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Application des méthodes RMN & IRM en sciences de l'ingénieur
Un ensemble de dispositifs RMN et IRM est dédié à l’étude de fluides complexes, de phénomènes de transfert et d’écoulements en milieux poreux.
Spécificités
- Imagerie de concentrations | 2D & 3D
- Vélocimétrie IRM | 2D & 3D
- Thermométrie IRM | 2D & 3D
- Mesures de diffusion et de dispersion
- Ecoulements en milieux poreux
- Rhéologie des fluides complexes
- Développement d’antennes RF
Secteurs d'application
- Energie et efficacité énergétique (hydrogène, stockage de la chaleur)
- Industrie pétrolière, production électrique
Mots-clés
- Vélocimétrie
- Thermométrie
- Transferts
- Dispersion
- Fluides complexes
- Milieux poreux
- Antennes RF
Conception de dispositifs adaptés à la mesure RMN en sciences de l’ingénieur
- Boucles fluides, mise en place d’écoulements à travers l’appareil d’IRM
- Applications de contraintes contrôlées à l’échantillon : cellules de compression, hygrométrie et température contrôlées, dispositifs de rhéologie
Conception d’antennes radiofréquences dédiées
- Simulations électromagnétiques, dimensionnement
- Réalisations adaptées à la taille et à la géométrie de l’application : bobines de surface, de volume, micro-bobines
Mesures des vitesses et des propriétés de transport en milieux poreux et fluides
- Cartes de densité, de vitesse, de température
- Coefficient de diffusion et de dispersion
- Porosité et distribution de taille de pores
- Paramètres rhéologiques de fluides complexes
- Imageur vertical à 600 MHz (14 T, Bruker Avance III), ouverture maximale 38 mm, accessoires : sonde de diffusion (Diff30), sonde de micro-imagerie (MICWB40), dispositif de rhéologie (cellules de Couette et cônes-plan)
- Imageur horizontal à 100 MHz (2,4 T, Bruker Biospec), ouverture maximale 200 mm, accessoires : boucles fluides, insert de gradient de champ (1 T/m, diamètre 6 cm)
- Spectromètre bas champ à 20 MHz (0.47 T, Bruker Minispec), équipé d’un système de gradient de champ 1 axe (400 G/cm)
Consultez les caractéristiques de nos équipements en cliquant ici.
Les deux imageurs font partie de la plateforme RMN de l’Institut Jean Barriol.
Etude de la convection naturelle dans les matériaux à changements de phase
- Conception d’une cellule de type Rayleigh Bénard
- Cartographie de vitesse dans la phase liquide avec une précision allant jusqu’à 10-5 m/s
- Suivi de l’interface liquide/solide au cours du temps et dans tout le volume : images 3D
Cartographie de vitesse d’une coupe verticale lors de la fusion d’un matériau à changement de phase dans des conditions de Rayleigh Bénard.
Conception de dispositifs et développement de méthodes RMN adaptés à la caractérisation d’écoulements et transferts en milli-canaux
- Augmenter la sensibilité par le développement de bobines RF et dimensionnement grâce à des simulations sous COMSOL Multiphysics
- Optimisation de séquences et du traitement d’images
- Application de ces méthodes à différent cas d’étude : phénomène de mélange, suspensions de bactéries
Ecoulement dans un assemblage de combustible nucléaire pour la simulation d’un accident de refroidissement
- Vélocimétrie IRM à hautes vitesses (> 3 m/s)
- Géométrie réelle des crayons de combustible endommagés à l’échelle 1
- Observation de zones de sous-vitesses et/ou de zones de recirculation de l’écoulement
Jean-Christophe Perrin
jean-christophe.perrin@univ-lorraine.fr
03 72 74 42 35
Site 1
LEMTA
2 avenue de la Forêt de Haye
BP 90161
54505 VANDOEUVRE CEDEX
Site 2
Faculté des sciences
Campus boulevard des aiguillettes |BP 70239
54506 VANDOEUVRE CEDEX
Entrée 4A niveau 2
Plan et photo ci-contre
