Nous avons mis en place une expérience de PIV pour montrer la faisabilité de mesures de vitesses et de concentration en particules dans une simulation de rentrée d’un objet dans l’atmosphère.
Un plasma est généré par l’installation et des particules solides sont injectées dans l’écoulement supersonique. Les particules viennent abraser le matériau qui se consomme plus ou moins rapidement suivant sa composition et les paramètres expérimentaux.
Les mesures PIV utilisent un laser impulsionnel (2x120mJ@532nm), un générateur de plan et une caméra numérique JAI M2. En plus d’un filtre interférentiel étroit (FWHM 3nm), il est nécessaire d’utiliser un obturateur à cristaux liquides, synchronisé à la caméra et au laser, pour diminuer le fort rayonnement thermique de l’éprouvette et ainsi obtenir des images de particules exploitables avec un très bon rapport signal sur bruit.
Les traitements d’images sont réalisés avec le logiciel DirectPIV pour le calcul des champs de vitesse à travers l’onde de choc et aussi pour la détection des particules pour les mesures de concentration.

Dans l’objectif de mieux appréhender les phénomènes de nucléation et de transport et de comparer des données expérimentales aux résultats de codes de calculs, R&D Vision a réalisé une prestation pour détecter et suivre des bulles de gaz de différente composition chimique.
Le champ de visualisation étant très asymétrique, il a été nécessaire d’utiliser plusieurs caméras rapides synchronisées pour suivre temporellement les bulles sur toute la hauteur de la cellule.
Des algorithmes de détection et de tracking des bulles ont été développés pour fournir les caractéristiques des bulles (taille, vitesse, concentration).

Cette étude avait pour objectif une analyse qualitative et quantitative de plusieurs sprays par un diagnostic optique afin de comparer leur qualité sur différents critères.
Les premières acquisitions ont été réalisées par caméra rapide (>1000i/s) afin de comprendre la structure globale de l'écoulement sur des champs de grande dimension. Un traitement d'images a permis d'extraire des grandeurs caractéristiques sur la durée de pulvérisation telles que l’angle du cône de sortie et la longueur d'impact.
Des images à 4000i/s ont également été acquises pour caractériser la genèse du spray au niveau de la buse d’injection.
Dans un second temps, des mesures PIV dans le plan central du spray ont été effectuées afin d’extraire les vitesses instantanées dans le cœur du jet.
Des mesures par tomographie laser ont également permis de caractériser l'impact du spray (forme et intensité) dans un plan perpendiculaire au plan central.
Des mesures par ombroscopie ont été réalisées pour obtenir la répartition granulométrique locale sur une demi-section de l’écoulement.
La synchronisation des expériences a été réalisée par le boitier EG, les acquisitions d’images par HIRIS et le traitement par plusieurs fonctions disponibles dans le module de traitement pour HIRIS.

Dans l’objectif d’optimiser le processus de lavage automatique présent dans certaines portions de turbines à gaz, des mesures simultanées de vitesses par PIV, de concentration et tailles de gouttes par ombroscopie ont été réalisées sur différents sprays.
Les essais ont mobilisé d’importants moyens techniques (robots, lasers, éclairages, caméras) pour réaliser des profils de mesure dans plusieurs sections de l’écoulement.
Un algorithme spécifique de détection de gouttes a été développé pour éliminer l’influence de la présence d’un film d’eau sur les parois de la veine.
Le post-traitement des données a permis de comprendre les paramètres clef du processus de lavage et aussi mettre en évidence des configurations optimales et défavorables.
Compte tenu du très grand nombre de données acquises et traitées nous avons développé des outils d’acquisition et de traitement adaptés pour une utilisation en routine sur site.

L'objectif de cette étude est d'analyser par traitement d'image la formation du spray lors de l'injection de carburant dans une chambre de combustion.
Les expériences ont été réalisées par le client avec une caméra très haute cadence, pour différentes configurations (axe de vue, pression, moment d'injection, durée d'injection).
Nous avons développé un traitement d'image spécifique pour extraire des grandeurs caractéristiques des sprays : longueur de pénétration, identification et suivi de chaque jet du spray, angle total du spray.

