Imagerie de la température dans les écoulements thermiques
Plusieurs techniques d’imagerie ont été développées pour mesurer la température dans des écoulements en phase liquide et gazeuse. Il n’y a pas de méthode unique qui permette de retrouver la température en toute circonstance : aussi faut-il considérer chaque application en particulier. Ce sont les conditions expérimentales et le type d’écoulement qui conditionnent la méthode la plus adaptée pour l’imagerie en température. La méthode BOS (Background Oriented Schlieren) est une alternative aux techniques laser qui simplifie ainsi la mise en œuvre expérimentale. L’approche BOS permet d’extraire les information de température à partir des gradients de densité mesurés dans l’écoulement.
Thermométrie dans les gaz avec différentes techniques
Les champs de température dans un jet d’air chauffé à 700 K sont mesurés avec 4 méthodes optiques et présentés dans la figure ci-dessous. La déviation standard de chaque champ moyen est également indiquée. Plus d’informations dans notre note “Temperature Imaging in Thermal Gas Flows”.
Source: Jaworski , Uni. Manchester, MST 21 (2010)
Imagerie LIF des écoulements thermiques
Les systèmes FluidMaster de LaVision pour les mesures de Thermométrie LIF dans les écoulements thermiques utilisent une grande variété de traceurs LIF sensibles à la température pour des mesures à 1 ou 2 couleurs.
Thermométrie LIF à 1 couleur : A concentration constante de traceur, le signal LIF est directement relié à la température locale de l’écoulement, mais des corrections de nappe laser et d’absorption du faisceau doivent être appliquées. Ces corrections sont incluses dans notre module logiciel DaVis d’imagerie.
dans un écoulement d'eau convectif
Thermométrie LIF à 2 couleurs : Dans le cas où la concentration en traceur LIF n’est pas constante, la thermométrie LIF à 2 couleurs est le meilleur choix pour les mesures de température dans le fluide. Cette méthode d’imagerie LIF utilise le rapport entre les images des émissions LIF à différentes longueurs d’onde (couleurs) afin de mesurer la température du fluide. Le rapport de LIF à 2 couleurs est non seulement indépendant de la concentration locale de traceur mais également insensible aux changements de conditions d’illumination à travers la nappe laser. Cette approche supérieure, avec le rapport de 2 images, nécessite une seconde caméra ou un doubleur d’image devant l’objectif d’une unique caméra.
Le logiciel DaVis de LaVision supporte l’imagerie multi-caméra avec des fonctions sophistiquées de recouvrement des images à partir de vues multidirectionnelles.
