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Chimie-physique E.P.- Microgravity Research Center [Physical Chemistry Dept A.S. - Microgravity Research Center] (MRC)
Faculté des Sciences appliquées/école polytechnique - Chimie et Science des matériaux (unité ULB365)

Outre le service à la Communauté universitaire, ce département présente deux types d'activités: d'une part, l'activité de recherche fondamentale axée sur les instabilités thermo-hydro-dynamiques de systèmes fluides. Ces recherches sont menées d'un point de vue théorique, numérique et expérimental. L'élaboration des expériences a, d'autre part, permis de créer, au sein de l'équipe, une expertise en matière de développement technologique pour la production d'instruments de diagnostics optiques et de systèmes sophistiqués d'exploitation des données acquises durant les expériences menées dans des conditions de microgravité à bord d'engins spatiaux. De très fructueuses collaborations ont vu le jour tant au niveau national (Pôles d'Attraction Interuniversitaire 21 et IV-06, programmes de R&D de la Région Wallonne, de la Communauté Française de Belgique et de la Région de Bruxelles-Capitale) qu'international (au travers d'instances telles que l'ESA, l'Union Européenne, l'OTAN ou au travers de collaborations bilatérales). [Besides its academic activities, the Dept is involved in fundamental research and technological development. Research fields in fundamental research concerns thermohydrodynamical instabilities in fluid systems (Marangoni, Rayleigh, Bénard, Soret, surface tension), heat and mass transfer in free and porous media and the study of liquid bridges.The research is carried out from a theoretical, numerical and experimental point of view. On the other hand, the realisation of microgravity experiments has led to the development of very accurate optical measurements and data acquisition technology for fluid physics experiments. The MRC designs and produces optical diagnostics of facilities flying on board space shuttle, sounding rockets or other space carrier and is presently working on the optical part of such facility for the International Space Station. The collaboration on fundamental research with many other research Institutes is very fruitful. On a national level, it is (or has been) the Pilot unit of two InterUniversity Poles of Attraction (IUPA 21 and IV-06) funded by the Belgian Federal Office for Scientific, Technical and Cultural Affairs (OSTC). The MRC is also involved or has initiated studies in the frame of research programmes of the Wallonian and Brussels Capitale Regions and Belgium's French Community. On an international level, many bilateral cooperation agreements are running. Through institutions like ESA, European Union or NATO, the MRC is part of international research networks. The preparation of microgravity experiments are mainly supported by the Prodex programme of the European Space Agency, funded for Belgian experiments by the OSTC. In the frame of ESA contracts, the MRC is partner of European industries or national space Agencies to create space technology related mainly to optical development.]



coordonnées


Chimie-physique E.P.- Microgravity Research Center [Physical Chemistry Dept A.S. - Microgravity Research Center]
tel +32-2-650.31.12, fax +32-2-650.31.26, mrc@ulb.ac.be: rnaji@ulb.ac.be
http://www.ulb.ac.be/polytech/mrc/
Campus du Solbosch, bâtiment U, porte D, niveau 2,3 et 4
CP165/62, avenue F.D. Roosevelt 50, 1050 Bruxelles

Pour en savoir plus, consultez le site web de l'unité.



responsables


Prof. Frank DUBOIS Prof. Stefan VAN VAERENBERGH Prof. Valentina SHEVTSOVA Prof. Andrei VEDERNIKOV


composition


Cécilia ALVES VENTURA SANTOS Daniyar BALAPANOV Cosimo BUFFONE Serguey CHIKOV Jean-Charles DUPIN Ahmed EL MALLAHI Nicolas FREUVILLE Quentin GALAND Yuri GAPONENKO Andrey GLUSCHUK Marcel HENNENBERG Carlo Saverio IORIO Jean Salvador MELE Denis MELNIKOV Aliaksandr MIALDUN Christophe MINETTI Mohamed MOJAHED Rachid NAJI Claire PERFETTI Patrick QUEECKERS Naïm RAHAL Matteo SALA Vitaly SECHENYH Maria TORREGROSA GALINDO Jean WERENNE Viktar YASNOU Catherine YOURASSOWSKY


projets


Prodex BIOMICS: (Biomimetic and Cellular Systems) [Prodex BIOMICS: (Biomimetic and Cellular Systems)]
L'objectif de ce projet vise en l'étude, par holographie digitale, du comportement hydrodynamique de vésicules phospholipidiques et globules rouges qui modélisent les flux sanguins. Les expériences sont menées sur terre et en microgravité (Avion ZERO G du CNES et fusée sonde MASER) [The project aims to quantify, without the effect of the gravity, the dynamical regimes of biomimetic systems under flow. The main measurement system will be based on a digital holographic microscope. The main achievement of the project will be the data analysis of a souding rocket experiment. It will result from a preparatory phase including experiments on ground and during parabolic flights campaigns.]

