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Imagerie de champ d‘écoulement thermique dans l’air avec particules sensibles à la température

PIV Thermographique

La PIV Thermographique représente une réelle avancée pour les mesures simultanées de vitesse et de température des champs d’écoulement car elle fonctionne avec des particules phosphorescentes adaptées à la fois pour les mesures PIV et pour la thermométrie induite par laser. Ce type de mesure ne nécessite que de légères modifications sur un système PIV classique. Les particules phosphorescentes utilisées pour l’ensemencement se présentent sous forme d’une poudre céramique composée de particules de 2 µm présentant une émission sensible à la température après excitation laser UV. Elles sont utilisées à la fois pour la PIV et pour la thermométrie.
En raison de leur petite taille, les particules de poudre adoptent rapidement la vitesse et la température de l’écoulement environnant.
L’imagerie de champ d’écoulement thermique résolue en temps est possible sur la base de systèmes PIV FlowMaster haute cadence.

PIV Thermographique FlowMaster
Caractéristiques
  • Imagerie simultanée de la vitesse et de la température des champs d’écoulement avec des systèmes FlowMaster PIV légèrement modifiés et avec traceur phosphorescent
  • Imagerie de température induite par laser possible jusqu’à 900 K
  • la PIV Thermographique résolue en temps peut être appliquée à des fréquences d’image kHz
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Gas temperature measurements in the hot air temperature calibration jet using different measurement techniques

Measurement Principle

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Thermographic PIV is a combination of two independent commonly used measurement techniques:

Flow field velocities are determined from double frame images of the seeding particles using particle image velocimetry (PIV). All 2D PIV techniques can be applied, such as planar, stereo and time resolved PIV.

Flow temperature is measured using phosphor thermometry. A 2-color ratiometric approach is used to exploit the temperature dependent behavior of the phosphorescence.
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Natural convection over a hot plate

Thermographic PIV Systems

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Several hardware configurations are possible for Thermographic PIV. Existing hardware such as a FlowMaster PIV system can be easily upgraded to perform simultaneous flow field and temperature imaging.

Accessories such as seeding devices and a hot air temperature calibration jet are available.
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