physico-chimique. Différentes concentrations ont été testées, depuis le fluide Newtonien jusqu’au gel à seuil d’écoulement. Nous montrons comment, à partir des clichés de diffusion de rayons X aux petits angles, nous pouvons calculer les angles d’Euler moyens des particules en écoulement, puis, à travers une approche effective prenant en compte les interactions hydrodynamiques multiples, la viscosité de ces suspensions à par-tir du champ orientationnel des particules constitutives. Cette approche permet ainsi et pour la première fois, de relier de manière formelle les propriétés sous écoulement de suspensions de particules très concentrées à leur organisation locale moyenne dans le champ de vitesse. Elle ouvre ainsi de nombreuses perspectives pour la modélisation des interactions hydrodynamiques en milieux fortement anisotropes.

On large Scale Forest Fires Propagation Models.O. Séro-Guillaume, S. Ramezani, J. Margerit, and D. CalogineInternational Journal of Thermal Sciences 47 : 680-694 (2008)

Dans cette publication sont analysés les modèles de propagation de feux antérieurs à nos travaux. Essentiellement, les modèles considérés sont : le modèle de Rothermel (1972) et le modèle d’enveloppe, Richards (1990). Le modèle de Rothermel est un modèle empirico géométrique où la vitesse normale du front (le R.O.S en anglais), obtenue grâce à des expériences en laboratoire, est une fonction des conditions locales (pente, vent, végétation,...). Le modèle d’enveloppe repose sur la constatation qu’un feu allumé en un point se développe comme une ellipse en fonction de la pente et/ou du vent, les paramètres de l’ellipse, petit axe grand axe et position du centre ou du foyer, étant obtenus expérimentalement. L’idée est alors de considérer qu’entre l’instant t et l’instant t+dt, chaque point du front de feu est source d’une petite ellipse, la ligne de feu à l’instant t+dt est alors l’enveloppe de toutes ces ellipses. Ces deux modèles sont couramment employés dans les logi-ciels utilisés par les pompiers. Dans cet article, nous démontrons que les deux formulations (Rothermel-modèle d’enveloppe) sont équivalentes. Nous donnons sous forme d’un système de deux équations hyperboliques non linéaires les équations du modèle d’enveloppe en utilisant la théorie géométrique des enveloppes et montrons que le modèle d’enveloppe est équivalent à la résolution d’une équation d’Hamilton Jacobi analogue à la G équation en combustion. Enfin, nous indiquons les limites du modèle d’enveloppe en montrant que la propaga-tion par ce modèle peut provoquer des caustiques (forme de front en queue d’hirondelle, avec point double) et nous comparons ces résultats avec ceux de notre modèle qui lui, ne présente pas de telles singularités. Notre modèle ne requiert aucun paramètre global, tous les paramètres impliqués étant mesurables en laboratoire. Nous montrons que notre modèle de propagation contient le modèle d’enveloppe et qu’il est donc l’extension la plus simple des modèles de Rothermel et d’enveloppe.


About internal currents during start-up in PEMFCG. Maranzana, C. Moyne, O. Lottin, J. Dillet, and S. DidierjeanJournal of Power Sources 195 (18) : 5990-5995 (2010)

Cette publication concerne la mesure des courants négatifs qui apparaissent dans les piles à combustible lors des phases de marche/arrêt. L’existence de ces courants négatifs était suspectée depuis quelques années par les électrochimistes et leurs conséquences en terme de dégradation des cellules sont très importantes car ils sont traditionnellement associés à l’oxydation du carbone qui supporte les électrodes. Il s’agit à notre connais-sance de la première publication où l’on témoigne de la mesure de ces courants. Celle-ci a été réalisée grâce à une cellule segmentée. Ce type d’outil expérimental (et les moyens de mesure associés) constituent la clé de voûte du savoir-faire du Laboratoire et l’originalité principale de nos travaux. La publication présente égale-ment un modèle qui permet de bien comprendre l’origine de ces courants : on met notamment en avant le fait qu’ils sont la somme d’une composante faradique et d’une composante capacitive. La composante capacitive est a priori sans effet sur la durée de vie de la cellule tandis que la composante faradique correspond à l’oxy-dation du carbone.

Near and far field modeling of scattered surface waves. Application to the apertureless scanning near field optical microscopy.J. Muller, G. Parent, S. Fumeron, G. Jeandel, and D. LacroixJournal of Quantitative Spectroscopy & Radiative Transfer 112 : 1162-1169 (2011)

Cette publication détaille une nouvelle approche de la résolution des problèmes de diffusion du rayonnement par des particules quelconques, au voisinage immédiat d’une surface, et ce à travers une modélisation origi-nale des équations de Maxwell. Les difficultés associées à la résolution de ce type de problème sont de deux ordres. Premièrement, il s’agit de modéliser précisément le rayonnement dit de “champ proche” qui englobe les phénomènes d’absorption et de diffusion par la particule et le substrat. Ensuite, il faut être capable de calculer le rayonnement en “champ lointain”, c’est-à-dire à grande distance des structures diffusantes. C’est ce rayonnement qu’il est possible de mesurer. L’originalité du travail réside d’une part, dans le fait que la technique employée dite FDTD-NFTFF (Finite Difference Time Domain – Near Field To Far Field) permet la des-cription d’objets de géométrie quelconque constitués de matériaux dispersifs (constante diélectrique com-plexe) ; d’autre part, la transformée de Fourier des calculs temporels en champ proche donne accès au champ lointain dans tout le domaine spectral et ce, en un seul calcul. En ce sens, cette modélisation est beaucoup plus performante et complète que les méthodes classiques, du type T-Matrix, pour lesquelles les géométries axisymétriques sont privilégiées. Les applications potentielles de l’outil développé au cours de ce travail sont multiples. Il y a notamment la modélisation de la microscopie en champ proche thermique (expérience TRSTM en cours au Laboratoire), ainsi que toutes les applications relevant de la caractérisation optique fine des sur-faces nanostructurées.

Groupe “Énergie et Transferts”


Estimation of time-varying pollutant emission rates in a ventilated enclosure: inversion of a reduced model obtained by experimental application of the Modal Identification Method.M. Girault, D. Maillet, F. Bonthoux, B.Galland, P. Martin, R. Braconnier, and J. R. FontaineInverse Problems 24, (2008)

Cet article montre comment il est possible d’identifier un modèle réduit de transfert de masse transitoire, en diffusion-advection turbulente, à partir de mesures des évolutions temporelles de concentration en plusieurs points, dans un local ventilé à aéraulique stationnaire contenant une ou plusieurs sources ponctuelles et d’in-verser ensuite ce modèle pour estimer l’intensité de ces sources. La Méthode d’Identification Modale déve-loppée dans la branche Thermique de l’Institut P’ (Poitiers) y est utilisée à cet effet (construction du modèle linéaire) pour des mesures effectuées à l’Institut National de Recherche et de Sécurité. Dans un second temps, lorsque ces sources sont initiées de façon non synchrones, ce modèle réduit identifié est utilisé pour inverser les mesures issues des mêmes capteurs et pour reconstituer les évolutions temporelles de leurs deux intensi-tés. Les estimations correspondantes sont très proches des mesures directes de ces mêmes intensités et ce, en présence d’un bruit élevé du signal des capteurs de concentration, généré notamment par la turbulence et qui a été réduit par un captage distribué spatialement. Il s’agit à notre connaissance d’une première.

A dual-porosity model for ionic solute transport in expansive claysMA. Murad, and C. MoyneComputational Geosciences 12 : 47-82 (2008)

Cette étude est la partie terminale d’un ensemble de travaux s’étendant sur une dizaine d’années visant à décrire le comportement électro-chimio-hydro-mécanique des milieux poreux déformables (par exemple, les smectites gonflantes) par une approche raisonnée multiéchelle. Trois échelles nano/micro/macro sont a minima nécessaires pour appréhender la physique de ces milieux. L’outil utilisé est l’homogénéisation qui per-met de propager la physique de l’échelle nanoscopique vers l’échelle macroscopique. Le passage nano/micro dans sa version ultime la plus élaborée a fait l’objet d’une double publication de synthèse (Moyne C., Murad M. A, Transport in Porous Media, Vol. 62, pp. 333-380 et Vol. 63, pp. 13-56, 2006). A partir de la formulation retenue à l’échelle micro, ce texte, en recourant à une approche de type double porosité, effectue le change-ment d’échelle micro/macro et fournit une écriture précise et rigoureuse des équations gouvernant le transport de l’eau, des ions et la mécanique des milieux poreux déformables à l’échelle macroscopique qui intéresse l’in-génieur. Il est le fruit d’une riche et productive collaboration avec le Brésil que le second auteur souhaite tout particulièrement saluer. Le pas suivant actuellement en cours (C. Moyne, T. D. Le, S. A. Lima and M. A. Murad, Statistical mechanics-based multiscale models of swelling porous media including ion size correlations, in Mechanics and Physics of Porous Solids – A tribute to Prof. Olivier Coussy, pp. 321-335, 2011) est d’enrichir la description nanoscopique pour autoriser le modèle à décrire une plus grande variété de situations expérimen-tales et notamment, les cas où les contre-ions assurant l’électroneutralité sont de valence supérieure à l’unité.