Prodex CMP [CMP Prodex: Cloud Manipulation Phenomena (within ICAPS overall project)]
L'Interactions des Systèmes de Particules Cosmiques et Atmosphériques (Interactions in Cosmic and Atmospheric Particles Systems ' ICAPS) est l'un des programmes scientifiques en recherche fondamental sous conditions de microgravité qui est amené à améliorer nos connaissances à propos de l'agglomération de poussières dans les processus astrophysiques liés à la formation de la matière proto-planétisimal. L'idée expérimentales est de produire des nuages d'une densité de plusieurs millions de particules de taille micrométrique pas centimètre cube avec une pression du gaz d'environ 1 mbar, et d'étudier l'évolution du nuage ' cinématique de l'agglomération des particules, et structures tridimensionnelles d'agglomérats étendus. La faible pression est nécessaire afin de fournir l'agglomération par mouvement Brownien. Au sol, à une pression si faible, les particules tombent trop rapidement pour pouvoir former le moindre petit agglomérat. Les agglomérats étendus, qui se seraient formés, ne pourraient soutenir leur propre poids qu'en microgravité. Cependant, même sous conditions de microgravité artificielle, les expériences astrophysiques ont certaines limitations pour ce qui est de l'observation d'agglomérat pendant une durée suffisamment longue : 1) La diffusion naturelle du nuage due au mouvement Brownien, 2) La diminution du nombre de particule due à l'agglomération, 3) le déplacement du nuage dû à des perturbations résiduelles. Le projet de « Phénomène de Manipulation de Nuage » est amené à développer des systèmes et des méthodes expérimentaux pour étudier les processus d'agglomération sous conditions de microgravité. En particulier, nous développons un manipulateur pour des particules individuelles, et pour le nuage de particules en utilisant les forces thermophorétiques, et nous étudions les phénomènes de physique des fluides en découlant. [Interactions in Cosmic and Atmospheric Particle Systems (ICAPS) is one of European Space Agency's scientific programs in fundamental research at microgravity conditions that is aimed at increasing our knowledge about dust agglomeration in astrophysical processes related to proto-planetary matter formation. The experimental idea is to produce dense clouds with millions of micrometer-sized particles per cubic centimetre at gas pressure around 1 mbar and to study cloud evolution ' kinetics of particle agglomeration and three-dimensional structures of growing extended agglomerates. Low pressure is needed to provide Brownian aggregation. On the ground, at such low pressure the particles fall down too quickly to form even small agglomerates. Extended agglomerates, would they grow, may sustain their own weight only in microgravity. However, even in microgravity conditions of man-made astrophysical experiments there are severe limitations on the way of observation of sufficiently long agglomeration: 1) natural cloud spread due to Brownian diffusion, 2) cloud particle number depletion due to agglomeration and 3) cloud sweeping away by residual perturbations. The Cloud Manipulation Phenomena project is aimed at development of experimental system and methods for investigation of agglomeration processes in microgravity conditions. Particularly, we develop a manipulator for individual particles and for a dust cloud using thermophoretic force and we investigate related phenomena in fluid physics. ]

Prodex DCMIX [Prodex DCMIX]
Le projet DCMIX étudie les transports de matière dans les systèmes ternaires au travers d'expériences en microgravité. Il existe plusieurs formalismes et théories dans la littérature pour décrire la thermodiffusion dans un système multicomposant mais un manque de données empêche leur validation. Seul un petit nombre de techniques expérimentales permet d'étudier un système binaire avec des coefficients Soret négatifs. La vision à long terme consiste à comprendre le fonctionnement de la diffusion et de la thermodiffusion dans les systèmes multicomposants.Les méthodes optiques modernes requièrent (N-1) sources de lumière indépendante pour analyser un système à N composantes. Deux longueurs d'ondes lambda son donc nécessaires pour mesurer les coefficients de diffusion dans un mélange ternaire. Le succès de l'expérience dépend non seulement de la variation de l'indice de réfraction en fonction de la concentration (dn/ dc) de chaque composant mais également de la matrice composée des [(d(nlambda),j/d(ci)], i,j=1,2. Deux lasers (, lambda=670 nm et lambda=925) sont installés sur l'instrument SODI à bord de l'ISS. A l'aide de cet instrument La première DCMIX en microgravité a d'ores et déjà analysé le système Tétrahydronaphtalène/ Isobutylbenzène/ Dodécane.La prochaine expérience concerne le système Toluène/ Méthanol/ Cyclohexane. Les études préliminaires révèlent la présence dans ce système de coefficients Soret négatifs.Objectifs: - Mesures de coefficient de diffusion et de thermodiffusion dans des mélanges ternaires qui sont fortement affectée par la présence de convection. - Permettre de comprendre comment les coefficients de thermodiffusion dans les systèmes ternaires sont relies à ceux des systèmes binaires. [DCMIX project is focused on the investigation of the mass transport in ternary mixtures including experiment under microgravity conditions. Different formalisms and theories exist in literature to describe the thermodiffusion effect in multicomponent mixtures but there is a lack of experimental data for their validations. There exist only a few experimental techniques which allow studying the binary systems with negative Soret coefficients. The long-term vision is to understand kinetic of thermal diffusion in multicomponent systems.Application of modern optical methods requires (N-1) independent light sources for the mixture with N components. Two wavelengths lambda i are needed for measuring (thermo) diffusion coefficients in ternary mixtures. The success of the experiments depends not only on variation of refractive index with concentration (dn/ dc) of individual components but on the matrix composed by [(d(nlambda),j/d(ci)], i,j=1,2. Two light sources, lambda=670 nm and lambda=925 nm are available inside SODI instrument onboard the ISS. The first microgravity experiment DCMIX analyzed the hydrocarbon mixture (TNH-IBB-C12 ) .The next subject of DCMIX is the mixture Toluene (T) / Methanol (M) / Cyclohexane (CH). The preliminary ground experiment reveals strong instability which indicates at negative Soret coefficients. Objectives :' Measurement of diffusion and thermodiffusion coefficients in ternary mixture which are strongly affected by convection in the presence of gravity. ' Achieve a quantitative understanding of how thermodiffusion coefficients in ternary mixtures are related to those in binary mixtures.]

