Contact: Jean-Marc FOUCAUT
Ce thème transversal, structuré autour des plateformes MéOL, PlEx et Contraéro, concerne le développement d’outils de métrologie optique, ainsi que leur caractérisation et leur mise en œuvre, pour l’étude expérimentale des écoulements dans les trois thèmes principaux du LMFL pour des applications à dominante aéronautique.
Le LMFL s’intéresse au développement de la PIV et de ses variantes : les méthodes stéréoscopique et tomographique et également de la PTV4D. Un des objectifs est de rester au plus haut niveau international en termes de métrologie optique, imaginer des expériences originales grâce à des montages spéciaux, des investigations de grandeurs difficiles à estimer ou des couplages de mesures spécifiques. Ce thème a également pour objectif l’optimisation des mesures en termes de précisons et de résolutions spatiale et temporelle.
Liste des projets récents et en cours du laboratoire
1. ANR EXPLOIT (2018-2022): Mesure des structutures dissipative par PTV
Une thèse est en cours dont un des objectifs est l’optimisation de la PTV4D pour la mesure des plus petites échelles de la turbulence dans le but d’étudier les structures de dissipation.
2. PR « Frottement » (ONERA) (2019-2022): Mesure du frottement instantané par PIV à fort grandissement
Dans le cadre de ce projet, des expériences de caractérisation d’un écoulement de couche limite décélérée ont été réalisée. La campagne de mesure inclut notamment des mesures de frottement jusqu’à 80kHz grâce à un nouveau système de PIV ultra rapide (Elsat2020). Cette technique et ces données seront utiles non seulement à l’étude de la turbulence et au contrôle d’écoulement mais également à la calibration dynamique d’autres techniques de mesure de frottement.
3. Chaire d’exellence I-SITE/MEL/Région CoPreFlo (2019-2023): Mesure de l’interface Turbulent/non turbulent
Dans le cadre du projet Copreflo des mesures par PIV ultra rapide ont été réalisée à des fréquences de l’ordre de 40 kHz pour caractériser l’interface Turbulent/Non turbulent de la couche limite sans et avec un gradient de pression.
4. Elsat2020 (2019-2020): Développement d’algorithmes de reconstruction de trajectoires Lagrangiennes et de champs Eulériens
Dans le cadre du Post-doc de A. Cheminet l’assimilation de données a été étudiée et développée pour reconstruire un champ Eulériens à partir de trajectoire Lagrangiennes mesurées par PTV en cherchant à optimiser la résolution spatiale. Une première étape sur l’optimisation et le débruitage des trajectoires Lagrangiennes a donné lieu à une publication (Cheminet et al, 2021). La seconde partie concernant la reconstruction d’un champ Eulérien de vitesse par une méthode de type Flowfit est en cours. Un travail important et original a été effectué sur l’optimisation de la méthode.
5. H2020 CleanSky2 ACONIT (2020-2023) & DGAC/ONERA SUBLIME: PIV endoscopique dans le compresseur axial CME2
Des expériences de PIV 2D2C basse cadence ont été réalisées dans le compresseur monoétagé CME2 à l’ENSAM de Lille avec le soutien de Centrale et de l’ONERA Lille. Le montage optique reposait sur un bras optique et un endoscope laser permettant d’amener la nappe à l’intérieur du canal aubages et ainsi obtenir des champs moyens de vitesse dans les zones d’intérêt. Ces essais ont eu pour cadre une action contractuelle avec l’ONERA pour le compte de la DGAC (projet SUBLIME, thèse de A. Baretter, problématique de distorsions d’entrée), et un projet européen (projet ACONIT, Clean Sky 2, Post-doc de J. Moubogha, actionneurs pour le contrôle d’écoulements).
6. PRF ONERA EASA et Thèse ONERA/Région Haut de France (2019-2022): Mesures de sillages dans le canal hydrodynamique de l’ONERA Lille
Des mesures de PIV 2D3C sont réalisées dans le canal hydrodynamique de l’ONERA Lille afin de caractériser le sillage tourbillonnaire d’une aile tractée jusqu’à 5 m/s. La mesure de la vitesse de l’écoulement dans un plan transverse permet de suivre l’évolution des tourbillons après le passage de l’aile. Plusieurs géométries d’ailes sont étudiées afin de mesurer l’impact de plusieurs dipôles de tourbillons contra ou co-rotatif sur le sillage de l’aile. Il est également prévu d’étudier l’interaction des tourbillons de sillage avec le sol en liens avec la physique de l’écoulement sur une piste d’aéroport. Ces expériences sont réalisées au sein d’une thèse financée par l’ONERA et la région Haut de France ainsi que du PRF EASA sur la thématique des sillages tourbillonnaires et de la trainée de condensation.
