CONCEPTION DE DEUX DISPOSITIFS EXPERIMENTAUX POUR LA VELOCIMETRIE PAR IMAGERIE DE PARTICULES. APPLICATION AUX ECOULEMENTS BASSE VITESSE PDF Download
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Author: CHRISTOPHE.. DESAUBRY
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Category :
Languages : fr
Pages : 328
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Book Description
L'ETUDE DES MECANISMES DE TRANSFERT DE CHALEUR PAR CONVECTION (NATURELLE OU MIXTE) AUX INTERFACES FLUIDE-PAROI, NECESSITE UNE BONNE CONNAISSANCE DE LA DYNAMIQUE DES ECOULEMENTS BASSE VITESSE. ACTUELLEMENT, LA TOMOGRAPHIE LASER EST UNE TECHNIQUE DE VISUALISATION FREQUEMMENT UTILISEE POUR LA DESCRIPTION QUALITATIVE DE LA DYNAMIQUE DES FLUIDES. A LA TOMOGRAPHIE PEUT ETRE COUPLEE LA VELOCIMETRIE PAR IMAGERIE DE PARTICULES (V.I.P.). CETTE METHODE DE MESURE CONSISTE A EXTRAIRE DES INFORMATIONS QUANTITATIVES D'IMAGES DOUBLEMENT EXPOSEES ET OBTENUES PAR LA TOMOGRAPHIE LASER. DANS CE TRAVAIL, DEUX DISPOSITIFS EXPERIMENTAUX SONT PRESENTES AFIN DE REALISER LA DETERMINATION DE CHAMPS DE VITESSES INSTANTANEES DANS DES ECOULEMENTS BASSE VITESSE. LES DEUX APPAREILLAGES REPOSENT SUR LA CAPTURE D'IMAGES VIDEO ISSUES DE CAMERAS STANDARDS ET SUR LEUR EXPLOITATION A PARTIR DE TECHNIQUES DE TRAITEMENT NUMERIQUE UTILISEES GENERALEMENT EN V.I.P. UNE APPROCHE SYSTEMATIQUE, MAIS EGALEMENT COMPARATIVE, DES DISPOSITIFS EST REALISEE TOUT EN S'APPUYANT SUR DIFFERENTES APPLICATIONS QUI METTENT EN UVRE DES MECANISMES D'ECOULEMENTS DIVERSES
Author: CHRISTOPHE.. DESAUBRY
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Languages : fr
Pages : 328
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L'ETUDE DES MECANISMES DE TRANSFERT DE CHALEUR PAR CONVECTION (NATURELLE OU MIXTE) AUX INTERFACES FLUIDE-PAROI, NECESSITE UNE BONNE CONNAISSANCE DE LA DYNAMIQUE DES ECOULEMENTS BASSE VITESSE. ACTUELLEMENT, LA TOMOGRAPHIE LASER EST UNE TECHNIQUE DE VISUALISATION FREQUEMMENT UTILISEE POUR LA DESCRIPTION QUALITATIVE DE LA DYNAMIQUE DES FLUIDES. A LA TOMOGRAPHIE PEUT ETRE COUPLEE LA VELOCIMETRIE PAR IMAGERIE DE PARTICULES (V.I.P.). CETTE METHODE DE MESURE CONSISTE A EXTRAIRE DES INFORMATIONS QUANTITATIVES D'IMAGES DOUBLEMENT EXPOSEES ET OBTENUES PAR LA TOMOGRAPHIE LASER. DANS CE TRAVAIL, DEUX DISPOSITIFS EXPERIMENTAUX SONT PRESENTES AFIN DE REALISER LA DETERMINATION DE CHAMPS DE VITESSES INSTANTANEES DANS DES ECOULEMENTS BASSE VITESSE. LES DEUX APPAREILLAGES REPOSENT SUR LA CAPTURE D'IMAGES VIDEO ISSUES DE CAMERAS STANDARDS ET SUR LEUR EXPLOITATION A PARTIR DE TECHNIQUES DE TRAITEMENT NUMERIQUE UTILISEES GENERALEMENT EN V.I.P. UNE APPROCHE SYSTEMATIQUE, MAIS EGALEMENT COMPARATIVE, DES DISPOSITIFS EST REALISEE TOUT EN S'APPUYANT SUR DIFFERENTES APPLICATIONS QUI METTENT EN UVRE DES MECANISMES D'ECOULEMENTS DIVERSES
Author: PHILIPPE.. GUIBERT
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Languages : fr
Pages : 190
