CFM 2019

Étude de la réfraction d'une nappe laser dans un film mince, application à la mesure de champ de vitesse par PIV
Damien Cabut  1@  , Marc Michard  2@  , Serge Simoëns  3@  , Violaine Todoroff  4@  , Yohan Le-Chenadec  4@  
1 : Laboratoire de Mecanique des Fluides et d'Acoustique  (LMFA)
CNRS : UMR5509, Université Claude Bernard - Lyon I (UCBL), Ecole Centrale de Lyon, Institut National des Sciences Appliquées [INSA] - Lyon
2 : Laboratoire de Mecanique des Fluides et d'Acoustique  (LMFA)  -  Site web
CNRS : UMR5509, Université Claude Bernard - Lyon I (UCBL), Ecole Centrale de Lyon, Institut National des Sciences Appliquées [INSA] - Lyon
36 Av Guy de Collongue 69134 ECULLY CEDEX -  France
3 : Laboratoire de Mecanique des Fluides et d'Acoustique  (LMFA)  -  Site web
CNRS : UMR5509, Université Claude Bernard - Lyon I (UCBL), Ecole Centrale de Lyon, Institut National des Sciences Appliquées [INSA] - Lyon
Campus LyonTech La Doua - INSA de Lyon Bât. Joseph Jacquard - 27 Av Jean Capelle 69621 Villeurbanne cedex (F) -  France
4 : Manufacture Française des Pneumatiques Michelin  (Michelin)
Société Michelin

Bon nombre de situations, tant appliquées que fondamentales, permettent difficilement un éclairement plan pour l'acquisition d'images pour l'analyse PIV (Particle Image Velocimetry) : zone pariétale de chambre de combustion, films minces sur supports analytiques ...Nous avons dans ce travail, précisé les limites d'utilisation pour la PIV d'une technique d'éclairement basée sur la réfraction de la nappe laser à l'interface entre la paroi solide transparente et l'écoulement. Plus précisément, cette étude porte sur la faisabilité et la sensibilité de la mesure PIV par la méthode présentée ci-dessous (Fig.1).

Le principe de base consiste à utiliser la différence d'indices optiques de la paroi transparente et celui du fluide afin d'obtenir une nappe laser de faible inclinaison β (de l'ordre de 5° typiquement) en ajustant l'angle incident θ. Cette méthode d'éclairement accroît cependant l'épaisseur du plan lumineux par rapport aux cas de mesures PIV classiques avec éclairement sans traversée de paroi (ou avec un plan lumineux faiblement incliné par rapport à la normale à la paroi) (Fig.2).


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