1 - MONTAGES EXPÉRIMENTAUX (MATÉRIELS ET MÉTHODES)

• 1.1 - Sources de lumière
• 1.2 - Détecteurs et intensification
• 1.3 - Systèmes de synchronisation et asservissement
• 1.4 - Montages optiques et formation des images
  Figure 1 - Montages classiquement utilisés pour la caractérisation des écoulements, et exemples d’images obtenues avec une sonde sur le même type d’écoulement diphasique (fluides transparents de propriétés optiques identiques) Tableau 1 - Correspondance entre la focale, f, et les dimensions du champ de [...]

2 - EXEMPLES DE MONTAGE (OMBROSCOPIE, SCHLIEREN, PLIF…)

• 2.1 - Ombroscopie et Schlieren
  Figure 2 - Principe de l’ombroscopie Figure 3 - Principe et filtrage dans le plan strioscopique Figure 4 - Montage en Z (simple traversée) et montage en double traversée
• 2.2 - Fluorescence induite par laser dans un plan (PLIF)
  Figure 5 - Exemple de montage PLIF sur OH
• 2.3 - Couplage des techniques
  Figure 6 - Schéma de principe et organes nécessaires à l’alignement et à la superposition de faisceaux laser Figure 7 - Différents montages de superposition des plans images en couplage de techniques

3 - TRAITEMENT DU SIGNAL

• 3.1 - Notions sur l’échantillonnage spatial et temporel
• 3.2 - Étalonnages
  Figure 8 - Différents modèles de mire Figure 9 - Correction de distorsion (dewarping) sur des images de PLIF (coupe transversale) dans un écoulement cocourant de gaz liquide en conduite cylindrique Figure 10 - Deux corrections d’images de PLIF sur l’anisole excitée par laser à 266 nm
• 3.3 - Extraction de mesures physiques
  Figure 11 - Exemple de traitement d’une image d’écoulement diphasique (gaz-liquide) à forte superposition d’objets Figure 12 - Modèle de fluorescence à deux niveaux Figure 13 - Effet de la différence de viscosité sur la couche de mélange d’un jet visualisé par PLIF (nombre de Reynolds = 12 000) Figure 14 - Mesures de température de flamme Tableau 3 - Sources d’incertitudes en fluorescence induite par plan laser, impact [...]
• 3.4 - Stockage et capacité de traitement

4 - EXEMPLES D’APPLICATION

• 4.1 - PLIF à deux colorants et mesure de mélange en colonne à effet couette
  Figure 15 - Installation expérimentale de couplage PIV/PLIF à 2 colorants appliqués à l’étude d’un mélange diphasique dans un écoulement de Taylor-Couette en présence d’une phase dispersée solide Figure 16 - Correction, par normalisation (signal rhodamine/signal fluorescéine), des inhomogénéités de répartition de la nappe laser dans le champ (en a) – Traitement d’image pour l’extraction des masques dynamiques des positions des particules dans la nappe laser et mesure de concentration dans chaque vortex (en b)
• 4.2 - Couplage PLIF OH/Kérosène – Incandescence induite par laser
  Figure 17 - Schéma du dispositif de mesures couplées PLIF OH/kérosène – LII, distributions spatiales instantanées de la fraction volumique de suies ƒ v – de OH et du kérosène (en bas à droite)
• 4.3 - Ombroscopie : suivi de pollution marine
  Figure 18 - Vue d’ensemble de la colonne d’essai au Cedre et exemples d’images ombroscopiques obtenues
• 4.4 - Inhibition de fluorescence
  Figure 19 - a) Configuration expérimentale d’une chaîne de mesure PLIF-i appliquée à la détermination du coefficient de diffusion de l’oxygène à travers une interface gaz liquide en cellule de Hele-Shaw. b) Image illustrant l’inhibition de fluorescence du fluorochrome (complexe de ruthénium) dans la phase liquide par l’oxygène présent au-dessus de l’interface gaz-liquide
• 4.5 - Imagerie ultrarapide (femtoseconde)
  Figure 20 - Dispositif d’imagerie ultrarapide par mise en forme du profil spectro-temporel d’une impulsion ultracourte à l’aide d’un mécanisme opto-acoustique (schéma de principe) Figure 21 - Imagerie ultrarapide d’interaction lumière/matière (ablation induite laser)
• 4.6 - Imagerie balistique
  Figure 22 - Imagerie femtoseconde d’un jet liquide en proche sortie de son injecteur Figure 23 - a) Schéma du grand canal à houle CIEM de l’université polytechnique de Catalogne à Barcelone. b) Grilles de points projetés à la surface de la zone de swash dans ce grand canal. c) Topologie de surface reconstruite à partir des images stéréoscopiques (champs 8 m × 2,5 m)
• 4.7 - Imagerie d’écoulements
  Figure 24 - a) Image instantanée d’une bifurcation dans une puce microfluidique avec écoulement de globules rouges. b) Puce microfluidique ; image moyennée temporellement permettant de remonter, après étalonnage (régime d’absorption Beer-Lambert), à l’hématocrite ; l’écoulement se fait de la gauche vers la droite
• 4.8 - Schlieren et strioscopie
  Figure 25 - Principe du montage d’ombroscopie rétroréfléchissante Figure 26 - Comparaison des vues globales et zoomées (rectangle rouge) à t = 0,8 ms et t = 0,15 ms

5 - CONCLUSION

6 - GLOSSAIRE

7 - ABRÉVIATIONS

8 - SIGLES, NOTATIONS ET SYMBOLES