Laboratoire de Mécanique des Fluides et d'Acoustique - UMR 5509

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Laboratoire de Mécanique des Fluides et d’Acoustique
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PIV - Vélocimétrie par Image de Particules

La Vélocimétrie par Image de Particules ou PIV est une technique de mesures non-intrusive basée sur la diffusion de la lumière qui permet de mesurer les deux composantes planes de la vitesse dans une section de l’écoulement (2D-2C). Elle repose sur l’ensemencement de l’écoulement par des particules-traceurs, l’enregistrement à deux instants distincts de leurs positions et la mesure de leur déplacement. La vitesse est calculée aisément par la relation Vitesse=Déplacement/Temps. Le plus fréquemment, la source lumineuse est un laser pulsé Nd:Yag à deux cavités et le feuillet lumineux est généré grâce à une lentille cylindrique. Les caméras alors utilisées sont des caméras vidéo double trames à capteur CCD.

Chaque trame est ensuite découpée en petites zones d’interrogation en vue d’une intercorrélation par FFT. Le pic de corrélation obtenu correspond au déplacement le plus probable des particules.

En balayant toutes les zones d’interrogation, on obtient un champ instantané de vitesse. Avec l’acquisition d’un nombre élevé d’images, on peut calculer des quantités statistiques de la vitesse telles que la moyenne, l’écart type...

BMP - 745.6 ko
Champ instantané
BMP - 749.1 ko
Champ moyen

Moyens de mesures :

- 7 lasers Nd:Yag double cavité : 2*50 mJ, 2*65 mJ, 2*120 mJ, 2*140 mJ, 2*150 mJ, 2*1.5 J ; durée du pulse de 3 à 8 ns ; fréquence de répétition de 0.01 à 20 Hz
- 1 laser Nd:YLF double cavité, 18 mJ à 1KHz, durée du pulse : 120 ns, fréquence de répétition de 0.1 à 10 kHz
- Plusieurs lasers solide continus
- 8 caméras CCD doubles trames : 3 caméras 1280*1024 pixels 12 bits, 1 caméra 4032*2688 pixels 14 bits, 1 caméra intensifiée 1280*1024 pixels 12 bits, 1 caméra 1600*1186 pixels 10 bits, 1 caméra 1008*1018 pixels 8 bits
- 9 caméras CMOS : 2 caméras 1280*800 pixels 12 bits 6 kHz max, 1 caméra 1024*1024 pixels 12 bits 3.6 kHz max, 1 caméra 800*600 pixels 8 bits 1 kHz max, 2 caméras 2560*2160 pixels 16 bits 50Hz max, 1 caméra 2048*2048 pixels 12 bits 75 Hz max, 1 caméra 1280*1024 pixels 10 bits 50 Hz max
- 6 systèmes de synchronisation et d’acquisition