thesis

Développement d'une méthode de mesures tridimensionnelles par P. I. V. Stéréoscopique : application à l'étude de l'écoulement naissant et établi autour d'un parallélépipède

Defense date:

Jan. 1, 2003

Edit

Institution:

Poitiers

Disciplines:

Fluid mechanics

Authors:

Directors:

Abstract EN:

This work presents the development and the application of a velocimetry method for measuring the three components of the velocity. The Stereoscopic Particles Image Velocimetry technique is employed to study the flow around a surface-mounted block. The model of camera makes it possible to take into account the distortions. The 3D calibration-based reconstruction method is carried out by triangulation. The in-situ estimation of the accuracy are studied in angular-displacement configuration. The three-dimensionality and instationarity of vortex structures are highlighted with the help of this 3D instantaneous measurements, correlations and the POD. For the established flow, the topology, the dynamics and the evolution of the vortices are detailed. A numerical-experiment comparison is undertaken in order to validate a DNS simulation. The birth and the development of the vortices in the early stage of the flow are analysed with a topological study and the 3D instantaneous velocity field.

Abstract FR:

Le développement d'une méthode de Vélocimétrie par Imagerie de Particules Stéréoscopique est proposé. Son application est employée à l'étude de l'écoulement naissant et établi autour d'un parallélépipède. Le modèle de caméra permet de prendre en compte les phénomènes non linéaires. La reconstruction est réalisée par triangulation à partir d'un calibrage tridimensionnel. L'estimation in-situ de la précision du système de PIV-3D est effectuée en configuration angulaire. Les structures tourbillonnaires 3D et instationnaires de l'écoulement sont mises en exergue à l'aide des mesures 3D instantanées, de visualisations, de corrélations et par POD. En régime établi, la topologie, la dynamique et l'évolution des tourbillons sont détaillées. Une comparaison numérique-expérience est entreprise pour valider un code DNS. La naissance et le développement des tourbillons générés en régime transitoire sont analysés par une étude topologique et une exploitation des champs instantanés.