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LA VELOCIMETRIE PAR IMAGES DE PARTICULES (PIV) A FAIT L'OBJET D'UN DEVELOPPEMENT COMPLET AYANT POUR BUT L'ETUDE D'ECOULEMENTS DANS LA CHAMBRE DE COMBUSTION D'UN MOTEUR A DEUX TEMPS. ELLE CONSISTE EN UNE ANALYSE D'UNE IMAGE PRISE EN MULTI-EXPOSITIONS. CETTE IMAGE EST REALISEE EN ECLAIRANT PAR UN FEUILLET LUMINEUX (PLAN LASER) DES PARTICULES PREALABLEMENT ENSEMENCEES DANS L'ECOULEMENT. APRES S'ETRE ATTACHE A ENUMERER LES POTENTIALITES DE LA METHODE PAR UNE FORMULATION GENERALE, NOUS NOUS SOMMES INTERESSES AU TRAITEMENT DE L'INFORMATION. LE DEVELOPPEMENT D'UN NOUVEL ALGORITHME DE TRAITEMENT (HISTOGRAMME INTERDISTANCE) A ETE COMPARE AVEC LE TRAITEMENT GENERALEMENT UTILISE (AUTOCORRELATION) ET CECI A L'AIDE D'UN PROGRAMME GENERATEUR D'IMAGES SIMULEES. LA MISE EN PLACE DU MATERIEL AINSI QUE L'ECRITURE DE LOGICIELS DE TRAITEMENT PEUVENT ETRE UNE ACCUMULATION DE SOURCES D'ERREURS ; IL A ETE ALORS NECESSAIRE D'EFFECTUER UNE CONFRONTATION ENTRE LES RESULTATS FOURNIS PAR LA PIV ET LES RESULTATS ISSUS DE LA VELOCIMETRIE PAR EFFET DOPPLER. ENFIN, NOUS ABORDONS L'APPLICATION DE LA METHODE AUX ECOULEMENTS DANS LE CYLINDRE D'UN MOTEUR DEUX TEMPS EN STATIQUE ET EN ROTATION. NOUS MONTRONS L'INTERET D'UNE INFORMATION INSTANTANEE ET MOYENNE POUR L'ANALYSE DES PHENOMENES DE FLUCTUATION CYCLIQUE ET TURBULENTE
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Languages : fr
Pages : 38
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Ce travail porte sur l'implantation au Centre de recherches d'un outil métrologique de type optique adapté pour la mesure du champ de vitesse dans les écoulements subsoniques et supersoniques se développant dans et autour des organes de propulsion des véhicules volants. Il s'agit précisément d'un système de vélocimétrie laser par image de particules. L'objectif d'installation d'un tel outil est de pouvoir effectuer la mesure du champ de vitesse partout dans le domaine de mesure d'intérêt de façon simultanée et, par la même occasion, disposer de données expérimentales pour la validation des codes et des calculs numériques existants. S'agissant de l'implantation d'un nouvel outil de mesure, plusieurs options possibles ont été étudiées. Ce document présente les avantages et inconvénients associés à chacune des démarches possibles, ainsi que la solution retenue.
Author: Thomas Favelier
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Languages : fr
Pages : 214
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L'objet de cette étude est d'utiliser la décomposition en modes propres (POD) pour établir un modèle de la composante déterministe et aléatoire d'un écoulement turbulent présentant une instationnarité à grande échelle pseudo périodique. Une étude expérimentale de l'écoulement bidimensionnel en moyenne en aval d'un cylindre semi-circulaire, par vélocimétrie par image de particules en deux temps (PIV2T) caractérise l'écoulement. Une analyse POD du champ de vitesse permet d'extraire les modes spatiaux et de définir un paramètre de phase décrivant l'instationnarité à grande échelle qui régit la partie déterministe. La modélisation de l'évolution temporelle des coefficients associés aux modes s'effectue par des fonctions soit harmoniques pour la partie déterministe, soit stochastiques pour la partie aléatoire. La modélisation est en accord avec les mesures expérimentales des premiers moments statistiques en un point et des fonctions de corrélation spatio-temporelle du champ de vitesse
Author: PIERRE.. DE RAMEFORT
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Languages : fr
Pages : 258
