Pourquoi des visualisations ?
Mécanique des fluides - Visualisation : introduction

La connaissance et la maîtrise d’un écoulement exigent le plus souvent une approche théorique associée à une analyse expérimentale. Après une longue période au cours de laquelle l’expérience restait reine en raison de l’absence ou des faiblesses des moyens de calcul est venue l’ère du tout « numérique » due à l’explosion des systèmes informatiques. L’aspect spectaculaire de la modélisation a toutefois conduit certains utilisateurs à des désillusions, en dissimulant l’importance des phénomènes physiques, parfois mal appréciée au départ. Actuellement, physiciens et ingénieurs sont d’accord pour admettre qu’il n’y a de bon modèle que s’il est validé par l’expérience.

Parmi les innombrables techniques expérimentales, la visualisation occupe une place spécifique : tout d’abord, la lumière jouant le rôle de capteur, la perturbation apportée au fluide est faible, voire négligeable. Tout au plus, si l’on n’y prend pas garde, peut-on apporter un peu d’énergie parasite sous forme thermique ; mais les fluides usuels étant transparents, c’est plutôt les parois, ou parfois les traceurs, qui peuvent être à l’origine de ces perturbations. Des précautions élémentaires permettent donc de conserver le caractère non intrusif des visualisations. Par ailleurs, le principe même de ces méthodes, basé sur une imagerie, conduit à une information sur un champ global, alors que la plupart des capteurs se contentent de fournir une mesure locale. Une bonne part du succès des méthodes optiques est due à ces deux avantages.

Cette particularité étant acquise, les modes d’intervention peuvent se résumer de façon synthétique en trois points :

• aide à la compréhension d’un phénomène inconnu ;

• détermination des propriétés caractéristiques d’un écoulement nécessaires à l’établissement d’un modèle ;

• vérification et calage d’un modèle.