Développements d'une technique d'analyse quantitative automatisée en écoulements tridimensionnels ; application à l'écoulement naissant autour d'un cylindre en incidence

Development of a particle image velocimetry technique for tridimensional flows. Application on the early stage of the flow behind a yawed cylinder

• Auteur / Autrice : Laurent David
• Direction : Armand Texier
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Mécanique des fluides
• Date : Soutenance en 1996
• Etablissement(s) : Poitiers

Mots clés

Mots clés contrôlés

Tourbillons (mécanique des fluides)

Traitement d'images

Écoulement -- Visualisation

Résumé

Ce travail a pour but de contribuer au developpement de techniques de velocimetrie par imagerie de particules pour l'analyse de visualisations d'ecoulements hydrodynamiques naissant a l'aval d'obstacles. L'automatisation de la technique par suivi d'elements de trajectoires particulaires (particle streak velocimetry) et les developpements de nouveaux outils donnant acces a la circulation, a la vorticite, a la fonction de courant et au champ de pression sont valides sur l'etude de l'ecoulement bidimensionnel genere a l'aval d'un cylindre de section circulaire pour un nombre de reynolds de 1000. Une comparaison entre les trois principales techniques plein champ de velocimetrie particulaire (particle streak velocimetry, particle tracking velocimetry, particle image velocimetry) precise les caracteristiques essentielles de chaque methode de mesure. La limitation actuelle de ces moyens d'analyse par traitement d'images a des ecoulements bidimensionnels a motive le developpement d'un nouveau dispositif de velocimetrie tridimensionnelle (psv-3d). La mise en place d'une technique optique de visualisation d'un ecoulement par tomographies multiples simultanees, de sections contigues, associee a un codage du cheminement particulaire releve au moyen d'une technique par suivi d'elements de trajectoires particulaires a ete etudiee. Pour la premiere fois, la faisabilite de l'usage d'un tel dispositif pour l'etude d'un ecoulement tridimensionnel, par la nature meme de sa geometrie (ecoulement naissant a l'aval d'un cylindre circulaire en incidence), a ete demontree