Thermal conductivity measurement of insulating materials with a three layers device.Y. Jannot, A. Degiovanni, and G. PayetInternational Journal of Heat and Mass Transfer 52 (Issue 5-6) : 1105-1111 (2009)

La recherche de nouveaux matériaux isolants et super-isolants est un enjeu important pour les industriels dans le contexte actuel d’amélioration des performances thermiques des bâtiments. Le marché potentiel pour des isolants plus performants que ceux disponibles actuellement est très large et la recherche industrielle dans ce domaine est active. Il importe de pouvoir mesurer rapidement les propriétés thermiques et en particulier, la conductivité pour les matériaux candidats isolants souvent fabriqués initialement dans des dimensions réduites pour des raisons de coût. Les méthodes disponibles, soit nécessitent des échantillons de grandes dimensions de par les hypothèses des modèles utilisés (milieu semi-infini pour le fil chaud) ou la conception des dispositifs (plaque chaude gardée), soit utilisent une excitation sous forme de rayonnement (méthode flash) inadaptée aux milieux à forte porosité. La méthode du tricouche que nous avons mise au point et présentée dans cet article permet de mesurer simultanément et avec précision la conductivité thermique et la capacité calori-fique de matériaux isolants légers de dimensions réduites (diamètre 40mm, épaisseur 5mm). Elle a déjà été dupliquée par exemple par la société Saint Gobain, producteur d’isolants thermiques, qui l’utilise pour mesurer la conductivité thermique de nouveaux matériaux issus de leurs laboratoires de recherche. Sur le plan scienti-fique, l’originalité de la méthode par rapport aux trois principales méthodes précitées est de considérer comme données d’entrée dans le système modélisé une évolution temporelle de la température de sa face perturbée thermiquement plutôt que la valeur du flux injecté ce qui permet de s’affranchir de toutes les conditions amont.

ANNEXE 2 PLATES-FORMES TECHNOLOGIQUES

152 ANNEXE 2 / PLATES-FORMES TECHNOLOGIQUES152 ANNEXE 2 / PLATES-FORMES TECHNOLOGIQUES

Métrologie en rhéologie solide : caractérisation multi-échelleÉQUIPEMENTS SIGNIFICATIFS-> Système d’extensométrie vidéo (Vidéotraction)-> Dispositif ARAMIS 3D de mesure de champs par corrélation d’images-> Caméra infrarouge Titanium (FLIR)-> Dispositif de mesure du transport de lumière incohérente polarisée-> Mini-machine de traction pour essais sous faisceau synchrotron (K&W)-> Machines de traction (MTS), traction-torsion (MTS), bulge test (Erichsen)-> Mini-calorimètre de traction

COMPÉTENCES EN MÉTROLOGIE IN-SITU-> mesure :- Champ de déplacements, déformations températures…- Forces, contraintes-> inversion et estimation non lineaires :- Reconstruction de sources de chaleur interne- Identification de paramètres de lois de comportement-> contrôle-commande des machines d’essai :- Asservissements-pilotages de trajets de chargement complexes

AU SERVICE DE LA RHÉOLOGIE SOLIDE- Relation mécanique Contrainte-Déformation- Relation thermomécanique Déformation-Puissance thermique- Relation échelle macro-échelle micro (50nm-50µm)

A / Polymère déformé

B / Imagerie infrarouge

C / Rétrodiffusion de

lumière incohérente

A / B /

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ANNEXE 2 / PLATES-FORMES TECHNOLOGIQUES 153ANNEXE 2 / PLATES-FORMES TECHNOLOGIQUES 153

Métrologie dans les fluides, diagnostics laserÉQUIPEMENTS SIGNIFICATIFS-> Trois chaînes de fluorescence induite par laser à deux couleurs-> Deux chaînes de fluorescence induite par plan laser à deux couleurs (2c PLIF)-> Un granulomètre phase Doppler deux composantes-> Deux chaînes de vélocimétrie laser deux composantes (1D et 2D)-> Deux caméras vidéo rapides (100000 fps et 700000 fps)-> Un dispositif d’interférométrie en diffusion avant-> Une chaîne de vélocimétrie par imagerie de particules (PIV) stéréoscopique

COMPÉTENCES-> Mesures de température et de concentration dans les liquides en mouvement-> Mesures de températures de gouttelettes-> Mesures de champs de vitesse-> Mesures granulométriques-> Visualisation de phénomènes rapides

A / Granulométrie phase

Doppler dans un spray.

B / Imagerie vidéo-rapide

d’impacts de gouttes

sur des surfaces à haute

température.

C / Banc 2cPLIF: mesure

de la température de

gouttelettes

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Plateforme RhéologieÉQUIPEMENTS SIGNIFICATIFS-> Rhéomètres TA Instruments AR 1000, AR 2000-> Rhéomètre Anton Paar MCR 300-> Rhéomètre Thermo Fischer MARS II-> Cellule Rhéo-Optique par transport de lumière polarisation-> Cellule de biréfringence d’écoulement-> Dispositif PIV 2D Couplé au rhéomètre MARS II

COMPÉTENCES-> Mesures rhéologiques (statique et dynamique)-> Mesures de taille et de concentration en milieux turbides-> Suivi dynamique de tailles (agrégation/coalescence)-> Suivi dynamique d’orientation / déformation-> Suivi dynamique de champs de vitesse

A / Rhéo-PIV

B / Rhéo-Biréfringence

C / Rhéo-Polarimétrie

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Caractérisation thermique des matériauxÉQUIPEMENTS SIGNIFICATIFS-> Cinq bancs de diffusivimètrie : basse température sous-vide par contact, haute température sous vide par détec-

teur (20°C-600°C), banc rapide à 20°C (détecteur Stirling 20Mhz et flash classique 100µs), banc ultra-rapide à 20°C (détecteur 500 Mhz et Laser 4J-10ns), banc sous-vide à très haute température (20°C-1700°C)

-> Quatre caméras infra-rouges refroidies par Stirling : 2 caméras [3,5µm-5,5µm] : 320 x 240 pixels, 1 caméra BB [1,5µm-5.5µm] grand format : 640 x 580 pixels (100Hz), 1 caméra BB [1,5µm-5,5µm] petit format multi-spectrales (2x4 bandes) : 320 x 240 pixels (380 Hz)

-> Trois corps noirs : Deux corps noirs étendus (4’’) : 5°C-100°C et 50°C-600°C, un corps noir à cavité (1’’) : 300°C à 1700°C

-> Détecteurs quantiques IR, PMT UV multi-spectral-> Calorimètre différentiel à larges surfaces, sondes thermiques à basse et haute température-> Plan chaud transitoire sous-vide (1atm – 5.10-3 mbars)

COMPÉTENCES-> Thermographie infrarouge-> Estimation de paramètres, Identification de flux spatiaux et temporels-> Mesures de diffusivités thermiques de matériaux conducteurs et isolants sous vide à basse et haute température-> Mesures de conductivités thermiques de matériaux isolants et super-isolants sous air et sous vide à température

ambiante-> Caractérisation de matériaux anisotropes à température ambiante et haute température par thermographie

infrarouge-> Caractérisations thermiques par sondes thermiques (ruban chaud, plan chaud et fil chaud)-> Caractérisation de matériaux pulvérulents à haute température

A / Diffusivimètre sous-vide

à haute température

(20°C-1700°C]

B / Diffusivimètre sous-vide

par contact

C / Diffusivimètre optique

sous-vide

D / Plan chaud sous-vide

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Plateforme Rayonnement ThermiqueÉQUIPEMENTS SIGNIFICATIFS-> Spectromètres UV-Visible et IR en fonction de la température (4K à 2000K)-> Dispositifs de mesure des flux réfléchis, transmis ou diffusés en fonction de la direction et de la longueur d’onde, -> Mesure d’émissivité des flammes par spectromètre embarquable et caméra IR,-> Dispositif de microscopie en champ proche (AFM), équipé de différents types de sondes,-> Lambdamètre pour la caractérisation de matériaux de faible conductivité thermique,-> Corps noir hautes températures et corps noir étendu.