Prodex EVAPORATION [EVAPORATION Prodex]
Etude de la convection et des échanges de masse aux interfaces liquides [Liquid interfaces convection and mass transfer study]

Holoflow 1
Obtenu dans le cadre le l'appel Impulse 2008 environnent de l'IRSIB de la Région Bruxelles Capitale. Prévu sur une durée de 3 ans, le projet, dont le MRC est le coordinateur vise en l'application de l'holographie digitale pour le monitoring de l'eau. Deux autres laboratoires de l'ULB et un laboratoire de la VUB sont partenaires. [Digital holography application on water purity monitoring]

Holoflow2
Suite du projet Holoflow1 qui a été obtenu dans le cadre le l'appel Impulse 2008 environnent de l'IRSIB de la Région Bruxelles Capitale. Prévu sur une durée de 2 ans et demi, le projet, dont le MRC est le coordinateur vise en l'application de l'holographie digitale pour le monitoring de l'eau et l'industrialisation des applications par la spin-off Ovizio. Un autre laboratoire de l'ULB et un laboratoire de la VUB sont partenaires.

Heat Transfer Prodex [Heat Transfer Prodex]
Heat Transfer [Heat Transfer is an ubiquitous phenomena found in many industrial applications. In some applications like electronic cooling it has become the limiting factor dictating further development. Boiling, evaporation and condensation are used in many engineering fields and, particularly, in space applications. Experimental and theoretical study of various physical phenomena in fluids in the vicinity of the contact line on simple and complex substrates is very important in view of space exploration and the micro-cooling, micro-fluidic devices.We at MRC-ULB are performing work on Loop Heat Pipes for terrestrial and aerospace application. Loop Heat Pipes are passive heat transfer devices able to transfer heat over very long distances (up to 10-15m) with small temperature differences. They have been conceived for space application in the late 70's but are being applied to terrestrial application as well.We are also looking at condensation problems on curvilinear surfaces for application inside advanced heat exchangers with enhanced surfaces.The evaporation of self-rewetting fluids is another strand of research at MRC-ULB. Self-rewetting fluids are mixtures that exhibit an increasing surface tension with temperature and concentration. Since in the course of liquid/vapour phase change, self-rewetting fluids behaviour induces a rather strong liquid inflow (caused by both temperature and concentration gradients) from the cold region (where liquid condensates) to the hot evaporator region, several interesting applications may be envisaged, e.g. the development of advanced wickless heat pipes for utilization in reduced gravity environments.]

IR Digital holography [IR Digital holography]
Projet coordonné par le Centre Spatial de Liège visant en la mise au point de technique de non-destructive testing par holographie digitale dans le domaine de l'infrarouge. [Non-destructive testing adjust by digital holography in IR field]

JEREMI (Japanese-European Research Experiment on Marangoni Instabilities) [JEREMI (Japanese-European Research Experiment on Marangoni Instabilities)]
Ce projet met l'accent sur l'étude du transfert thermique à travers l'interface liquide/gaz d'une colonne cylindrique (modèle du « pont liquide »). Cette étude se focalise sur l'influence des conditions ambiantes sur le comportement de l'interface libre et sur les écoulements qui prennent naissance dans le cylindre liquide. Ce couplage est très complexe entre les écoulements et les transferts de chaleur dans la phase liquide limitée par une interface déformable. La plupart des études antérieures négligent totalement les conditions ambiantes et utilisent des conditions adiabatiques sans contraintes mécaniques, ou utilisent des modèles élémentaires et grossiers. En plus d'utiliser des gaz différents, des perturbations supplémentaires seront imposées via une modulation de l'écoulement du gaz le long de l'interface du pont liquide. Pour rencontrer les différents objectifs de ce projet, il faut en parallèle améliorer les outils théoriques, les codes numériques et les techniques expérimentales. Ce projet conjoint Japon-Europe (JAXA-ESA) sera réalisé à bord de l'ISS en 2012-2013. Les conditions de microgravité permettront d'étudier: Les rôles distincts des contraintes mécaniques (écoulement forcé de gaz autour de l'interface) et thermiques (échange de chaleur avec l'environnement) sur le déclenchement des instabilités, ce qui ne peut se faire qu'en microgravité. L'effet du gaz ambiant sur des ponts liquides de grands diamètres (avec un petit rapport surface/volume) et donc avec un grand rapport d'aspect. Effet de l'écoulement du gaz ambiant sur la forme idéale d'un pont liquide. Le projet a démarré en 2009 avec un support financier du programme PRODEX. [Study of thermal transfer trough liquid/gas interface in cylindrical volume (liquid bridge model)]

