Un nouvel environnement de vélocimétrie 3D optimisé pour les applications dans l’air
Bertrand Mercier, (candidat au poste de Mdc Toulouse INP affecté à l’IMFT)
Lundi 29 avril à 11 h 00 Amphithéâtre Nougaro
La caractérisation 3D des champs de vitesse est aujourd’hui bien maitrisée dans l’eau grâce au succès de la technique « shake-the-box ». Cette méthode, proche de la vélocimétrie par image de particules, consiste à suivre le déplacement de traceurs de l’écoulement, et utilise la cohérence temporelle des trajectoires ainsi formée pour optimiser la détection des traceurs à partir des images. Il est donc nécessaire de pouvoir résoudre en temps l’écoulement avec des lasers suffisamment rapides. Les mesures dans l’air sont beaucoup plus difficiles à réaliser puisque les particules utilisées étant plus petites, elles diffusent moins de lumières. Il est alors nécessaire de diminuer la fréquence des lasers pour augmenter l’énergie des impulsions, ou de réduire fortement la taille des champs observés pour concentrer la lumière incidente. Dans les deux cas, la cohérence temporelle des trajectoires est perdue soit par le manque de résolution temporelle, soit par le fait que les particules sortent du volume de mesure trop rapidement. Afin de proposer une alternative à « shake-the-box » qui s’accommode de ces conditions, nous avons développé à l’Institut Pprime un nouvel environnement pour le suivi de particules en utilisant la cohérence spatiale des déplacements, plutôt que la cohérence temporelle. Il n’y a donc plus de conditions sur la cadence de l’acquisition des pairs d’images, ni sur la taille des champs. Cette nouvelle méthode s’appuie sur l’adaptation de l’algorithme du « coherent point drift ». Durant la présentation, j’aborderai le détail de l’algorithme, et démontrerai sa pertinence sur des cas synthétiques. J’évoquerai aussi les applications possibles dans le contexte des études aérodynamiques