COMPÉTENCES-> Mesures des émissivités spectrales en fonction de T -> Mesure des températures sans contact-> Caractérisation radiative de milieux diffusants-> Mesures d’atténuation IR et d’opacimétrie-> Mesures de flux rayonnés-> Mesures de conductivité thermique


Piles à combustible à membraneÉQUIPEMENTS SIGNIFICATIFS-> 1 banc d’essai de 2 kW alimenté en air/O2/H2 et N2.-> 6 postes d’essai pour monocellule avec débitmétrie et humidification adaptées.-> Un chromatographe en phase gazeuse.-> Un banc Baltic Fuel Cell.-> Un ATG – DSC.-> Une cellule de mesure de conductivité conditionnée en humidité et température.-> Plusieurs piles instrumentées pour de la spectroscopie d’impédance locale.-> Accès aux imageurs/spectromètres du service commun de RMN.

COMPÉTENCES-> Transferts couplés matière, charges, chaleur.-> Instrumentation de cellules.-> Modélisation des piles à combustible à membrane.-> Modélisation du système pile.-> Optimisation fluidique et thermique des cellules.-> Mesures et identification des propriétés des composants.-> Écoulements dans les mini-canaux.

A / Pile compacte de 2 kW

fabriquée au LEMTA

B / IRM d’une cellule

C / Cellule instrumentée

pour des mesures

locales de spectroscopie

d’impédance

A /

B /

C /


Spectroscopie et imagerie par résonance magnétique nucléaire *

ÉQUIPEMENTS SIGNIFICATIFS-> IRM à 2,4 Tesla - 100 MHz (Biospec 24/40 Bruker)

- Sondes d’imagerie 35 mm, 50 mm, 80 mm - Boucle fluide avec sonde d’imagerie diamètre 34 mm

-> Spectromètre 600 MHz Wide-Bore (Bruker) - Spectroscopie RMN du liquide et du solide - Équipement de micro-imagerie ( jusqu’à 38 mm) - Équipement de mesure de diffusion - Dispositif de Couette insérable

COMPÉTENCES-> Spectroscopie et relaxation RMN-> Imagerie RMN en densité de spins (concentration d’eau)-> Mesures de diffusion -> Vélocimétrie IRM

- Écoulements de fluides - Écoulements en milieu poreux

* Les équipements présentés ici font partie du Service Commun de RMN de l’UHP. Le LEMTA dispose d’un accès privilégié à ces équipements.

A / Spectromètre 600 MHz WB B / B/IRM - Biospec 24/40

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ANNEXE 3 CHERCHEURS INVITÉS

160 ANNEXE 3 / CHERCHEURS INVITÉS

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164 ANNEXE 3 / CHERCHEURS INVITÉS164 ANNEXE 3 / CHERCHEURS INVITÉS

2010

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Méd

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ANNEXE 3 / CHERCHEURS INVITÉS 165ANNEXE 3 / CHERCHEURS INVITÉS 165

2010KE

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ANNEXE 4 ORIGINE DES RECRUTEMENTS

168 ANNEXE 4 / ORIGINE DES RECRUTEMENTS

Maîtres de Conférences et Chargés de RechercheNom, Prénom Lieux de la thèse

Post-doc éventuelou situation particulière

Thématique de recherche

2007

Bouby CélineLaboratoire de Mécanique de Lille – Lille 1

Post-doc au MSME (Modélisation et Simulation Multi-Echelle) – Marne la Vallée

Mécanique des matériaux adaptatifs

Collin Anthony LEMTA (transferts radiatifs) LEMTA (feux de forêt) Feux de forêts

Jenny Mathieu IMFS Strasbourg Mutation UBOHydrodynamique, fluides complexes

Xu FeinaInstitut Européen des Membranes

CEA Grenoble Pile à combustible, RMN

2008

Czarnota Christophe LPMM, MetzPost-doc au LPMM puis ATER à l’ENSAM Metz

Comportement des structures en conditions extrêmes

Faiz AdilINSA Lyon - Laboratoire de Génie Electrique et Ferroélectricité

2 ATER à l’INSA Lyon puis à l’Université du Maine

Acoustique(recherche à l’INRS)

2009

Pereira AntonioCRPP (Centre de Recherche Paul Pascal) – Bordeaux 1

Imperial College (UK)Transferts en réservoirs naturels

Perrin Jean Christophe(Chaire CNRS/INPL)

CEA Grenoble Stanford University (USA) Pile à combustible, RMN

Thiebaud FrédéricInstitut FEMTO-ST – Université de Franche-Comté

ATER à l’ENSMM Besançon puis PD à l’Institut FEMTO-ST

Mécanique des matériaux adaptatifs

2010

Acem Zoubir TREFLE Bordeaux LEMTA Feux de forêts

Farge Laurent Institut Jean Lamour, Nancy PRAG, EEIGM, NancyRhéologie des polymères solides

Kiesgen de Richter Sébastien

Institut de Physique – Rennes 1

Rhéo-physique des fluides complexes

2011Bytchenkoff Dimitri

École Polytechnique Fédérale de Lausanne et École Normale Supérieure de Paris

LCPC, Marne la ValléeMilieux poreux, RMN, IRM

Panfilova IrinaLAEGO-INPL (Nancy), Institut Gubkin -Moscou

Chercheur contractuel au LEMTA

Transferts en réservoirs naturels

Professeurs des Universités

Nom, Prénom Affectation précédente Thématique de recherche

2007 Nouari Mohammed ENSAM Bordeaux - LAMEFIPThermomécanique des matériaux métalliques

2008 Delebarre Arnaud École des Mines de Nantes, GEPEAEcoulements diphasiques, lits fluidisés

2009 André Stéphane EEIGM, Nancy, LEMTA Rhéologie des polymères solides

Lacroix David FST Nancy, LEMTA Transferts radiatifs

2011

Abel MarkusInstitut de Physique et d’Astronomie, Potsdam, Allemagne

Hydrodynamique multiphasique, turbulence

Didierjean Sophie ENSEM, Nancy, LEMTA Pile à combustible

Rahouadj Rachid ENSEM, Nancy, LEMTA Mécanique des matériaux du vivant

ANNEXE 1 / PUBLICATIONS SÉLECTIONNÉES 169ANNEXE 1 / PUBLICATIONS SÉLECTIONNÉES 169

ANNEXE 5 LISTE DES ÉQUIPEMENTS SIGNIFICATIFS ACQUIS DEPUIS 2007

170 ANNEXE 4 / LISTE DES ÉQUIPEMENTS SIGNIFICATIFS ACQUIS DEPUIS 2007

Métrologie pour les solides (139649€)- Rénovation d’une machine de traction MTS (33928€, 2008)

- Machine de traction-torsion Zwick & Roell (36221€, 2008)

- Mini machine de traction Elexience (69500€, 2009)

Métrologie pour les fluides (607214€)- Caméra ultra rapide Photron (48650€, 2007)

- Caméra CCD Hamamatsu (24530€, 2007)

- Coupleur de fibre monomode (18370€, 2007)

- Interféromètre Rocksolid (10869€, 2007)

- Microscope longue distance Polytec (10128€, 2007)

- PIV 3D avec plan laser Dantec (40300€, 2007)

- Caméra CCD intensifiée Pimax2 (41600€, 2009)

- Caméra rapide Phantom (59500€, 2009)

- Laser Argon 2060 Beamlock (31667€, 2009)

- Laser continu Nd : Yag (27600€, 2010)

- Plateforme expérimentale “Feux” (294000€, 2011)

Métrologie pour la rhéologie (174500€)- Rhéomètre Haake-Mars (25000€, 2007)

- Chaîne vélocimétrique Laser Doppler 2D Dantec (80000€, 2009)