FNRS KIBILI [FNRS KIBILI]
Le projet « Cinétique de la thermodiffusion dans un liquide binaire près du point critique » : (KIBILI) est concerné par des aspects fondamentaux et appliqués, il est supporté par le FNRS. Les travaux théoriques prédisent que près d'un point critique le coefficient de diffusion mutuelle tend vers 0 tandis que le coefficient de thermodiffusion est pratiquement constant. Cela pourrait dire que d'un côté la ségrégation des composants va divergé à cause de la thermodiffusion alors que de l'autre côté l'évolution vers un état stationnaire mettra un temps infini à s'établir. Du point de vue fondamental les propriétés de transport dans un mélange binaire près du point critique auront un comportement singulier. Pour le point de vue appliqué, ces mesures apporteront des données importantes pour les études de l'environnement et pour les applications industrielles et un argument pour choisir d'étudier le mélange CO2 + CH4 . Le projet a pour but de réaliser une modélisation numérique et des mesures au laboratoire pour comprendre les phénomènes diffusifs près du point critique.Il est possible que le moyen le plus efficace de contribuer à l'amélioration du problème de l'échauffement climatique par la réduction des émissions de CO2 passe par la capture dès sa production dans les centrales thermiques très contrôlée (par exemple alimentée en oxygène). Ce CO2 serait alors stocké dans des réservoirs vides de pétrole ou de gaz. Les conditions d'injection sont proches des points critiques de ces mélanges qui contiennent des hydrocarbures ( CH4) et des (H2 S). La thermodiffusion pourrait accumuler au sommet de ces réservoirs une quantité importante de substances chimiquement actives susceptibles d'attaquer la barrière imperméable du réservoir et de produire des fuites. [The project 'Kinetics of thermodiffusion in binary liquid near the critical point' (KIBILI) has both fundamental and practical significance and supported by FNRS. Theoretical studies predict that around a critical point the mutual diffusion coefficient D is vanishing while the thermodiffusion coefficient DT approaches a constant. This means that, on the one hand, the segregation of components may diverge due to thermodiffusion. On the other hand, the steady state may need an infinite time to form. From the fundamental viewpoint, transport properties in binary mixtures close to a critical point exhibit a singular behavior. From the applied viewpoint, the measurements will provide data important for environmental research and industrial applications, a reason to suggest studying CO2 + CH4. The project is aimed at performing numerical modeling and laboratory experiments to study and understand the diffusive phenomena near critical point. ]

MAP CBC
Etude de l'ébullition convective, de la condensation et de la dynamique de transfert [Convective boiling study]

MAP ENCOM
Etude et mise au point de dispositif de condensation pour la microgravité [MAP Condensation (ENCOM-2) is a European Space Agency founded project involving 13 partners (9 academics and 4 industrial) with a budget of over 2m Euro spread over 3 years (2011-2014). ENCOM-2 looks at condensation of liquids (pure and mixtures) on external surfaces, convective condensation inside tubes, and inside heat pipes. ENCOM-2 also looks at the spreading of liquid drops on inclined surfaces.We at MRC-ULB are looking at condensation on curvilinear external surfaces of HFE-7100, measuring the condensate liquid thickness and evaluating the heat transfer coefficient if such advanced fin surfaces. Ground experiments are being carried out on a condensation test cell which will also be used for a parabolic flight campaign with the European Space Agency in May-June 2013.We are also building a test cell using sintered wicks heat pipes with transparent glass tubes which will allow for the first time to unveil the evaporation but especially the condensation phenomena taking place. This research topic is being carried out in collaboration with the university of Bergamo in Italy. This work is of paramount importance for electronic cooling, power electronic (IGBT) cooling, power plant cooling, etc.We will shortly be building a test rig to investigate convective condensation inside mini tubes using pure liquids. In particular we will investigate the effect of surface roughness and of monolayers on the condensation process. This work is in collaboration with the university of Mons in Belgium, LAPLACE in France, and the University of Padova in Italy.]