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LE TRAVAIL S'INSCRIT COMME UNE CONTRIBUTION AU DEVELOPPEMENT ET A LA MODERNISATION DES COMPOSANTES MATERIELLES ET LOGICIELLES D'UN PROCESSUS DE VELOCIMETRIE PLEIN-CHAMP PAR IMAGERIE DE TRAJECTOIRES PARTICULAIRES (TECHNIQUE PARTICLE STREAK VELOCIMETRY) ET CE, DANS UN CONTEXTE DE VISUALISATION D'ECOULEMENTS HYDRODYNAMIQUES EN PHASE D'ETABLISSEMENT. A CET EGARD, L'ECOULEMENT RETENU EST LE SILLAGE INSTATIONNAIRE QUE GENERE UN PROFIL D'AILE EN INCIDENCE FIXE IMPULSIVEMENT MIS EN TRANSLATION UNIFORME. L'OBTENTION D'UNE DENSITE D'INFORMATION SUFFISANTE POUR ACCEDER A DES CHAMPS DE VITESSE REPRESENTATIFS DE SON EVOLUTION SPATIO-TEMPORELLE EST RENDUE POSSIBLE PAR LE CUMUL DE DONNEES PROVENANT DE PAIRES D'IMAGES REALISEES, PAR TOMOGRAPHIE DOUBLE SIMULTANEE DE L'ECOULEMENT, DANS DES CONDITIONS D'EXPERIENCE QUASI-IDENTIQUES. LA MISE EN PLACE D'UNE NOUVELLE TECHNIQUE DE SEUILLAGE GLOBAL DES IMAGES NUMERIQUES, AINSI QUE DES CRITERES DE VALIDATION DES ELEMENTS DE TRAJECTOIRES AUTOMATIQUEMENT DETECTES, S'APPUYANT SUR LA COEXISTENCE AU SEIN DE L'ECOULEMENT-TEST DE ZONES D'EVOLUTION DISTINCTES, VONT DANS LE SENS D'UNE FIABILISATION DES DONNEES VELOCIMETRIQUES. LA RECONSTRUCTION DE CHAMPS DE VITESSE HAUTE-RESOLUTION, PROCHE DE CELLE QU'AUTORISE L'EMPLOI D'UNE TECHNIQUE DE VELOCIMETRIE PAR IMAGERIE DE PARTICULES HAUTE-DENSITE (PIV), DE MEME QUE LA FAISABILITE DE DERIVATION NUMERIQUE DES CHAMPS DE DIVERGENCE ET DE VORTICITE BIDIMENSIONNELLES SONT ALORS DEMONTREES
Author: ERIC.. ROULAND
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Languages : fr
Pages : 200
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LA VELOCIMETRIE PAR INTERCORRELATION D'IMAGES DE PARTICULES (V.I.I.P.) A FAIT L'OBJET D'UN DEVELOPPEMENT COMPLET AYANT POUR BUT L'ETUDE D'ECOULEMENTS DANS UN TUNNEL HYDRODYNAMIQUE. ELLE CONSISTE EN UNE ANALYSE BIDIMENSIONNELLE PAR INTERCORRELATION (CORRELATION-CROISEE) DE DEUX IMAGES PRISES SIMULTANEMENT PAR UN CAPTEUR CCD STANDARD. CES IMAGES SONT OBTENUES EN ECLAIRANT, PAR UN PLAN LASER, DES PARTICULES PREALABLEMENT ENSEMENCEES DANS L'ECOULEMENT. L'ALGORITHME DE CORRELATION-CROISEE A ETE COMPARE AU TRAITEMENT GENERALEMENT UTILISE : L'AUTOCORRELATION, ET CECI A L'AIDE D'UN PROGRAMME GENERATEUR D'IMAGES SIMULEES. CETTE COMPARAISON MONTRE QUE L'INTERCORRELATION D'IMAGES SEPAREES RESOUT A LA FOIS LE PROBLEME DU SIGNE ET DES MESURES DE VITESSE AUTOUR DE ZERO, CELA PERMET DE BENEFICIER D'UNE DYNAMIQUE DE VITESSE MAXIMUM DANS LA FENETRE D'ANALYSE. ELLE MET AUSSI EN EVIDENCE QU'ON PEUT ACCEPTER DES DENSITES DE PARTICULES BEAUCOUP PLUS ELEVEES ET DU MEME ORDRE QUE LA DENSITE UTILISEE POUR LA VISUALISATION PAR TOMOGRAPHIE. ENFIN, NOUS ABORDONS L'APPLICATION DE LA METHODE AUX ECOULEMENTS DANS UN TUNNEL HYDRODYNAMIQUE AUTOUR DE PROFILS IMMERGES (CYLINDRE, HELICE). NOUS MONTRONS QU'EN DEPIT D'UN ENSEMENCEMENT UTILISANT DES MICROBULLES D'AIR DE DIFFERENTS DIAMETRES ET EN FAIBLE CONCENTRATION, LA V.I.I.P. PERMET D'ETUDIER LES ECOULEMENTS PROPRES AU TUNNEL. DANS CE CONTEXTE, LES INFORMATIONS INSTANTANEES, OBTENUES APRES L'UTILISATION DE CRITERES DE VALIDATION DE VECTEURS VITESSE ET L'APPLICATION DE POST-TRAITEMENTS, PERMETTENT AINSI L'ANALYSE DE PHENOMENES DE FLUCTUATION SPATIALE QUI APPARAISSENT PAR EXEMPLE DANS LE SILLAGE D'UN CYLINDRE.