- Laser accordable Opton laser (69500€, 2011)

Métrologie thermique (713436€)- Caméra infrarouge (19970€, 2007)

- Corps noir M330 1700°C (21312€, 2007)

- Corps noir Polytec (15775€, 2007)

- Détecteur LnSb Polytec (17273€, 2007)

- Laser CO2 100W (20000€, 2007)

- Microscope AFM XE100E Fondis (64500€, 2007)

- Corps noir étendu HGH (25000€, 2008)

- Four Haute Température Carbolite (45524€, 2008)

- Mise à jour caméra infrarouge Flir (26861€, 2009)

- Calorimétre DSC III Evo Setaram (47000€, 2010)

- Caméra multispectrale Flir (119985€, 2010)

- Lambdamètre (24300€, 2010)

- Laser impulsionnel 50J polarisé Quantel (115000€, 2010)

- Spectromètre à Transformée de Fourier Bruker (119109€, 2010)

- Spectromètre infrarouge moyen Bruker (31827€, 2010)

Pile à combustible (149540€)- Micro-chromatographe en phase gazeuse Varian (26174€, 2008)

- Analyseur thermogravimétrique Labsys (35000€, 2009)

- Potentiostat (19996€, 2009)

- Minispec RMN Bruker (68370€, 2011)

Métrologie IRM-RMN (1712188€)- Mise à jour logiciel IRM Paravision (12119€, 2008)

- Spectromètre RMN 600 Mhz Wide Bore (1283120€, 2009)

- Sondes d’imagerie (20885€, 2010)

- Insert de gradients pour IRM Biospec (60869€, 2011)

- Système d’imagerie 600Mhz WB (335195€, 2011)

Liste des équipements significatifs acquis depuis 2007


ANNEXE 6 IMPLICATION DES PERSONNELS DU LEMTA DANS LES STRUCTURES D’ENSEIGNEMENT SUPÉRIEUR

172 ANNEXE 6 / IMPLICATION DES PERSONNELS DU LEMTA DANS LES STRUCTURES D’ENSEIGNEMENT SUPÉRIEUR

1. MASTER et Écoles Doctorales- Le responsable de la mention du MASTER ‘Mécanique, Energie, Procédés, Produits’ (Prof. Pascal Boulet)- Le responsable du MASTER international ‘Subterranean Reservoirs of Energy ‘ (Prof. Mikhail Panfilov)- Le Directeur de l’École Doctorale EMMA (Energie, Mécanique, Matériaux) qui compte environ

une centaine de doctorants, depuis le 1er Janvier 2011 (Prof. Denis Maillet).Par ailleurs, plusieurs enseignants-chercheurs s’impliquent dans les modules scientifiques proposés par l’École Doctorale.

2. Cycles Ingénieurs - La responsabilité de la filière mécanique de l’École Nationale Supérieure d’Electricité et de Mécanique

(ENSEM) (Dr. Sophie Didierjean)- La responsabilité du parcours de troisième année d’ingénieur ‘Fluid Engineering’ de l’ENSEM

(Prof. Mohammed Souhar)- La responsabilité du parcours de troisième année d’ingénieur ‘Maîtrise des Transferts de Chaleur

et de Masse’ de l’ENSEM (Dr. Sophie Didierjean)- La création et la responsabilité du parcours de troisième année d’ingénieur ‘Energie’ de l’ENSEM

(Prof. Fabrice Lemoine)- La direction du département ‘Energie : production et transformation’ de l’École Nationale Supérieure

des Mines de Nancy (ENSMN) (Prof. Emmanuel Plaut)- La responsabilité du département ‘Génie Energétique, Mécanique, Matériaux, Environnement

et Structures’ de l’École Supérieure des Sciences et Technologies de l’Ingénieur de Nancy (ESSTIN) (Prof. Benoit Oesterlé)

Par ailleurs, les enseignant-chercheurs du LEMTA sont impliqués dans 5 formations d’ingénieurs nancéennes (ENSEM, ESSTIN, EEIGM et plus marginalement l’ENSG et l’ENSGSI).

3. Filière Mécanique-Energie de la Faculté des Sciences et Technologies de l’Université Henri Poincaré - Le responsable du niveau M1 du Master MEPP (Prof. David Lacroix)- Le responsable du niveau L3 Mécanique et Energétique (Dr. Olivier Botella)

Implication des personnels du LEMTA dans les structures d’enseignement supérieur


ANNEXE 7 HYGIÈNE ET SÉCURITÉ

174 ANNEXE 7 / L’HYGIÈNE ET LA SÉCURITÉ AU LEMTA

LE CLHSLe Comité Local d’Hygiène et Sécurité est composé de 16 membres : 11 représentants de l’administration et du per-sonnel dont 2 représentants des équipes du LEMTA situées à l’ESSTIN et à la Faculté des Sciences et Technologies, les 2 médecins de prévention du CNRS et de l’INPL-UHP ainsi que les 3 ingénieurs Hygiène et Sécurité du CNRS, de l’INPL et de l’UHP.

FORMATIONS L’ACMO a suivi 74 heures de formation et parmi les perma-nents 17 personnes ont suivi 264 heures de formation dans différents domaines (risques liés aux gaz, risque incendie, membre de CHS, habilitation électrique, risques LASER, contrôles obligatoires, secourisme, etc, …) soit une moyenne de 20 heures par agent formé.Chaque année, lors de la journée consacrée à la présentation du Laboratoire aux nouveaux entrants, une formation à la sécurité est effectuée avec présentation orale et documents écrits. Une formation plus pointue est assurée individuelle-ment pour les personnels amenés à travailler sur des bancs expérimentaux présentant des risques.

CONTRÔLES RÉGLEMENTAIRESCeux-ci sont réalisés par des organismes accrédités dans le domaine :- APAVE, installations de gaz sous pression : réalisées en 2009 et 2010, ces visites concernaient le réseau d’hy-drogène, d’oxygène et d’azote des installations de l’équipe “Pile à combustible”. L’ensemble des installations a été jugé conforme, seules des recommandations sur les contrôles périodiques des flexibles et la demande de la mise en place d’une vanne d’arrêt pompiers à l’extérieur du bâtiment ont été formulées, opération effectuée en 2009.- APAVE, ATEX : suite à cette visite réalisée en 2009, de mul-tiples points à corriger ont été relevés dans le Laboratoire, soit du fait de mauvaises habitudes, soit par manque de sys-tèmes ou de locaux de stockage, ou encore du fait d’installa-tions ou de bancs expérimentaux non conformes. Un très gros effort a été entrepris, avec l’achat d’armoires de sécurité, de réfrigérateurs ATEX, et surtout de la part du personnel pour mettre en ordre systématiquement ses espaces de travail. Une nouvelle visite est programmée au premier semestre 2011.

- Installations de sécurité gaz pour les piles à combus-tible : les détecteurs et les centrales de gaz sont contrôlés annuellement.- Installations électriques : c’est l’INPL qui se charge du contrôle annuel et corrige les défauts mentionnés dans le document unique ou signalés par le LEMTA.

INSPECTIONS ET VISITESLa dernière visite de sécurité a eu lieu le 24 mars 2009, avec la participation de la Direction du LEMTA, de l’ACMO, d’un membre du CLHS et du CHS de la Délégation Régionale du CNRS, du médecin de prévention du CNRS, de l’infirmière de l’INPL et des Ingénieurs Hygiène et Sécurité du CNRS et de l’INPL. Le rapport a ensuite été analysé en CLHS pour faire appliquer au sein de l’Unité les observations et les recommandations.

DOCUMENT UNIQUE D’ÉVALUATION DES RISQUESLe document unique est mis à jour annuellement puis trans-mis à l’INPL et au CNRS. Le LEMTA participe également à la mise à jour du document unique concernant les locaux de son équipe située sur le site de la Faculté des Sciences et Technologies.

