PIV dans un écoulement supersonique avec fort rayonnement thermique

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 haute résolution. 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 module PIV RT 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.