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Etude de la zone proche paroi de la couche limite turbulente à l’aide de la PIV Stéréoscopique Rapide

type de publication      communication sans actes
date de publication 17-09-2008
auteur(s) Foucaut Jean-Marc; Coudert Sébastien
  
conférence 11ème Congrès Francophone des Techniques Laser
     dates de 16-09-2008 à 19-09-2008
     lieu Poitiers
  
résumé L’étude de l’organisation de la zone proche paroi de la couche limite turbulente est très importante pour comprendre le processus d’auto-génération de la turbulence. Cette région contient des structures cohérentes: Tourbillons, Streaks, Sweep, Ejections, ... Le LML s’est déjà intéressé à détecter et caractériser les structures d’un point de vue statistique à l’aide de la PIV à 2 et à 3 composantes. Dans cette présente publication, une expérience réalisée pour étudier le caractère instationnaire de l’écoulement à proximité de la paroi au moyen de la PIV Stéréoscopique rapide est détaillée. Le Laboratoire de Mécanique de Lille possède une soufflerie à grandes dimensions dont la couche limite peut atteindre une épaisseur de 30 cm pour un nombre de Reynolds de 7800. Une telle épaisseur permet d’obtenir une zone pariétale (environ 300 unité de paroi) de l’ordre de 4 cm. La résolution spatiale souhaitée est de l’ordre de 3 à 4 unités de paroi. Pour réaliser cette expérience, un système de PIV Stéréoscopique haute cadence a été utilisé. Ce système comprend 2 caméras Phantom V9 et un laser Quantronix 2 x 18 mJ à 1 kHz. Le faisceau laser provient du dessus de la soufflerie permettant, à travers les parois transparentes de la soufflerie, de réaliser la nappe de lumière. Elle traverse la soufflerie selon un plan perpendiculaire à l’écoulement. Les deux cameras sont placées sous la soufflerie de manière à fonctionner en diffusion avant. Les conditions de Scheimpflug sont assurées par les montures spécifiques du LML. La présente étude est scindée en deux parties. La première consiste à présenter l’expérience de PIV Stéréoscopique et valider la base de données; la seconde à analyser la base de données et à présenter les premiers résultats sur la turbulence de paroi. Cette expérience présente un double intérêt: étudier le caractère instationnaire de l’organisation et, en utilisant l’hypothèse de Taylor, reconstruire les structures tridimensionnelles de l’écoulement.
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