MISES AUX NORMES RÉALISÉES- Produits chimiques : le LEMTA dispose maintenant de deux armoires coupe feu pour produits chimiques.- Réfrigérateurs : afin d’éviter les mélanges, un réfrigérateur congélateur a été acheté pour la cafétéria, et plusieurs réfri-gérateurs anti déflagrants pour les salles expérimentales.- Machine à circuits imprimés : le dispositif utilisant du per-chlorure de fer a été installé sous une hotte reliée à un extrac-teur d’air.- Lasers : c’est un des risques les plus importants du Laboratoire. Plusieurs lasers ont été équipés d’écrans sur les appareils eux-mêmes et de rideaux mobiles pour protéger les personnels extérieurs. Chaque laser dispose de lunettes de réglage et de travail adaptées pour les manipulateurs. Un voyant extérieur couplé à la mise sous tension du laser signale son fonctionnement dans les couloirs aux autres personnels.- Laboratoire de chimie : le local est équipé d’une hotte aspi-rante avec évacuation en toiture ; il est équipé aussi de lave-œil (douche et spray), d’un réfrigérateur antidéflagrant, de bidons collecteurs par familles de produits chimiques, d’une trousse de premier secours, de poubelles réglementaires, de gants, blouses, lunettes, avec la signalétique appropriée.- Enlèvement en 2009 et 2010 lié à l’arrêt des expériences correspondantes de 2 sources radioactives (césium et amé-ricium) par des organismes agréés; il n’y a plus de sources radioactives au LEMTA.- Construction d’une nouvelle salle dédiée aux expérimen-tations utilisant des lasers avec possibilité de piégeage des polluants à la source pour les expériences de combustion diphasiques.

PRÉVENTION L’ACMO est consulté préventivement avant le démarrage de nouvelles installations pouvant engendrer des risques et lors de la construction ou de la modification de locaux. Pour faci-liter ce travail des outils ont été mis en place :- Fiches projets : ces fiches ont été validées par le CLHS et le Conseil de Laboratoire. Elles permettent de définir très en amont d’un projet, son contour technique avec tous les aspects induits en hygiène et sécurité, et donc de prévoir à l’avance les travaux et les finances à engager en plus de l’as-pect strictement scientifique. Elles sont cosignées par le res-ponsable du projet, la Direction et l’ACMO.- Fiches de sécurité : ces fiches ont également été validées par le CLHS et le Conseil de Laboratoire. Fixées au niveau de chaque banc expérimental, elles informent les personnes extérieures au projet des procédures d’arrêt d’urgence à exé-cuter en cas d’incident.- Communication : une rubrique “Sécurité” existe sur l’Intra-net du Laboratoire ; un tableau d’affichage et un espace de présentation dans la salle café sont accessibles par tous.

L’Hygiène et la Sécurité au LEMTA

ANNEXE 7 / L’HYGIÈNE ET LA SÉCURITÉ AU LEMTA 175

BUDGET Il n’y a pas de budget spécifique alloué à l’Hygiène et la Sécurité ; les dépenses d’intérêt commun, comme les armoires pour produits chimiques, les travaux généraux de mise en conformité ou les systèmes de protection collectifs sont imputés sur le poste “Aménagement des locaux” du budget commun du Laboratoire. Grâce aux fiches projets, les systèmes de sécurité très spécifiques à une activité peuvent être budgétés directement au niveau du projet de recherche. A titre indicatif les dépenses directement liées à la sécurité pour la mise aux normes de nos bancs expérimentaux peu-vent être estimées à 50 k€ sur 4 ans.

ACCIDENTS RÉPERTORIÉS Sur la période, 2 incidents concernant des doctorants ont été consignés : une coupure à la main gauche suite au bris d’un tube en verre a nécessité des points de suture (2008) et des projections d’hexanol sur le visage ont entraîné des brulures sans gravité (2009).


ANNEXE 8 FORMATION PERMANENTE

178 ANNEXE 8 / LA FORMATION DES PERSONNELS AU LEMTA

MÉTHODOLOGIELe correspondant formation du Laboratoire invite annuelle-ment par courrier électronique chaque membre, chercheur, doctorant, personnel technique et administratif à exprimer ses besoins en matière de formation pour l’année à venir. Les informations recueillies, complétées par les besoins en formation exprimés ou conseillés lors des entretiens annuels d’activité des personnels ITA ou IATOS sont analysées par le Conseil de Direction, qui peut demander également la mise en place de formations stratégiques pour l’Unité (par exemple, demande en 2010 d’une formation à la gestion de projet à destination des responsables d’opérations scienti-fiques et/ou de plateformes expérimentales). Le correspondant formation rédige alors le Plan de Formation de l’Unité (PFU) qui sera présenté au Conseil de Laboratoire où seront décidées les priorités des différentes formations demandées. Le PFU approuvé est alors transmis aux services de formation de la Délégation Régionale du CNRS et des Universités de tutelle. Dans la plupart des cas, les demandes de participation des chercheurs à des Écoles Thématiques ne figurent pas dans le PFU ; leur financement étant du ressort des Groupes de Recherche, elles apparais-sent dans le budget prévisionnel du Laboratoire. La majorité des demandes exprimées chaque année trouve sa concrétisation, soit dans des actions géné-riques proposées par le service formation de la Délégation Régionale, actions de plus en plus mutualisées avec les Universités comme l’hygiène et la sécurité ou les habilitations électriques, soit dans la mise en place de stages spécifiques adaptés aux besoins du Laboratoire, avec éventuellement participation financière de celui-ci. Les achats de nouveaux équipements scientifiques sont souvent accompagnés d’un stage de formation à leur utilisation, négocié au moment de l’achat et assuré par le fournisseur au moment de l’installa-tion ; ces formations ne figurent pas dans le bilan ci-après.

BILANDu 1er janvier 2007 au 31 décembre 2010, les personnels du LEMTA ont bénéficié de 2123 heures de formation pour 62 actions différentes. Durant cette période, 47 personnes ont suivi une formation, ce qui correspond en moyenne à 20 per-sonnes distinctes qui suivent une formation chaque année.

Fig. 1 : Répartition des heures de formation suivant le statut des personnes

entre le 01/012007 et le 31/12/2010

Le volume horaire des chercheurs permanents est compa-rable à celui des personnels ITA ou IATOS, mais la proportion de personnes formées dans chaque population est différente. Ainsi, chaque personnel, ingénieur, technicien ou admi-nistratif a suivi au moins une formation sur les 4 ans ; par contre pour les chercheurs ou enseignants chercheurs, seuls 18 d’entre eux ont suivi au moins une formation, soit de type traditionnel (hygiène et sécurité par exemple), soit surtout au travers d’Écoles Thématiques, qui concentrent le volume horaire.

Nbre d’heuresNbre de formations

différentesNbre de personnes formées différentes

Écoles thématiques 564 7 11

Gestion financière et comptable 366 13 12

Hygiène et Sécurité 338 18 20

Formations “Métiers” 250 11 9

Formations institutionnelles 220 4 4

Langues 212 5 4

Management - Gestion de projets 173 4 10

ANALYSE ET ÉVOLUTIONLe Tableau 1 regroupe les informations sur les types de formation. Pour simplifier l’analyse, les formations ont été regroupées en 6 axes, qui recoupent pour la majorité d’entre eux les orientations du plan régional de formation de la Délégation Centre-Est. Le nombre de formations indiqué comptabilise des formations différentes ; par exemple, le stage “Habilitation électrique” qui a eu lieu plusieurs fois en 4 ans n’est compté qu’une seule fois.

Tableau 1 : Statistiques par types de formation

La Formation des personnels au LEMTA

ANNEXE 8 / LA FORMATION DES PERSONNELS AU LEMTA 179

Les Écoles thématiques durent en moyenne 5 jours et présen-tent donc un volume horaire important par participant. On peut citer entre autres : l’École de Printemps de Mécanique des Fluides Numérique, l’École thématique franco-brési-lienne METTI IV “Thermal measurements and inverse tech-niques” (2009), l’École de Calorimétrie (2009), l’École d’Au-tomne de Vélocimétrie et Granulométrie Laser en Mécanique des Fluides (5 personnes en 2009).

Les formations en gestion financière et comptable regrou-pent entre autres des stages sur la réglementation finan-cière, la gestion des contrats, les formations XLAB ou SIFAC. L’augmentation du nombre d’heures dans ce domaine en 2010 correspond au changement de logiciel comptable de nos Universités de tutelle (passage de NABUCO à SIFAC).

Les formations en Hygiène et Sécurité présentent un maxi-mum en 2007-2008, concomitant à la mise en place d’un Comité Local Hygiène et Sécurité au LEMTA. On retrouve les formations traditionnelles (membres CHS, sécurité incendie, habilitation électrique), mais aussi des stages plus spéci-fiques aux activités de recherche du Laboratoire comme la sensibilisation aux risques laser ou la manipulation des gaz.