PRODEX TRAS [PRODEX TRAS]
Dans le cadre du programme Prodex de BELSPO, l'ULB bénéficie d'un support pour la préparation, le développement de l'instrumentation d'expériences spatiales et de la Téléscience, technique permettant une interaction entre les expérimentateurs se trouvant au sol et l'expérience se trouvant dans l'espace. La téléscience a été déjà utilisée lors de nombreuses expériences depuis la Station Spatiale Internationale, de satelittes ou de fusées sondes Maser. [In the framework of Prodex program of BELSPO, ULB-MRC have a project for the preparation and supports of space experiments. This includes a support from the beginning of the preparation of the space experiment (ground experiments) till the operation of it from the ground. Telescience was used with success for many experiments on board the International Space Station, sattelites and Maser sounding rockets. ]

Prodex VIPIL [VIPIL Prodex]
Le projet de recherche VIPIL (Vibrational Phenomena in Liquids) est financé la Politique Scientifique Fédérale au travers du programme PRODEX de l'ESA. Son objectif est d'étudier les mouvements convectifs générés par les vibrations dans des volumes liquides dont la densité n'est pas uniforme. VIPIL est la continuation logique du programme IVIDIL réalisé avec succès à bord de la Station Spatiale International (ISS) en 2009-2010 à la grande satisfaction du groupe MRC-NLF ( Nonlinear phenomena in fluids). Le projet VIPIL se focalise sur l'analyse des instabilités dans un système formé de deux couches de liquides miscibles (ou non miscibles). Dans le cas de deux liquides miscibles dès que l'écoulement moyen est établi les gradients (de température et/ou de concentration) commencent à décroitre par l'action des écoulements convectifs générés par les vibrations. Différents mode d'instabilités peuvent être induits par des vibrations parallèles ou perpendiculaires à l'interface. En plus des études théoriques et numériques les expériences seront conduites aussi bien dans un champ de gravité réduite pendant des vols paraboliques et dans ISS.D'un coté, ce domaine de recherche est très important pour bien comprendre le comportement des fluides lors de leur manipulation dans l'espace et même dans certaines thérapie. En plus, on s'attend à obtenir des résultats utiles pour des applications terrestres telles que le micro mixing, l'utilisation des lab-on- a chip,' Beaucoup d'utilisation de systèmes de micro et nano fluidique font appel à des mélanges rapides de réactifs de façon à augmenter la vitesse de réaction en biochimie. La difficulté est que compte tenu des dimensions de tels réacteurs (petit nombre de Reynolds) ces « re-mélanges » ne peuvent pas compter sur l'aide la turbulence. [The research program VIPIL (VIbrational Phenomena In Liquids) is funded by the Federal Science Policy (PRODEX). Its objective is to examine the convective motions generated by vibrations in the liquid systems with non-uniform density. Project VIPIL is a logic extension of the IVIDIL experiment which was successfully performed on the ISS in 2009-2010 by group MRC-NLF (Nonlinear phenomena in liquids). The VIPIL project focuses on the analysis of instabilities in systems composed by two layers of miscible/immiscible liquids. In the case of two miscible liquids when the mean (streaming) flow sets in, the gradients begin to weaken as a result of convective mixing. Different mode of instability can be induced by vibrations parallel and perpendicular to the interface. In addition to theoretical and numerical studies, experiments will be carried out not only in the laboratory but also in reduced gravity conditions during parabolic flights and at the International Space Station.]

Prodex SAFIR [Prodex SAFIR]
Le projet vise en la mesure de l'évaporartion sur films minces. [thin film evaporation measurement]

DESISIV Waleo 2 [DESISIV Waleo 2]
Ce projet financé par la Région Wallonne vise en l'application de la microscopie par holographie digitale pour des applications biomédicales : La fusion cellulaire, le monitoring des bioréacteurs et l'embryologie. Le MRC est le coordonnent les travaux de deux autres laboratoires de l'ULB et un laboratoire de l'ULg. [Digital hlography microscopy for biomedical applications]

