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Grehan Gerard

Article publié le 27 janvier 2010

Contact : grehan chez coria.fr

Intitulé du laboratoire et/ou service UMR 6614/CORIA, CNRS/INSA et Université de Rouen

Adresse du laboratoire Université de Rouen, Avenue de l’Université, 76 800 Saint Etienne du Rouvray- France

Tél:33 (0) 2 32 95 36 29

Fax:33 (0) 2 32 95 37 94

Thèmes de recherche

- Thème de recherche n°1 : Interaction faisceau laser continu ou pulsé (de la nano à la femtoseconde) et particules : champs externes, champs internes et effets mécaniques.

- Thème de recherche n°2 : Mesure thermo-chimique de particules en écoulements (évaporation principalement mais pas exclusivement)

Recherches actuelles

Actuellement mes travaux de recherche portent sur : Pour le thème 1 : La micro holographie hors-axe et l’utilisation des pulses femtosecondes pour la caractérisation de particules complexes. Pour le thème 2 : la mesure de l’indice de réfraction par réfractométrie d’arc-en-ciel standard et global. Le développement d’un système embarqué (EUFAR)

Parcours de recherche

- L’ensemble de mes travaux de recherche ont portés et portent sur l’interaction entre faisceau laser (continus ou pulsés) et des objets discrets (gouttes ou particules). J’ai, avec le Professeur G. Gouesbet, introduit et développé la théorie de Lorenz-Mie généralisée. Cette théorie prend en compte l’aspect non-uniforme et non homogène de l’éclairement lorsqu’un faisceau laser illumine une particule sphérique. Le développement des bases analytiques a duré environ 10 ans (1978-1980). En parallèle, un effort important à été dédié aux aspects numériques associés, afin d’être capable de calculer systématiquement les interactions laser/particule pour des configurations réalistes présentant un intérêt pour des applications d’ingénierie. Puis ces outils on été appliqué à l’analyse rigoureuse de différentes techniques optiques, dédiées à la mesure de taille de particules, comme l’Anémométrie Phase Doppler, l’holographie, la diffractométrie, …) Parallèlement, la théorie à été étendu à d’autres formes de faisceau aussi bien qu’a d’autres formes de particule comme les sphéroïdes, les cylindres, les agrégats de sphères, la sphère avec inclusion.
- Durant les années 1998-2004, j’ai focalisé mes efforts sur l’exploration des potentiels des pulses femtoseconde en métrologie optique des particules, incluant une extension des théories de Lorenz-Mie généralisées aux éclairages pulsés. Actuellement, la caractérisation des sprays denses par imagerie femtoseconde au CORIA est sous la supervision du prof. C. Roze.
- Aujourd’hui, une part importante de mes activités est dédiée à la mesure des propriétés thermo-chimiques des gouttes en combustion. L’objectif est de mesurer : les variations de taille (taux d’évaporation), la température, la composition, avec les gradients associés dans une goutte en déplacement à environ 1-10 m/s et d’un diamètre compris entre 5 et 100 µm. Les premiers développements expérimentaux sont liés à la réfractométrie d’arc-en-ciel standard et global.

Bibliographie

Articles
- Environ 140 articles dans des Journaux à comité de lecture dédié à la généralisation de la théorie de Lorenz-Mie et à son application en métrologie. Une attention particulière est accordée à la réalisation d’expériences numériques (simulations) avant de réaliser des instruments et expériences réels. Dans le cadre de l’UMR 6614/CORIA, mes principales collaborations sont avec le Prof D. Lebrun, le Prof. M. Brunel et le Prof. C. Roze. Dans le cadre de l’UMR 6614/CORIA, l’application et l’adaptation des techniques de mesure optiques, issues ou non de nos travaux, pour des mesures systématiques sont sous la responsabilité de G. Godard.

« Processing of individual rainbow signals to study droplets evaporation », Experiments in Fluids, 48:111–119, 2010.

« Real-time global interferometric laser imaging for droplet sizing (ilids) algorithm for airborne research. » Scientific Instruments, In line first, 2009. to be pulished.

« Mechanistic study on spraying of blended biodiesel using phase Doppler anemometry ». Biomass & Bioenergy, in line first, 2009.

« Sensitivity of forward scattering pattern to high order interactions : an experimental and numerical analysis. » Optics Communications (in press), 2009.

« Experimental analysis of global rainbow technique : sensitivity of temperature and size distribution measurements to non-spherical droplets ». Experiments in Fluids, 47:839-848, 2009.

« Sizing of part smaller than 5 ¸tm in digital holographic microscopy. » Optics Letters, 34:857-859, 2009.

« Transient internal and scattered field from a multi-layered sphere illuminated by a pulsed laser ». Optics Communications, In press, 2009.

« Semi-analytical monte carlo simulation of laser-induced fluorescence propagation in an optically participating spray ». Journal of Zheijiang University SCIENCE A, 2008.