Les formations “Métiers” concernent essentiellement les per-sonnels Ingénieurs ou Techniciens ; ce sont des formations liées à leur Branche d’Activité Professionnelle comme les stages Labview, Solidworks, le contexte juridique du métier d’Admi-nistrateur Système et Réseaux, ainsi que des stages organisés par les réseaux “métiers” (électroniciens, mécaniciens), …

Les formations institutionnelles regroupent les journées CNRS pour les nouveaux entrants organisées par le CNRS, l’Institut INSIS et la Délégation ainsi que la formation du Directeur du Laboratoire (150 heures).

Les formations en Langues ont concerné peu de personnes, mais ont été très spécialisées : English Hours, présentations de résultats scientifiques en anglais, …

Les formations “Management - Gestion de projet” se sont déve-loppées à partir de 2009. Elles regroupent des stages comme “Management de projets”, “Accompagnement au manage-ment d’équipes”, “Accompagner et encadrer les doctorants”. Elles résultent d’une volonté de la Direction du Laboratoire de rendre plus professionnelles les actions de ses responsables scientifiques ou opérationnels. Cette volonté perdure en 2011 avec la mise en place d’une formation spécifique en mana-gement stratégique organisée par le service de formation de la Délégation Régionale Centre-Est en collaboration avec les Universités, à destination des responsables scientifiques.

Fig. 2 : Evolution entre 2007 et 2010 du volume horaire pour chaque type de

formation

FORMATIONS DISPENSÉES PAR LES PERSONNELS DE L’UNITÉ

Formations internes :-Présentation du Laboratoire, Hygiène et Sécurité, Informatique, par le Directeur, le Directeur-Adjoint, la Secrétaire Générale et l’ACMO, à destination des nouveaux arrivants, depuis 2009.

- Organisation dans les locaux du LEMTA du stage CNRS sur la sensibilisation aux risques laser avec visite des installa-tions, 2007.

Formations externes :- Participation régulière de chercheurs en tant qu’acteurs de la formation dans des Écoles thématiques ; le chercheur y est souvent à la fois stagiaire et conférencier ou animateur d’ate-liers, comme par exemple dans le cadre de l’École scienti-fique organisée par le GDR “Thermique des nanosystèmes et nanomatériaux” en 2008, l’École thématique sur “Les chan-gements de phases solide-liquide-vapeur, fondements et applications” en 2009 ou l’École d’Automne de Vélocimétrie et Granulométrie laser, …

- Participations ponctuelles de chercheurs à diverses for-mations proposées par des organismes publics ou privés avec par exemple un cours sur les écoulements diphasiques à l’Institut pour la Promotion des Sciences de l’Ingénieur au CETIM en 2007 ou l’organisation d’un atelier thématique CNRS “Hydrodynamique et biofilms” à Nancy par le LEMTA et le LCPME.

- Formation XLAB : la Secrétaire Générale du Laboratoire a été formatrice de 1998 à 2008.


ANNEXE 9 SÉMINAIRES

182 ANNEXE 9 / SEMINAIRES DU LEMTA

ANNÉE 2007

11 janvier 2007 Paulo MENDES (Professeur, PEC University, DEM, Rio de Janeiro - Brésil) Fluid mechanics of viscoplastic liquids : scaling and rheological characterization.

18 janvier 2007 Jolanta LEWANDOWSKA (Maître de Conférences, Université Joseph Fourier, Laboratoire 3S) Milieux à double porosité : expérimentations et modélisations.

1er février 2007 Cécile LEMAITRE (Chercheur post-doctorante au LEMTA) Dynamique d’un film d’eau de pluie sur un hauban de pont soumis au vent.

14 février 2007 Denis RUDENKO (Senior Research Scientist, PhD, Reservoir Physics Group, SCHLUMBERGER Moscow Research Center - Russie) Présentation des activités du Centre de Recherche. Mécanique des fluides complexes dans les milieux poreux. Denis KLIMOV (Research Contractor, Reservoir Physics Group, SCHLUMBERGER Moscow Research Center - Russie) Modélisation numérique des écoulements en réservoirs.

15 février 2007 Cameron TROPEA et Ilia ROISMAN (Professeur et Chercheur à l’Université Technologique de Darmstadt - Allemagne et à l’Ins-

titut de Mécanique des Fluides et d’Aérodynamique) Current challenges in spray research.

15 mars 2007 Neil RIBE (Chercheur à l’IPGP) Liquid Rope Coiling.

22 mars 2007 Damien BIAU (Chercheur post-doctorant, Département de Génie Environnemental, Université de Gênes - Italie) Modélisation des stries dans un écoulement cisaillé laminaire et étude de leur lien avec la transition.

10 mai 2007 Luc PASTUR (Maître de Conférences, Université Paris-Sud, Chercheur au LIMSI) Écoulements en cavité : phénoménologie et structures cohérentes.

24 mai 2007 André LALLEMAND (Professeur Emérite, INSA de Lyon, Chercheur au CETHIL) Thermodynamique et rendements des machines de conversion thermo-mécanique. Energie et exergie.

31 mai 2007 Denis FUNFSCHILLING (Chargé de Recherche CNRS – LSGC) Convection de Rayleigh-Bénard en régime turbulent.

14 juin 2007 Christian WAGNER (Professeur, Universität der Saarlandes, Equipe “Pattern formation and flow dynamics of complex liquids”

- Allemagne) Molecular properties in viscoelastic flow.

28 juin 2007 Bernard LEGRAS (Directeur de Recherche CNRS – LMD) Transport et mélange dans la stratosphère : le rôle des études lagrangiennes.

11 octobre 2007 Klaus-Dieter KREUER (Chercheur, Max Planck Institüt, Stuttgart - Allemagne) Exploring the limits of sulfonic acid based ionomers : from fundamental considerations to new membrane materials for PEM fuel cells.

18 octobre 2007 Serguei DROZDOV (Chercheur, Central Aerohydrodynamic Institute, Moscou - Russie) Quasi-periodic solutions of the Navier-Stokes equations induced by quaziperiodic shape of 2D flow region boundaries.

ANNEXE 9 / SEMINAIRES DU LEMTA 183

25 octobre 2007 Blandine GUESLIN (Post-Doctorante, Institut de Physique du Globe de Paris) Sédimentation de particules dans un fluide thixotrope à seuil.

29 novembre 2007 Alessandro BOTTARO (Professeur, Université de Gênes - Italie) Aerodynamics – Transition to turbulence.

ANNÉE 2008

10 janvier 2008 Guy RAGUIN (Assistant Professor, Department of Mechanical Engineering, Biomedical Imaging Research Center, Michigan

State University – USA) MRI Data processing and protocol optimization using biophysical transport modelling.

17 janvier 2008 Jacques ROZIERE (Professeur, Université de Montpellier, Directeur du Laboratoire Agrégats, Interfaces et Matériaux pour

l’Energie, Institut Charles Gerhardt). Membranes pour pile à combustible “hautes températures”.

24 janvier 2008 Marco MARENGO (Professeur, Università degli Studi di Bergamo - Italie) Drop impact onto solid surfaces.

30 janvier 2008 François CHARRU (Professeur, Université Paul Sabatier, Chercheur à l’Institut de Mécanique des Fluides de Toulouse) Propagation de dunes granulaires dans un canal.

31 janvier 2008 Daniel QUEMADA (Professeur, Université Denis Diderot – Paris 7, Chercheur au Laboratoire de Matière et Systèmes Complexes). Une tentative de modélisation rhéologique structurelle des écoulements à bandes de cisaillement.

6 mars 2008 Paméla FAURE (Chercheur au Laboratoire des Matériaux et des Structures du Génie Civil – LCPC – ENPC) Étude de matériaux cimentaires par IRM (SPI et relaxation T1).

20 mars 2008 Teodor BURGHELEA (Post-Doctorant, Université of British Columbia, Vancouver – Canada) The solid-fluid transition in a physical gel.

27 mars 2008 Saber BEN ABDESSALEM (Maître de Conférences à l’École Nationale d’Ingénieurs de Monastir - Tunisie). Comportement mécanique de structures textiles à applications médicales.

3 avril 2008 Mikhael GOROKHOVSKI (Professeur, École Centrale de Lyon, Chercheur au Laboratoire de Mécanique des Fluides et Acoustique). Modèles de type LES/spray à grands nombres de Reynolds et de Weber.

