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Imagerie BOS d'un écoulement thermique

Background Oriented Schlieren: imagerie BOS

Pour visualiser le mouvement de gaz en utilisant les variations locales d'indice de réfraction, le Background Oriented Schlieren (BOS, également appelé Schlieren synthétique) est une alternative simple et économique aux méthodes d'imagerie laser car il ne nécessite pas d'appareil d'illumination complexe tel qu'un laser et il fonctionne sans ensemencer l'écoulement.

La BOS est une technique d'imagerie intégrée en ligne de vue qui mesure localement le gradient de densité en tant que valeur intégrée sur la profondeur de visualisation. En pratique, seul un mouchetis à l’arrière-plan de l’écoulement est imagé avec une caméra haute résolution avant et pendant le test. En comparant les deux images (ou plus précisément, en corrélant les deux motifs de manière similaire à la corrélation d’image en PIV), le déplacement local du mouchetis peut être utilisé pour fournir des informations sur les variations de l’indice de réfraction intégrées le long du trajet des rayons lumineux.

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Visualisation d'écoulement thermique (image Schlieren) autour d'un modèle de bâtiment chauffé
 

Bien que la BOS permette de fournir une visualisation qualitative des plus petits changements de la densité gazeuse, cette technique d'imagerie intégrée en ligne peut mesurer les champs de densité absolue (température) uniquement pour des écoulements 2D ou axisymétriques, une fonctionnalité disponible dans le système BOS de LaVision.

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Visualisation de champ thermique d'une flamme de propane type Bunsen
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Distribution de température 3D d'une flamme Bunsen mesurée avec le système d'imagerie BOS de LaVision
BOS
Imagerie dans milieux transparents
  • technique de visualisation à écoulement simple sans laser ni ensemencement
  • technique de corrélation d'image avancée sur cible en arrière-plan
  • module logiciel BOS dans DaVis pour imagerie de densité quantitative (température) d'écoulements 2D et axisymétriques