Prodex IVIDIL [Prodex IVIDIL:Influence of VIbration stimuli on DIffusion in Liquids]
Ce programme de recherche est mené par une équipe internationale composée de chercheurs belges (coordinateur), canadiens et russes en vue d'étudier l'influence des vibrations sur la diffusion et la thermodiffusion dans les liquides. En plus des études théoriques et numériques, des expériences sont réalisées non seulement en laboratoire, mais aussi en conditions de pesanteur réduite au cours de vols paraboliques et à bord de la station spatiale internationale. Le développement, les tests pendant les campagnes de vols paraboliques et la mise en oeuvre d'IVIDIL sont réalisés par le groupe du MRC - NFL (Phénomènes non linéaires dans les liquides) avec le support de l'ESA et de la Politique Scientifique Fédérale. Depuis le 5 octobre et jusqu'à la fin de l'année 2009 l'expérience IVIDIL (Influence of Vibrations on Diffusion In Liquids) se déroule à bord de l'ISS, sous le contrôle de l'astronaute belge Frank De Winne (actuellement commandant de l'ISS), il est assisté par son collègue canadien Bob Trisk. Les opérations au sol sont conduites depuis le EUSOC à Madrid. Le contrôle précis de différents processus industriels requière la connaissance des coefficients de diffusion. La microgravité offre un environnement unique pour la mesure de ces coefficients de transport qui sont perturbés par la convection parasite induite par les différences de densité. Ces mouvements qui perturbent le transport purement diffusif des différents composants et de la chaleur sont éliminés en l'absence de pesanteur. Toutefois, des micro-accélérations (g-jitters) sont présentes sur la plupart des plateformes spatiales et pourraient altérer le bénéfice des mesures effectuées dans cet environnement de pesanteur réduite. Les coefficients de diffusion et de thermodiffusion dans des mélanges soumis à des vibrations contrôlées et parfaitement caractérisées en amplitudes et fréquences sont mesurés. Cela constituera une base de données de référence pour valider et tester les modèles et les codes numériques. En plus la convection induite par des mouvements vibratoires est un sujet d'étude contemporain qui jouit d'un intérêt certain en physique fondamentale. Les expériences en microgravité devraient apporter une meilleure connaissance de ce phénomène. [In the frame of the ESA MAP Physical Sciences project ''Diffusion and Soret Coefficient Measurements for Improvement of Oil Recovery'', (or DSC) the experiment IVIDIL is planned to examine the influence of vibration stimuli on the diffusive phenomena. Molecular diffusion occurs when a concentration gradient exists in a mixture: there is a net mass flux that tends to decrease the magnitude of this concentration gradient. To describe the effect of temperature gradients on the separation of the components, the thermodiffusion process also called Soret effect is considered.]

PRODEX SoDi: (Selectable Optical DIagnostics). Mesure de coefficient de diffusion et Soret. Prévu à la mi-2007 à bord de la Station Spatiale Internationale [PRODEX SoDi: (Selectable Optical DIagnostics) . Diffusion and Soret coefficient measurement to fly onboard ISS in mid-2007]
qui a été développée en partie grâce au soutien des SSTC dans le cadre d'un programme Prodex. [The SODI facility for the MSG is a 2-wavelength Mach Zehnder Interferometer set-up and a thermal conditioner for liquid cells. It is designed to enable measurements diffusion coefficients in liquid mixtures, primarily crude oils. Thermodiffusion (Soret) coefficients will be measured by applying a thermal gradient to the cell; when relaxing the temperature gradient, one can then also measure isothermal diffusion. The set-up is designed to enable exchange of the cell in the conditioner and thereby, other experiments that can make use of the capabilities. The design will enable to mount the cell conditioner on a system generating low frequency vibrations so as to quantify their influence on the diffusion process (project IVIDIL: Influence of VIbration stimuli on DIffusion in Liquids).]



publications





theses


Galand Quentin (2012) Dir. Prof. S.Van Vaerenbergh, Service de Chimie physique E.P., ULB, Bruxelles, 2012

Davcot Bolsée, 2011

Gluchshuk Andrey (2010),''Film condensation on curvilinear fin : preparation of SAFIR and EMERALD experiments aboard International Space Station'', 2010

Iorio Carlo Saverio (2006), ''Experimental and numerical study of the coupling between evaporation and thermo-capilarity - Preparation of the Cimex-1 experiment'', 2006

Monnom Olivier, ''Méthodes algorithmiques de traitement d'images en holographie digitale'', 2006

Cédric Schockaert (2006), ''Three dimensional tracking of object by digital holography microscopy''Dir. Prof. F. Dubois, Service de Chimie physique E.P., ULB, Bruxelles, 2006

Callens Natacha (2005), ''Développement, étude expérimentale et visualisation par holographie digitale de mini-séparateurs fluidiques (STEP-SPLITT) en vue de la séparation d'objets de taille micrométrique.'' Dir. Prof. F. Dubois, Service de Chimie physique E.P., ULB, Bruxelles, 2005

Istasse Eric, (2004) ''Etude des phénomènes de convection et de dispersion hydrodynamique dans le cas de milieux poreux homogène et fracturé'', Dir. Prof. J.C. Legros, Faculté des sciences appliquées, Service de Chimie physique E.P., 2004

Scheid Benoit,(2004) ''Evolution and stability of falling liquid films with thermocapillary effects'', 2004

Melnikov Denis (2004) ''Theoretical Investigation of mixed convection in enclosures'', 2004

Minetti Christophe,(2003)''Reconnaissance de forme par double corrélation non linéaire, implantation en optique incohérente'', Dir. Prof. J.C. Legros, Faculté des sciences appliquées, Service de Chimie physique E.P., 2003

Mojahed Mohamed (2002) ''Contrôle des régimes convectifs par les conditions extérieures imposées à une demi-zone fondue'', 2002

Colinet Pierre (1997), ''Amplitude equations and non-linear dynamics of surface tension and buoyancy-driven convective instabilities'', Dir. Prof. J.C. Legros, Service de Chimie physique E.P., ULB, Bruxelles, 1997

Géoris Philippe (1994), ''Contribution à l'étude des instabilités de Marangoni-Bénard et Rayleigh-Bénard pour les systèmes multicouches'', Dir. Prof. J.C. Legros, Service de Chimie physique E.P., ULB, Bruxelles., 1994

