Simulateur numérique pour la conjugaison de phase magnéto-acoustique appliquée à la métrologie fluidique

 

Evgeny Timofeev

Université McGill

 

Domaine : techniques, mesures et systèmes

Programme projet de recherche en équipe

Concours 2013-2014

La conjugaison de phase magnéto-acoustique (CPMA) est un couplage non linéaire, dans un milieu actif appelé conjugateur, entre une onde acoustique ou ultrasonore incidente et un champ magnétique oscillant. À la suite, une onde inversée temporellement (« conjuguée ») et grandement amplifiée est émise dans la direction opposée, avec la même fréquence. Cela permet une rétro-focalisation du signal incident avec une grande amplification et l‘utilisation de la CPMA dans différents domaines: prise d‘images ultrasoniques, diagnostics médicaux et traitements, métrologie fluidique non-intrusive, contrôle non-destructif etc.

Le présent projet vise au développement d'un simulateur numérique basé sur la CPMA précis, fiable et facile d‘utilisation, qui fournirait une expertise prédictive pour les développeurs des techniques de CPMA. Un tel simulateur permettrait aux ingénieurs et concepteurs d‘incorporer des géométries et une physique réalistes dans leurs simulations et rendrait plus facile l‘utilisation pratique des avancées de la CPMA.

Dans le projet, le simulateur sera appliqué à métrologie fluidique: une très forte rétro-focalisation excite localement des effets acoustiques non-linéaires, qui peut être utilisée pour déterminer les propriétés locales comme la vitesse du son, la densité et la vitesse du fluide. En même temps, les problèmes fondamentaux de la physique de la CPMA tels que l‘influence des effets non-linéaires et dissipatifs, le couplage entre le champ fluide et le conjugateur, etc. seront examinés. Une attention particulière sera accordée à l'amélioration des techniques numériques pertinentes à des simulations du CMPA.