22 mai 2008 Marius TUCSNAK (Professeur, Université Henri Poincaré, Chercheur à l’Institut de Mathématiques Elie Cartan) Une méthode à maillage pour les interactions fluide-structure.

19 juin 2008 Christophe CLANET (Chercheur au Laboratoire d’Hydrodynamique, LadHyX, École Polytechnique).

Torpilles et ricochets.26 juin 2008 Gelu PASA (Professeur, Université de Bucarest – Roumanie) Stability of fluid displacement in Hele-Shaw flow. Effect of pre-existing surfactant layers.

3 juillet 2008 Fabien CANDELIER (Maître de Conférences, École des Mines de Nantes). Expressin de la force qui s’exerce sur une particule qui se déplace arbitrairement dans un fluide enrotation solide, à faibles

nombres de Reynolds et de Taylor.

10 juillet 2008 Fernando MORAES (Chercheur, Département de Physique, Universidade Federal da Paraiba – Bresil). On the analogy of disclinations and cosmic strings.

25 septembre 2008 Anahita ABADPOUR (Doctorante au LEMTA) Asymptotic analysis of the Riemann problem of multiphase compositional flow in porous media with applications to under-

ground reservoirs.

23 octobre 2008 Mathieu JENNY (Maître de Conférences, Université de Bretagne Occidentale, en détachement au LEMTA) Méthode ALE appliquée aux écoulements de film liquide.

30 octobre 2008 Philippe LEROY (Ingénieur de Recherche, BRGM Orléans) Transport ionique dans les argiles. Influence de la microstructure et des effets d’interface. Application aux argilites du site de

Bure.

6 novembre 2008 Qi Chang He (Université Paris-Est Marne-la-Vallée, Laboratoire de Modélisation et Simulation Multi-Echelle). Closed-form solutions for conforming unilateral contact problems arising from tempered glass structures.

13 novembre 2008 Ian FRIGAARD (Professeur, University of British Columbia, Department of Mathematics & Mechanical Engineering, Vancouveur

- Canada). Visco-plastic fluid displacements in horizontal narrow eccentric annuli : stratification and travelling wave solutions.

ANNÉE 2009

5 février 2009 Jan DUSEK (Professeur, Université de Strasbourg, Chercheur à l’IMFS) Réceptivité d’écoulements linéairement stables aux perturbations stochastiques.

26 mars 2009 Ivalo MLADENOV (Professeur, Academy of Sciences, Sofia - Bulgarie) Ballouns, domes and geometry.

7 mai 2009 Jean-Marc SIMON (Maître de Conférences, Université de Bourgogne, Chercheur à l’Institut Carnot de Bourgogne, Equipe

Adsorption sur solides poreux) Thermodynamique et dynamique aux interfaces. Qu’est-ce qu’une approche microscopique peut nous apprendre ?

20 mai 2009 Yohann DUGUET (Chercheur au KTH “Kungliga Teckniska Högskolan” Mechanics, Stockholm - Suède) Modélisation de la transition vers la turbulence dans des écoulements en tuyau.

28 mai 2009 Jean-Christophe PERRIN (Chercheur au Department of Energy Resources Engineering, Stanford University - USA) Dynamique multi-échelles de l’eau d’hydratation dans les membranes ionomères utilisées en pile à combustible.

26 novembre 2009 Martin SAUER (Chercheur au Fraunhofer Institute, Freiburg - Allemagne) Numerical simulation at the Fraunhofer Institute for speed dynamics.

11 décembre 2009 Júlio César PASSOS (Associate Professor, Département de Génie Mécanique, Université Fédérale de Santa Catarina - Brésil) Recherches en ébullition, condensation et écoulements diphasiques eau-air au LEPTEN-UFSC – Brésil.

17 décembre 2009 Christian WAGNER (Professeur, Chercheur au Département de Physique, Université de Saarbruck - Allemagne) Blistering pattern and formation of nano-fibers in capillary thinning of polymer solutions.


ANNÉE 2010

28 janvier 2010 Benjamin HAGEGE (Maître de Conférences, Laboratoire Roberval, Université de Technologie de Compiègne) Modèles continus “non-orthogonaux” pour la modélisation des milieux anisotropes en grandes transformations.

11 février 2010 Jean-Louis AURIAULT (Professeur, Laboratoire Sols, Solides, Structures, UJF – INPG) Milieux hétérogènes : existe-t-il un continu équivalent ?

18 février 2010 Gheorghe POPESCU (Professeur, Chaire de Thermotechnique, Machines Thermiques et Frigorifiques, Faculté d’Ingénierie de

Mécanique et de Mécatronique, Université Polytechnique de Bucarest – Roumanie). Analyse thermodynamique théorique et expérimentale sur l’utilisation des HCs type C3 et C4, pures et en mélange, comme

éco-réfrigérants.

25 février 2010 Jean-Claude ANDRE (Institut des Sciences de l’Ingénierie et des Systèmes – CNRS) Techno-sciences et Société : pour une recherche socialement responsable.

11 mars 2010 Séminaire double sur le thème “Comportement hydrodynamique de gaz dans les stockages souterrains”. André BURNOL (Chercheur au BRGM – Bureau de Recherche Géologique et Minière, Service Environnement et Procédés) Transfert de l’hydrogène autour d’une alvéole de déchets radioactifs (MAVL) : différentes méthodes avec le code Tough2 pour

représenter l’écoulement diphasique dans une zone fracturée (EDZ).

Pascal AUDIGANE (Chercheur au BRGM – Bureau de Recherche Géologique et Minière, Service Eau) Modeling of CO2 injection into a methane gas reservoir at the K12-B field, North Sea.

17 mars 2010 Christophe BEHAR (Directeur de l’Energie Nucléaire au CEA) Energie et centrales nucléaires : de la troisième à la quatrième génération.

18 mars 2010 Serge BESSE (Ingénieur R&D, HELION HYDROGEN POWER – Groupe AREVA) La production d’hydrogène par électrolyse : Quel avenir dans le mix énergétique des prochaines décennies ?

1er avril 2010 Thierry BROUSSE (Directeur du Laboratoire de Génie des Matériaux et Procédés Associés, Polytech Nantes, Professeur à l’Uni-

versité de Nantes) Progrès récents dans les supercondensateurs à base de carbone et d’oxydes métalliques.

15 avril 2010 Ian FRIGAARD (Professeur, University of British Columbia, Department of Mathematics & Mechanical Engineering, Vancouver

- Canada) Visco-plastic lubrication of Newtonian and visco-elastic fluids.

20 mai 2010 François SCHMITT (Directeur de Recherche CNRS, Laboratoire d’Océanologie et de Géosciences, Vimereux). Cascades multiplicatives en turbulence. Application aux couplages plancton-turbulence en océanologie.

9 septembre 2010 Alvaro MESEGUER (Associate Professor, Department of Applied Physics, Universitat Politècnica de Catalunya, Barcelon

- Espagne). Recent results in the study of transition to turbulence in pipe flow.

7 octobre 2010 Mario MARCHETTI (Chargé de Recherche, Equipe de Recherche “Exploitation de la route en situation météorologique dégra-

dée”, CETE de l’Est, Laboratoire Régional des Ponts et Chaussées, Nancy) Impact environnemental des infrastructures : des propriétés thermo-optiques à la spectroscopie Raman.

4 novembre 2010 Tara LA FORCE (Lecturer, Imperial College, London - UK) Reducing greenhouse gas emissions : geological storage of CO2.


2 décembre 2010 Holger SCHWAAB, Marc KAMLAH (Karlsruhe Institute of Technology, Institute for Materials Research II, Karlsruhe - Allemagne) Ferroelectric materials : experimental investigation and modelling of constitutive properties.

ANNÉE 2011

6 janvier 2011 Sébastien KIESGEN DE RICHTER (Maître de Conférences, Université Henri Poincaré, Chercheur au LEMTA) Comportement d’un milieu granulaire sous sollicitations mécaniques : relaxation et organisation des réarrangements.

20 janvier 2011 Laurent FARGE (Maître de Conférences, Université Henri Poincaré, Chercheur au LEMTA) Mesures de champs de déplacement : applications à l’étude du comportement mécanique de matériaux stratifiés.