Dupont Olivier (1992), ''Les instabilités de Marangoni-Bénard: Conditions instationnaires en pesanteur normale et réduite'', Dir. Prof. J.C. Legros, Service de Chimie physique E.P., ULB, Bruxelles, 1992

Van Vaerenbergh Stefan (1992), ''Mesure du coefficient Soret et étude de son rôle dans les phénomènes interfaciaux y compris au voisinage d'un front de cristallisation'', Dir. Prof. J.C. Legros, Service de Chimie physique E.P., ULB, Bruxelles., 1992



collaborations


Prof. I. Simanovskii, Prof. A. Nepomnyashchy, Technion, Haifa, Israël

Prof. P. Dauby, ULg, Institut de Physique, Liège, Belgique

Prof. B. Roux, Institut de Mécanique des Fluides de Marseille, Marseille, France

Prof. M.G. Velarde, Universidad Complutense de Madrid, Madrid, Espagne

Prof. R. Narayanan, University of Florida, Chemical Engineering, Gainesville, Etats-Unis (USA)

Dr F. Montel, Total, Pau, France

Prof. Z. Saghir, United Arab Emirates University, Faculty of Engineering, Al Ain, Emirats Arabes Unis

Prof. Erling H. Stenby, Technical University of Denmark, IVC-SEP, Lyngby, Danemark

Dr Sanchez, Sanchez Technologies, Paris, France

Dr J.P. Garandet, CEA, CEREM, Grenoble, France

Prof. N. Smirnov, Dr N. Nikitine, Moscow State University, Dept of Mathematics, Moscou, RUSSIE (FED. DE)

Dr M. Bestehorn, Institute for Theoretical Physics, Stuttgart, ALLEMAGNE (REP.FED.)

Prof. A. Thess, University of Technology, Institute Fluid Mechanics, Dresden, ALLEMAGNE (REP.FED.)

Dirk Claessens, R. Kassel, QinetiQ Space nv, Kruibeke, Belgique

Dr C. Lockowandt, Swedish Space Corporation, Stockholm, Suède

Prof. S. Slavtchev, Institute of Mechanics, Sofia, Bulgarie

Dr M. Ermakov, Institute for Problems in Mechanics, Moscou, RUSSIE (FED. DE)

Ing. Laurent Barremaecker, Euro Heat Pipes, Nivelles, Belgique

Conrado Ferrera, University of Extremadura, Badajoz, Espagne

Prof. I. Marchuk, Institut of Thermophysics, Novosibirsk, RUSSIE (FED. DE)

Prof. Olga Goncharova, Altaï State University, Barnaul, RUSSIE (FED. DE)

Prof. Puchnachev, Novosibirsk University, Novosibirsk, RUSSIE (FED. DE)

Prof. V. Nikitin, MVLomonosov State University, Moscou, RUSSIE (FED. DE)

Prof. S. Beresnev, Ural State University, Faculty of Physics, Ekaterinburg, RUSSIE (FED. DE)

Prof. Hoyos, ESCCI, Paris, France

Prof. M. Chaouqui, Université J. Fourrier, Grenoble, France

Dr T. Podgorsky, Université J. Fourrier, Grenoble, France

Prof. D. Lebrun, Coria, Rouen, France

Prof. Gianpaolo Papaccio, Université de Naples, Naples, Italie

Prof. D. Burton, Université de Liverpool, Liverpool, Grande-Bretagne

Prof. Ch. Ward, University of Toronto, Toronto, Canada

Prof. L. Tadrist, Université de Marseille, Marseille, France

Prof. Bahram Javidi, Connecticut University, Storrs, Etats-Unis (USA)

Prof. Koichi Nishino, Yokohama National University, Yokohama, Japon

Prof. Ichiro Ueno, Tokyo University of Science, Tokyo, Japon

Prof. Shincini Yoda, Dr S. Matsumoto, Japan Aerospace Agency, Tokyo, Japon

Prof. H. Kuhlmann, Institute of Fluid Mechanics and Heat Transfer, Vienne, Autriche

Prof. D. Beysens, CEA-ESEME, ESPCI-PMMH, Paris, France

Prof. W. Koehler, Universitaet Bayreuth, Bayreuth, ALLEMAGNE (REP.FED.)

Prof. Mounir Bou-Ali, Mondragon Unibertstatea, Mondragon, Espagne

Prof. A. Mojtabi, Université Paul Sabatier, Toulouse, France

Prof. Lyubimova, Institute of continuous Media Mechanics UB RAS, Perm, RUSSIE (FED. DE)

Prof A. Meyer, Institut für Materialphysik, Weltraum, ALLEMAGNE (REP.FED.)

