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Vélocimétrie par images de particules appliquée à un cas de ballotement d’eau dans un cylindre soumis à une excitation sinusoïdale externe

par Simonini, Alessia ;Colinet, Pierre ;Vetrano, Maria Rosaria
Référence (15 - 19 Septembre 2014: Marseille), Comptes-rendus du 14ième Congrès Francophone de Techniques Laser, CFTL 2014
Publication Publié, 2014

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Résumé :

L’étude du ballottement des liquides dans leur récipient est fondamentale dans plusieurs domaines, spécialement pour la conception des dispositifs de gestion du carburant aérospatial. D’ailleurs, la réponse dynamique aux mouvements d’un liquide dans un réservoir peut influencer façon significative la trajectoire du véhicule. Dans cette étude, le ballottement asymétrique de l’eau dans un cylindre circulaire soumis à des excitations sinusoïdales externes est étudié expérimentalement par vélocimétrie par images de particules fluorescentes (f-PIV). L’acquisition des images PIV est réalisée en phase avec un instant choisi de l’excitation externe. Les paramètres utilisés pour caractériser le ballottement sont la taille du cylindre, la hauteur du liquide et la fréquence du mouvement externe appliquée. La théorie relative à la géométrie utilisée est présentée pour mieux comprendre les résultats concernant les champs de vitesse et le déplacement de l’interface. Un code a été développé pour détecter l’interface gaz/liquide, directement sur les images PIV, afin de délimiter à l’aide d’un masque le domaine dans lequel déterminer le champ de vitesse par corrélation PIV. Deux traitements différents d’images PIV sont testés pour comparaison : la méthode classique de traitement PIV et un traitement combiné PIV+PTV. Enfin, quelques exemples des informations récoltées par ce type de mesure appliquée au cas du ballottement sont présentés.