10 février 2011 François LUSSEYRAN (Chargé de Recherche CNRS, Chercheur au Laboratoire d’Informatique pour la Mécanique et les Sciences

de l’Ingénieur – LIMSI, Orsay) Investigation modale d’un écoulement instationnaire : application à l’écoulement en cavité ouverte.

10 mars 2011 Thibault LEMAIRE (Maître de Conférences, Université Paris-Est-Créteil, Chercheur au Laboratoire de Modélisation et Simulation

Multi-Echelle – MSME, Marne la Vallée). Rôle des phénomènes électro-chimiques dans le comportement des tissus osseux.

17 mars 2011 Lounès TADRIST (Professeur, Université Provence Aix-Marseille 1, Chercheur à l’Institut Universitaire des Systèmes Thermiques

Industriels – IUSTI, Marseille) Evaporation de goutte posée sur une surface rigide. Etude expérimentale et modélisation.

24 mars 2011 Marian CHATENET (LEPMI Grenoble) Dégradation des couches actives de PEMFC à base de nanoparticules de Pt ou PtCo supportées sur carbone de grande aire

spécifique.

21 avril 2011 Joël DUCOURNEAU (Maître de Conférences, HDR, Université Henri Poincaré, Chercheur au LEMTA). Caractérisation acoustique in situ des parois dans les locaux industriels.

19 mai 2011 Laurent ORGEAS (Chargé de Recherche CNRS, Chercheur au Laboratoire Sols, Solides, Structures, Risques – 3S-R, Saint Martin

d’Hères) Rhéologie de suspensions concentrées de mèches de fibres : microstructures et micromécanique des contacts mèche-mèche.

9 juin 2011 Alexei CHEVIAKOV (Chercheur au Department of Mathematics and Statistics, University of Saskatchewan, Canada) Direct method of construction of conservation laws for nonlinear models, its relation with Noether’s theorem, applications and

symbolic software.

16 juin 2011 Daniel FUSTER (Chargé de Recherche CNRS, Chercheur à l’Institut Jean le Rond d’Alembert, Paris). Mustiscale simulations of droplets and bubbles using Gerris.


188 GLOSSAIRE

GlossaireACMO ................ Agent Chargé de la Mise en Œuvre des règles d’hygiène et de Sécurité.ADEME .............. Agence de l’Environnement et de la Maîtrise de l’ÉnergieAERES ............... Agence d’Evaluation de la Recherche et de l’Enseignement SupérieurAFVL .................. Association Francophone de Vélocimétrie LaserAMF ................... Alliage à Mémoire de FormeANCRE .............. Alliance Nationale de Coordination de la Recherche pour l’EnergieANR ................... Agence Nationale de la RechercheATER .................. Attaché Temporaire d’Enseignement et de RechercheATEX.................. Atmosphères Explosives

CEA ................... Commissariat à l’Energie AtomiqueCEREN .............. Centre d’Etudes et de Recherche sur l’EnergieCETHIL .............. Centre de Thermique de LyonCIFRE ................ Convention Industrielle de Formation par la RechercheCLHS ................. Comité Local Hygiène et SécuritéCNPP ................. Centre National de Prévention et de ProtectionCNU ................... Conseil National des UniversitésCORIA ............... Complexe de Recherche Interprofessionnel en AérothermochimieCPER ................ Contrat de Plan État-RégionCRM2 ................ Laboratoire Cristallographie, Résonance Magnétique et Modélisations.CSTB .................. Centre Scientifique et Technique du Bâtiment

DNS ................... Direct Numerical Simulation

EEIGM ............... Ecole Européenne d’Ingénieurs en Génie des MatériauxEMMA ................ Ecole Doctorale Energie Mécanique et MatériauxENSAM .............. Ecole Nationale Supérieure d’Arts et MétiersENSEM .............. Ecole Nationale Supérieure d’Electricité et de MécaniqueENSG ................. Ecole Nationale Supérieure de GéologieENSIC ................ Ecole Nationale Supérieure des Industries ChimiquesEPIC .................. Etablissement Public à caractère Industriel et CommercialESSTIN .............. Ecole Supérieure des Sciences et Technologies de l’Ingénieur de NancyETPR .................. Equivalent Temps Plein Recherche

FEDER ............... Fonds Européen de Développement RégionalFEMTO ............... Franche-Comté Electronique Mécanique Thermique et OptiqueFTIR ................... Fourier Transform InfraRed (spectromètre)

GREEN .............. Groupe de Recherche en Electrotechnique et ElectroniqueGREMI ............... Groupe de Recherches sur l’Energétique des Milieux IonisésGRESPI .............. Groupe de Recherche en Sciences pour l’Ingénieur

HDR ................... Habilitation à Diriger les Recherches

ICEEL ................. Institut Carnot Energie et Environnement en LorraineIJL ..................... Institut Jean LamourIMFT .................. Institut de Mécanique des Fluides de ToulouseINIST ................. Institut de l’Information Scientifique et TechniqueINPL .................. Institut National Polytechnique de LorraineINRIA ................ Institut National de Recherche en Informatique et en AutomatiqueINRS .................. Institut National de Recherche et de SécuritéInSIC ................. Institut Supérieur d’Ingénierie de la ConceptionINSIS ................. Institut des Sciences de l’Ingénierie et des SystèmesIRM .................... Imagerie par Résonnance MagnétiqueIRSN .................. Institut de Radioprotection et de Sûreté NucléaireITA ..................... Ingénieurs, Techniciens, AdministratifsIUSTI ................. Institut Universitaire des Systèmes Thermiques Industriels

GLOSSAIRE 189

LAMEFIP ........... Laboratoire Matériaux Endommagement Fiabilité et Ingénierie des ProcédésLBMS ................. Laboratoire Brestois de Mécanique et des SystèmesLCPM ................. Laboratoire de Chimie Physique MacromoléculaireLEM ................... Laboratoire Environnement et MinéralurgieLEM3 ................. Laboratoire d’Etude des Microstructures et Mécanique des MatériauxLEPMI ................ Laboratoire d’Electrochimie et de Physicochimie des Matériaux et des InterfacesLISMMA ............ Laboratoire d’Ingénierie des Systèmes Mécaniques et des MatériauxLMPP ................. Laboratoire de Modélisation pour la Prévention de la PollutionLPMD ................. Laboratoire de Physique des Milieux DensesLPPIA ................ Laboratoire Physiopathologie, Pharmacologie et Ingénierie ArticulairesLPS .................... Laboratoire de Physique des SolidesLRGP ................. Laboratoire Réactions et Génie des Procédés

MESR ................. Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la Recherche

ONERA .............. Office National d’Études et de Recherches AérospatialesONERA/DMAE .. Département Modèles pour l’Aérodynamique et l’EnergétiqueONERA/DMPH . Département Mesures Physiques

PCT .................... Patent Cooperation Treaty (brevets)PEMFC ............... Proton Exchange Membrane Fuel CellPFU .................... Plan de Formation de l’UnitéPIE ..................... Programme Interdisciplinaire EnergiePIV ..................... Particule Image VelocimetryPRAG ................. Professeur Agrégé de l’enseignement du second degréPRISME ............. Institut Pluridisciplinaire de Recherche en Ingénierie des Systèmes, Mécanique, EnergétiquePUPH ................. Professeur des Universités – Praticien Hospitalier

REVELOR .......... Réseau Verrier LorrainRMN .................. Résonance Magnétique Nucléaire

SAENES ............ Secrétaire, Administratif de l’Education Nationale et de l’Enseignement SupérieurSAXS ................. Small Angle X-ray ScatteringSFT .................... Société Française de ThermiqueSPE .................... Laboratoire Sciences Pour l’EnvironnementSRSMC .............. Laboratoire Structure et Réactivité des Systèmes Moléculaires Complexes

TREFLE .............. Laboratoire Transferts Écoulements Fluides Énergétique

UHP ................... Université Henri PoincaréUMAP ................ Unité Mixte Acoustique des Parois

Laboratoire d'Énergétique et de MécaniqueThéorique et Appliquée

École nationale supérieure d'électricité et de mécanique ENSEM-INPL2 avenue de la Forêt de HayeBP 160 / F-54504 Vandœuvre lès Nancyt. +33 (0)3 83 59 55 52 / f. +33 (0)3 83 59 55 51

pres de l’université de lorraine · la mécanique des fluides, de l’énergie, des transferts...

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