L'objectif de cette étude est d'améliorer la compréhension de l'écoulement d'air généré dans une maquette de turbine au moyen de mesure optique de champs instantanés de vitesse.
La technique de mesure appliquée est la PIV stéréoscopique pour mesurer les trois composantes de la vitesse. Un montage optomécanique robotisé a été développé spécifiquement pour ces essais pour répondre aux contraintes d'encombrement, de dimension, d'accès optiques et de durée d'expérience.
Les écoulements présentent un rapport de vitesse très important entre la composante dans et hors plan (Vzmax = 100m/s) sur une section de mesure importante (>50x50cm²).
Une procédure d'étalonnage spécifique et un algorithme de calibration avancé ont été développés pour répondre aux contraintes expérimentales.
Le post traitement des données a permis de mettre en évidence les zones de présence de structures tourbillonnaires dans l'écoulement.

L'objectif de cette étude est d'évaluer la faisabilité de la mise en œuvre de la PIV pour l'étude de feux de grande échelle dans une configuration expérimentale en extérieur.
Les contraintes liées à la réalisation de ces essais sont : PIV grand champ (2mx2m), fort rayonnement thermique de la flamme, « maitrise » des conditions extérieures.
D'autres diagnostics optiques ont été couplés aux mesures PIV (Visualisation de la flamme, thermographie IR, Fluxmètre, Thermocouples). Cette faisabilité a été conduite en 5 jours et a permis de montrer le potentiel de la PIV pour l'étude de l'interaction flamme/aérodynamique dans des conditions réelles.

R&D Vision a réalisé plusieurs campagnes de PIV pour des études aérodynamiques pour RENAULT (Technocentre).
Les mesures PIV ont été réalisées sur site dans différentes souffleries et pour plusieurs types de configurations expérimentales.

Des mesures PIV ont été réalisées sur site (Renault ACI) pour caractériser les champs aérodynamiques dans différents plans autour de disques de freins.
L'objectif des mesures est de fournir des données pour l'élaboration de modèles numériques d'écoulements complexes.

R&D Vision a réalisé des mesures sur site sur plusieurs configurations d'injecteurs pour le centre de Recherche d'Air Liquide.
Le système d'ensemencement développé spécifiquement ainsi que l'utilisation d'un système optique adapté ont permis de réaliser des mesures par PIV sur des écoulements supersoniques.

Le diagnostic de PIV est utilisé pour caractériser le champ de vitesse de particules issues de la combustion d'un propergol en quelques millisecondes.
Cette expérience nécessite une grande maîtrise de la synchronisation dans des conditions de sécurité très strictes. Dans cette expérience les vitesses mesurées atteignent plusieurs centaines de m/s. La densité des particules est aussi déterminée par traitement d'images.

La mesure du champ instantané de vitesse par PIV est couplée à l'imagerie par chimiluminescence (CH*) pour différentes flammes axisymétriques générées par des brûleurs industriels.
Le couplage de ces techniques conjointement à un traitement adapté des images a permis de caractériser quantitativement les interactions flamme/tourbillons.
Ces expériences ont été réalisées à faible et haute cadence (10Hz et 8000Hz).

Différents solides sont soumis à des contraintes mécaniques dans des machines de traction. Les essais ont été réalisés en traction uni-axiale, circulaire, cisaillement, et propagation d'une fissure.
Le fort grandissement (1µm/pixel) et la fréquence d'acquisition des images (20Hz) permettent de suivre au cours du temps la position des grains composant le matériau.
La mesure des contraintes est réalisée sur l'ensemble de l'image par un algorithme développé pour cette application. Ces essais ont fourni une validation expérimentale des conditions aux limites prises en compte dans les codes de calculs.

Ces mesures sont réalisées pour caractériser la pulvérisation de gels à travers des buses. Le diagnostic utilisé est la PIV (Particle Image Velocimetry).
La PIV couplée à un traitement d'image adapté fournit simultanément la mesure quantitative du champ de vitesse, de concentration en gouttes et une mesure qualitative de la granulométrie des gouttes. Ce diagnostic nécessite en moyenne une journée de mise en place et les essais réalisés à 30Hz fournissent rapidement un nombre important de données pour des études paramétriques.
L'influence des propriétés rhéologiques des fluides, de la géométrie des buses et des paramètres de pulvérisation (débit, pression) aété caractérisée par ce diagnostic d'imagerie.