Techniques d'analyse d'images appliquees a l'etude des structures dans les ecoulements

par SOPHIE NEROT-SALHI

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de J.-J. BEZIAN.

Soutenue en 1996

à l'EMP .

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  • Résumé

    De nombreuses visualisations d'ecoulements sont aujourd'hui disponibles mais elles sont principalement utilisees pour mettre en evidence des phenomenes macroscopiques de maniere qualitative. L'application de techniques d'analyse d'images nous permet d'introduire un element objectif ainsi que de quantifier des informations qualitatives fournies par la photo-interpretation. Cela nous donne la possibilite d'automatiser et de systematiser ces procedures a des sequences temporelles et donc d'effectuer une analyse dynamique. Au cours de cette etude, que nous avons focalisee sur des images obtenues par tomographie laser, nous nous interessons particulierement aux structures detectees dans l'ecoulement qui sont considerees comme des composants de son organisation apparente. L'application de la transformee en ondelettes permet d'effectuer une analyse multi-resolution des images et d'observer les structures etudiees aux differentes echelles spatiales. Cette approche se revele tres pertinente dans le cas des ecoulements turbulents. Un premier objectif est de savoir si la description des structures ainsi que l'analyse et la comprehension des mecanismes gerant leurs evolutions sont suffisantes pour decrire le comportement global d'un ecoulement. Nous essayons aussi d'etablir les limites et les erreurs d'interpretation d'une visualisation, en particulier celles qui sont liees a la propre dynamique du traceur, et de donner une reelle signification physique aux structures detectees. Les outils que nous avons developpes permettent de detecter et de caracteriser les structures d'un ecoulement, ainsi que de les suivre au cours du temps. Une nouvelle technique de velocimetrie plus globale est ainsi decrite et evaluee. Elle nous procure des informations liees aux caracteristiques de l'ecoulement de maniere instantanee, par ailleurs impossibles a obtenir par des moyens experimentaux classiques. De telles informations nous permettent d'envisager une simplification de modeles numeriques des ecoulements industriels. Par exemple, certaines caracteristiques turbulentes calculees grace aux techniques d'analyse d'images pourraient etre utilisees directement dans un modele zonal de l'ecoulement


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  • Détails : 146 P.
  • Annexes : 66 REF.

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