Sondes pariétales de type MEMS en technologie silicium : applications au contrôle des écoulements

par Delphine Meunier

Thèse de doctorat en Micro-électronique

Sous la direction de Alain Chovet et de Jumana Boussey.

Soutenue en 2005

à Grenoble, INPG .

    mots clés mots clés


  • Résumé

    Cette thèse a pour but d'exploiter au mieux les technologies MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) pour la conception, la fabrication et la caractérisation de capteurs pariétaux indispensables pour le contrôle des écoulements en mécanique des fluides. Les trois grandeurs physiques intéressantes sont: le frottement à la paroi, les fluctuations de pression et de température. Les applications visées se situent au niveau du contrôle actif de la turbulence. Le but est d'agir localement et rapidement sur les points de formation de turbulence et d'en limiter la propagation. En déterminant ces points de turbulence, et en appliquant l'action appropriée, on peut diminuer la traînée pour les avions, et par conséquent, leur consommation. La faisabilité d'un tel contrôle exige la disponibilité de micro actionneurs, mais surtout de capteurs susceptibles d'être installés à la paroi, de ne pas perturber l'écoulement et de renseigner ponctuellement et instantanément sur l'état de l'écoulement. Nous présentons une technologie innovante " multi-capteurs mono-puce " basée sur le collage de plaques SOI. Après avoir rappelé quelques de bases de microfluidique, un cahier des charges des différents capteurs est établi, puis des simulations numériques sont effectuées afin d'optimiser les géométries des capteurs. Une grande partie de ce travail est consacrée au développement et réalisation technologique. Pour finir, des mesures de caractérisations électriques ont été menées pour les capteurs de frottement pariétal.


  • Pas de résumé disponible.

  • Titre traduit

    MEMS shear stress sensors in silicon technology : flow control applications


  • Résumé

    This PhD-work aims at exploiting in the better way the MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) technology for the conception, realization and characterization of shear stress sensors, which is essential for the active control of flow in fluidic mechanics. The three interesting physical quantities are : wall shear stress, temperature and pressure fluctuations. The concemed applications are active contro of turbulent flows. The aim is to act locally and quickly on points of turbulence formation and to limit their propagation. The feasibility of such control require micro-actuators and sensors which can be at the flow wall surface, do not perturb the flow and do inform punctually and instantaneously about the state of the flow. We are presenting an innovative "multi-sensor mono-chip" technology based on SOI wafe bonding. After remaining sorne micro fluidic basis, the functional specification sensors will be established, then numerical simulations are carried out in order to optimize the sensors geometry's. A great part of this work is devoted on the technological development and realization. Sorne electrical characterizations were also undertaken for the wall shear stress sensors.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (xx-164 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 147-154

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  • Bibliothèque : Service interétablissements de Documentation (Saint-Martin d'Hères, Isère). Bibliothèque universitaire de Sciences.
  • Non disponible pour le PEB
  • Cote : TS05/INPG/0022
  • Bibliothèque : Service interétablissements de Documentation (Saint-Martin d'Hères, Isère). Bibliothèque universitaire de Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TS05/INPG/0022/D
  • Bibliothèque : Phelma. Bibliothèque.
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