Un nouveau système de diagnostic optique d’écoulement au CREDEM

Ce système est composé de lasers pulsés, de plusieurs caméras haute définition, d’une caméra ultra-rapide, d’un système de rétro-éclairage LED, de flash-LED pulsées, de nombreux objectifs, différents optiques et filtres, de systèmes d’ensemencement (particules, huiles, bulles de savon gonflées à l’hélium), ainsi que 2 stations de traitement et d’un logiciel permettant réaliser ces mesures et les traiter. 

Les techniques pouvant être mises en œuvre sont : la PIV (Particle image velocimetry), la LIF (Laser Induced Fluorescence), l’ombroscopie ou schadowgraphy, et la combinaison de ces techniques simultanément. 

L’équipement permet par exemple la mesure d’un champs de vitesse (PIV), de température ou concentration (LIF) et le suivi et la reconstruction de bulles, gouttes ou particules. Cela peut être fait en 2 ou 3 dimensions (champs volumiques). 

Les applications dans lesquelles ces techniques pourront être utilisées sont nombreuses, par exemple en iMMC : écoulement de convection naturelle et auto-évaporation gravitaire en bassin (applications pour les piscines de désactivation  du combustible nucléaire, ou pour les systèmes passifs de dissipation de la chaleur résiduelle des réacteurs du futurs), écoulement en aérodynamique dans une soufflerie (écoulement derrière une éolienne, un drone,  dispersion atmosphérique d’une pollution, etc., dans le windshaper), écoulement dans des éjecteurs et jets supersoniques, en combustion (flammes, chambre de combustion), ou écoulements dans les rivières/fleuves avec transport de sédiments/déchets.

A très court terme, 2 thèses sont en démarrage autour de ce type de mesures : une en aérodynamique pour la caractérisation de sillage d’éoliennes dans le windshaper; et une pour la mesure de champs de vitesses, température et suivi de bulles dans un bassin chauffée en convection naturelle  avec flashing gravitaire (cette dernière thèse est financé par le CEA en France).