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

LMFA - UMR 5509
Laboratoire de Mécanique des Fluides et d’Acoustique
Lyon
France


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LDA - Anémométrie Laser Doppler

L’Anémométrie Laser Doppler, aussi appelée LDA, ADL ou LDV, est une technique optique non intrusive de mesure ponctuelle des vitesses instantanées des écoulements fluides. A l’intersection de deux faisceaux laser monochromatiques, cohérents et focalisés, un volume de mesure est défini, siège d’un réseau de franges d’interférence. Une particule d’ensemencement traversant cette zone va alors diffuser un signal lumineux recueilli par un photomultiplicateur. Connaissant la longueur d’onde du laser, l’angle entre les deux faisceaux et l’indice du milieu, la fréquence du signal lumineux réémis, ou fréquence Doppler, donne directement accès à la composante de vitesse perpendiculaire aux franges d’interférence.

Pour lever l’ambiguïté de deux particules de même vitesse mais de sens opposés, il suffit de faire défiler les franges d’interférence en décalant légèrement la fréquence de l’un des faisceaux par rapport à l’autre. Ceci peut être réalisé au moyen d’un modulateur acousto-optique, tel qu’une cellule de Bragg, intercalé sur le chemin optique de l’un des faisceaux. Afin d’obtenir simultanément plusieurs composantes de la vitesse d’une particule, plusieurs réseaux de franges peuvent être créés en utilisant différentes longueurs d’onde d’un même laser (argon, par exemple).

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LDA 3D en soufflerie atmosphérique
P. Méjean

Moyens de mesures :

Six systèmes d’acquisition 2D et 3D constitués de :
- Lasers argon 5 W et 6 W
- Sondes d’émission et de réception à fibre optique 2D et 3D
- Analyseurs de signaux Doppler ou de spectres de signaux Doppler (fréquences Doppler maximum : de 100 MHz à 180 MHz)