Fluorescence induite par laser multibande appliquée

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Ecole doctorale : Energétique Mécanique Matériaux
THESE
Présentée pour l’obtention du grade de
Docteur de l’Institut National Polytechnique de Lorraine
Spécialité : Mécanique et Energétique
Par
Alain DELCONTE
Fluorescence induite par laser multibande appliquée à la
mesure de température dans les milieux complexes
Soutenue publiquement le 20 octobre 2009 devant la commission d’examen composée de :
Rapporteurs: M. Claude Rozé Professeur à l’université de Rouen
M. Frédéric Grisch Maître de recherche, HDR, ONERA, Palaiseau.
Examinateur: M. Pascal Lavieille Maître de conférence, Université Paul Sabatier, Toulouse
M. Gérard Lavergne Professeur, ISAE, Toulouse.
M. Fabrice Lemoine Professeur, INPL, Nancy.
M. Alexandre Labergue Maître de conférence, INPL, Nancy
M. Damien Blondel Ingénieur, Dantec-Dynamics, Copenhague
M. Gérard Gréhan Directeur de recherche, CNRS, Rouen.
Laboratoire d’Energétique et de Mécanique Théorique et Appliquée
Nancy-Université, CNRS UMR 7563
2, avenue de la Forêt de Haye BP 160
54504 Vandoeuvre-Les-Nancy

Remerciements :
J’adresse mes remerciements aux directeurs successifs du laboratoire, Mr Christian
Moyne et Mr Fabrice Lemoine, ainsi que l’ensemble des équipes de recherche qui m’ont
permis de mener à bien ce travail de thèse dans le cadre de mon activité professionnelle
d’ingénieur d’étude CNRS affecté au LEMTA.
Je remercie tout particulièrement Fabrice Lemoine, qui dirige l’équipe de recherche et qui a
parfaitement orienté les travaux menés sur la mesure de température par fluorescence induite
par laser. Son anticipation des phénomènes, liés aux mécanismes physiques de la
fluorescence, nous a permis notamment d’envisager les diverses expériences présentées au
chapitre 4 et de comprendre les phénomènes mis en jeu ainsi que l’élaboration d’un modèle
physique, permettant d’appréhender la mesure de température par fluorescence dans les
milieux diphasiques tels que les sprays. Je le remercie également pour son aide précieuse dans
la rédaction de ce mémoire, particulièrement pour le chapitre 2 qui reprend la théorie et les
applications de la technique LIF multibande.
Je tient également à exprimer toute ma gratitude à Mr Pascal Lavieille pour les travaux que
nous avons menés ensemble sur la méthode LIF à 2 couleurs, appliquée à la mesure de
température dans les milieux monophasiques en tenant compte des grands chemins optiques,
qui est décrite dans ce manuel au chapitre 3.
Je remercie également la société DANTEC Dynamics pour la mise à disposition et adaptation
du BSA Processeur Driver qui m’a permis de développer un algorithme de réglage des
optiques de collection des sondes LIF et PDA donnant accès à nos premières mesures
couplées entre les techniques LIF et Phases Doppler, ouvrant ainsi la perspective d’obtenir
des histogrammes de température par classe de taille de gouttes dans un spray.
Mes remerciements s’adressent également à Alexandre Labergue qui est un partenaire
privilégié en salle d’expérimentation et avec qui j’ai réalisé de nombreuses expériences
décrites dans ce mémoire.
Enfin, il me reste à remercier:
Mr Michel Wolf pour sa relecture et ses corrections.
Mr Didier Vignali, pour son aide précieuse dans la mise en forme de ce mémoire ainsi
que ses encouragements réguliers du jeudi lorsque j’étais dans ma phase de rédaction.
Mon amie Laurence Nicolas, qui m’a aidé dans la préparation de la soutenance.
Tous les membres du jury, qui ont réalisé une lecture attentive de mon mémoire et
m’ont élevé au grade de Docteur.
Je dédie ce mémoire à mes 3 enfants ,mes parents, mes frère et sœur, ma tante Françoise et
son mari Jean Paul.

Confronté à la roche, le ruisseau l'emporte toujours, non par la force mais par la
persévérance.
H. Jackson Brown (Ecrivain américain)
Un expert est une personne qui a fait toutes les erreurs qui peuvent être faites dans un
domaine très étroit.
Niels Bohr (1885-1962)
Il y a deux façons de concevoir sa vie. Une est de penser que les miracles n'existent pas et
l'autre de penser que chaque chose est un miracle.
La théorie, c'est quand on sait tout et que rien ne fonctionne. La pratique, c'est quand tout
fonctionne et que personne ne sait pourquoi. Ici, nous avons réuni théorie et pratique : Rien
ne fonctionne... et personne ne sait pourquoi !
Albert Einstein (1879-1955)