Author: JACQUES.. FAYOLLE
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Languages : fr
Pages : 290
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NOUS PROPOSONS DANS CETTE THESE DES ALGORITHMES DE TRAITEMENT D'IMAGES PERMETTANT DE DETERMINER LES DEPLACEMENTS ET DEFORMATIONS LOCALES D'UN OBJET (EVENTUELLEMENT NON RIGIDE) AU COURS DU TEMPS. LA PRINCIPALE APPLICATION DE CES TRAVAUX EST L'ETUDE DES VITESSES AU SEIN D'ECOULEMENTS FLUIDES, EN PARTICULIER DANS LE CAS D'ECOULEMENTS TURBULENTS. DEUX APPROCHES SONT DETAILLEES DANS CE MEMOIRE: ? LA VELOCIMETRIE PAR IMAGES DE PARTICULES, POUR LAQUELLE NOUS INTRODUISONS DEUX TECHNIQUES NOVATRICES COMPLEMENTAIRES DES TECHNIQUES DE CORRELATION: L'IDENTIFICATION DES DEPLACEMENTS ET LE CEPSTRE. L'INTERET DE CES METHODES EST DE POUVOIR MESURER LA DISTRIBUTION DES DEPLACEMENTS AUTOUR DU DEPLACEMENT MOYEN. NOUS PRESENTONS UNE ANALYSE COMPARATIVE DES DOMAINES D'APPLICATION DE CES METHODES DE VELOCIMETRIE PAR IMAGES DE PARTICULES. ? LA VELOCIMETRIE PAR SUIVI DE FRONTIERES. CETTE TECHNIQUE EST FONDEE SUR LES PROPRIETES DE LA TRANSFORMEE EN ONDELETTES CONTINUE. NOUS INTRODUISONS UN ALGORITHME DE CARACTERISATION DE SINGULARITES FILTREES QUI NOUS PERMET DE MESURER LA LONGUEUR ET L'AMPLITUDE DES SINGULARITES D'UN SIGNAL. UNE APPLICATION DE CET ALGORITHME EST LA DETECTION DE POINTS CARACTERISTIQUES SUR DES IMAGES EN NIVEAUX DE GRIS. LA MESURE DU MOUVEMENT PAR SUIVI DE FRONTIERES EST ALORS REALISEE EN METTANT EN CORRESPONDANCE CES POINTS CARACTERISTIQUES ENTRE IMAGES SUCCESSIVES SELON UN CRITERE DE PHASE DU VECTEUR GRADIENT. DANS LA TROISIEME PARTIE DE CE TRAVAIL, L'ERREUR DE MESURE REALISEE PAR LES DEUX TYPES DE TECHNIQUES EST QUANTIFIEE SUR UN ECOULEMENT DE POISEUILLE. ENFIN, NOUS PROPOSONS QUELQUES APPLICATIONS DES ALGORITHMES INTRODUITS A LA MESURE DE VITESSES D'ECOULEMENTS. NOUS AVONS AINSI PU VALIDER DES MODELES EMPIRIQUES DE TAUX DE DECROISSANCE DE L'INTENSITE DE TURBULENCE POUR UNE TURBULENCE DE GRILLE, AINSI QUE LA VITESSE DE PENETRATION D'UN JET DIESEL
Author: Christian E. Willert
Publisher: Springer
ISBN: 9783662501375
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Languages : en
Pages : 532
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Book Description
Particle Image Velocimetry (PIV) is a non-intrusive optical measurement technique which allows capturing several thousand velocity vectors within large flow fields instantaneously. Today, the PIV technique has spread widely and differentiated into many distinct applications, from micro flows over combustion to supersonic flows for both industrial needs and research. Over the past decade the measurement technique and the hard- and software have been improved continuously so that PIV has become a reliable and accurate method for "real life" investigations. Nevertheless there is still an ongoing process of improvements and extensions of the PIV technique towards 3D, time resolution, higher accuracy, measurements under harsh conditions and micro- and macroscales. This book gives a synopsis of the main results achieved during the EC-funded network PivNet 2 as well as a survey of the state of the art of scientific research using PIV techniques in different fields of application.