Dr H. Bataller, UMR, Pau, France

Prof. M. Voz, Université de Liège, Liège, Belgique

Prof. Ph. Meymsman, VUB, Bruxelles, Belgique

Prof. M. Verbanck, Université libre de Bruxelles, Bruxelles, Belgique

Prof. J.P. Hermand, Université libre de Bruxelles, Bruxelles, Belgique

Prof. P. Colinet, Université libre de Bruxelles, Bruxelles, Belgique

Prof. A. Dewit, Université libre de Bruxelles, Bruxelles, Belgique

Prof. Ph. Bogaerts, Université libre de Bruxelles, Bruxelles, Belgique

Prof. K. Bartik, Université libre de Bruxelles, Bruxelles, Belgique

Prof. M. Rooman, Université libre de Bruxelles, Bruxelles, Belgique

Ing. Serge Jooris, Ovizio, BRUXELLES, Belgique

Prof. Alidad Amirfazli, University of Alberta, Mechanical Engineering, Edmonton, Canada

Prof. Martine Raes, Fundp, NAmur Research Institute for LIfe Sciences, Namur, Belgique

Prof. Thierry Chantraine, Dr. Marc Georges, Centre Spatial de Liège, Liège, Belgique

Dr. Aline Grosfils, IRSIB-IWOIB, BRUXELLES, Belgique

Prof. Robert Muller, Prof. Prof. D. LJ Lafontaine, The Center for Microscopy and Molecular Imaging (CMMI), Charleroi, Belgique

Philippe-Alexandre Gilbert, GlaxoSmithKline Biologicals SA, Rixensart, Belgique

Prof. Raffaele Savino, Universita' di Napoli Federico II, Dip. di Ing. Aerospaziale, Naples, Italie

Prof. Joel de Coninck, LPSI, Mons, Belgique

Prof. Angelo Muzzolon, Alfa Laval, Alonte (VI), Italie

Prof. Marco Marengo, UNIHEAT srl, Bagnatica, Italie

Prof. Marc.Miscevic, Université Paul Sabatier, Toulouse, France

Prof. Davide Del Col, Università degli Studi di Padova,, Dipartimento di Fisica Tecnica (UNIPD), Padova, Italie

Prof. John R. Thome, Ecole Politechnique Fédérale de Lausanne, LTCM laboratory, Lausanne, Suisse

Prof. Thodoris Karapantsios, Aristotle University of Thessaloniki (AUTH), Department of Chemistry, Thessaloniki, Grèce



prix


Ilya Prigogine de Thermodynamique 2005 - Benoit SCHEID

Renommé le prix Zénobe de la Région Wallonne (2011) - Frank DUBOIS Catherine YOURASSOWSKY



savoir-faire/équipements


Equipement: chambre blanche (4 m3)- laboratoire de métrologie optique: - 4 tables optiques antivibratoires - Microscope en Holographie Digitale - vélocimétrie Doppler - différents types d'interféromètres holographiques - - caméra IR - système de traitement d'images - YAG doublé - lasers: Argon, CO2, Helium-Neon - gamme de diodes laser (650-870 nm) et diodes stabilisées thermiquement.- Laser en état solide - Cluster (4x 2 AMD Optiron 285 8Gb Ram/ 1x 2 AMD Optiron 270 4Gb Ram/ HD 3Tb)- salle téléscience - systéme de microgravure - Caméra CCD de haute qualité.

Services: - Métrologie optique, interférométrie, traitement des images, reconnaissance de forme - simulations numériques en mécanique des fluides - simulations numériques en analyse thermique - tests en diagnostics optiques - S/W : Mathematica, ESATAN, Labview, Fluent, Comsol multiphysics



mots clés compréhensibles déclarés


agence spatiale européenne (esa) environnement microgravité microscopie par holographie digitale physique des fluides


disciplines et mots clés déclarés


Astrophysique Informatique appliquée logiciel Instrumentation et méthodes en physique Instrumentation scientifique Mécanique des fluides Physique de l'état condense [struct., propr. thermiques, etc.] Physique des phénomènes non linéaires Physique théorique et mathématique Rayonnement cohérent et holographie Techniques d'imagerie et traitement d'images Techniques séparatives Thermodynamique et thermochimie [physique] Transfert de chaleur

aérosols agence spatiale européenne (esa) Agence Spatiale Européenne (ESA) agence spatial européenne (esa) agglomération de poussière classification d'organismes coefficient Soret convection détection 3d de particules diagnostic optique diagnostics optiques diffusion diffusion moléculaire diffusion ternaire diffusion thermique (effet soret) dioxyde de carbone dynamique non linéaires ebullition echange de masse ecoulement diphasique ecoulement multi-échelle evaporation fonds de la recherche scientifique (fnrs) fontainebleau benchmark heat holoflow holographie holographie digitale icaps instabilité et bifurcation interface interface liquide irsib laboratoire de physique des fluides Laboratoire de physique des fluides laboratoire orbital marangoni mécanique des fluides microgravité microgravité microgravité microscope microscopie holographiqu digitale e microscopie holographique digitale modélisation théorique et numérique monitoring of drinking water resources mrc physique des fluides physique des phénomènes non linéaires pièges dynamiques point critique satellite russe Foton selene téléscience thermodiffusion thermodynamique thermophorèse tour de chute traitement eau potable tras vésicules