Author: MOHAMED KAMEL EDDINE.. AMARA
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 154
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Book Description
LA PIV PERMET DE CARTOGRAPHIER DES DISTRIBUTIONS DE VITESSES DANS LES ECOULEMENTS DIVERS, FLAMMES, JETS, ELLE N'EST CEPENDANT PAS ADAPTEE A L'ETUDE DE DISTRIBUTIONS DE VITESSES A TROIS COMPOSANTES DANS UN VOLUME D'ETUDE. DES SYSTEMES ASSOCIANT L'HOLOGRAPHIE A LA PIV ONT PERMIS D'ETENDRE L'ETUDE AUX VOLUMES EN UTILISANT DES PLAQUES PHOTOSENSIBLES. ILS SONT DONC LENTS A CAUSE DU DEVELOPPEMENT CHIMIQUE ET SOUFFRENT D'UN RSB MOYEN. DANS LA PREMIERE PARTIE DE CE TRAVAIL, UN SYSTEME DE HPIV UTILISANT UN CRISTAL PHOTOREFRACTIF, SUPPORT DYNAMIQUE TOTALEMENT RECYCLABLE, A ETE REALISE. IL SE BASE SUR L'ENREGISTREMENT HOLOGRAPHIQUE INSTANTANE DE PLUSIEURS NAPPES DANS LE VOLUME D'UN CRISTAL BSO. L'EXPLOITATION DES PUISSANCES SPECTRALES, VIA UN CALCUL D'AUTO-CORRELATION, PERMET DE DETERMINER LES COMPOSANTES DE VITESSES TRANSVERSALES. UNE METHODE DE CALCUL DE PHASE A ETE ELABOREE POUR DETERMINER LA COMPOSANTE AXIALE DES VECTEURS VITESSES. LES TESTS DE FAISABILITE SE SONT AVERES ENCOURAGEANTS. DANS LA SECONDE PARTIE DE CE TRAVAIL, ON A PROCEDE A UNE ETUDE THEORIQUE DE FAISCEAUX NON-DIFFRACTANTS PRODUITS PAR DIFFRACTION D'UNE ONDE CONVERGENTE SUR UNE OUVERTURE ANNULAIRE. POUR COMPENSER LA FAIBLE EFFICACITE DE CONVERSION, ON A EU RECOURS A UNE AMPLIFICATION OPTIQUE DES FAISCEAUX PAR MELANGE A DEUX ONDES DANS UN CRISTAL PHOTOREFRACTIF BATIO#3. ON A MONTRE AUSSI QUE, DANS LA LDV AVEC DES FAISCEAUX GAUSSIENS, DES ERREURS D'ESTIMATIONS DE VITESSES DE PARTICULES PEUVENT ETRE INDUITES A CAUSE DE LA VARIATION DE L'INTERFRANGE DANS LE VOLUME D'ETUDE. CELLES-CI PEUVENT ETRE REDUITES PAR L'UTILISATION DE FAISCEAUX NON-DIFFRACTANTS.
Author: Loïc Jouan De Kervenoael
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Languages : fr
Pages : 90
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Book Description
L'objectif de cette étude est de valider les mesures prises avec le système de Vélocimétrie par Images de Particules (PIV). Dans ce but, l'écoulement dans une conduite à section rectangulaire est ici étudié. Les résultats de Hussain et Reynolds (1975) et de Moser et al (1999) servent d'éléments de comparaison. Des mesures 2D de la totalité de la hauteur de la conduite furent faites avec le système PIV. Les nombres de Reynolds choisis pour ces mesures sont de 32300 et 42600. Les résultats montrent que l'écoulement observé ne semble pas pleinement développé. Par ailleurs, deux modes d'interrogation d'images sont testés, ainsi qu'une validation locale. Le mode d'interrogation qui donne les meilleurs résultats est la corrélation avec décalage des zones d'interrogation. Cependant, les deux modes d'interrogation, pâtissent de l'effet de " peak-locking ". Les structures turbulentes de petite échelle ne sont pas observées dans cette étude.
