Mécanique des fluides - Visualisation par variation d’indice : Dossier complet | Techniques de l’Ingénieur

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Article de référence | Réf : AF3332 v1

Mécanique des fluides - Visualisation par variation d’indice

Auteur(s) : Jean-Pierre PRENEL, Paul SMIGIELSKI

Date de publication : 10 juil. 1999

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Auteur(s)

Jean-Pierre PRENEL : Professeur à l’Université de Franche-Comté - Responsable de l’Équipe Métrologie Optique et Microtechniques de l’Institut de Génie Énergétique de Belfort
Paul SMIGIELSKI : Docteur ès Sciences - Ingénieur de l’École Supérieure d’Optique ESO - Attaché à la Direction Scientifique de l’institut franco-allemand de Recherches de Saint-Louis - Cofondateur d’HOLO 3 - Professeur conventionné ENSPS à l’Université Louis Pasteur de Strasbourg

INTRODUCTION

Nous considérons dans ce chapitre des objets optiquement transparents présentant des variations d’indice de réfraction tels les écoulements aérodynamiques ou hydrodynamiques et les plasmas ou certains matériaux optiques soumis à des contraintes diverses.

De tels objets sont, du point de vue optique, des objets de phase (seulement caractérisés par des variations de chemin optique). Ils ne sont pas visibles directement en formant leur image sur un récepteur photographique, celui-ci étant uniquement sensible à la lumination (produit de l’éclairement par le temps de pose).

Pour les visualiser, il faut les transformer en objet d’amplitude, soit à l’aide de techniques strioscopiques ou interférométriques, par exemple, soit en introduisant dans le milieu (cas des écoulements) des microparticules qui diffusent la lumière.

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BIBLIOGRAPHIE

(1) - CHENG (K.C.) - A history of Flow Visualization : Chronology. - Journal or Flow Visualization and Image Processing 4-1, 1997, p. 9-27.
(2) - MERZKIRCH (W.) - Flow Visualization. - Academic Press, 1987.
(3) - MACAGNO (E.) - Leonardo da Vinci : Engineer and Scientist. - Hydraulic Research A historical review GARBRECHT Boston 1987, p. 33-53.
(4) - FASSO (C.A.) - Birth of Hydraulics during the Renaissance period. - Hydraulics and Hydraulic Research A historical review GARBRECHT Ed. Boston 1987, p. 55-79.
(5) - LEVI (E.) - The Science of Water. - The Foundation of Modern Hydraulics. chap. 10 : The Hydraulics of Leonardo da Vinci ASCE Press, 1995.
(6) - REICHENBACH (H.) - Contributions of Ernst Mach to Fluid Mechanics. - Ann. Rev. Fluid Mech. Vol. 15, 1983, p. 1-28.
...

DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES

Physique du laser.
Traitement des signaux.

ANNEXES

Livres et revues

VAN DYKE (M.) - An Album of Fluid Motions. - Parabolic Press - Standford 1982.

NAKAYAMA (Y.) - Visualized flow. - Japan Society of Mechanical Engineers Pergamon Press 1988.

NAKAYAMA (Y.) - Fantasy of Flow - — Visualization Society of Japan IOS Press 1993.

NAKAYAMA (Y.) - TANIDA (Y.) - Atlas of Visualization. - Visualization Society of Japan CRC Press, Volume 1 1992, Volume 2 1996, Volume 3 1997.

ASANUMA (T.) - Flow Visualization I (Proceedings of the First International Symposium on Flow Visualization) - Tokyo 1977 Hemisphere Publishing Corporation.

MERZKIRCH (W.) - Flow Visualization II. - Bochum 1980 Hemisphere Publishing Corporation.

YANG (W.J.) - Flow Visualization III. - Ann Arbor 1983 Hemisphere Publishing Corporation.

VERET (C.) - Flow Visualization IV. - Paris 1988 Hemisphere Publishing Corporation.

REZNICEK (R.) - Flow Visualization V. - Prague 1989 Hemisphere Publishing Corporation.

TANIDA (Y.) - MIYASHIRO (H.) - Flow Visualization VI - . Yokohama 1992 Springer Verlag.

COGNET (G.) - MALLET (J.) - Visualisation et Traitement d’Images. - Actes du 1^er Colloque National Nancy 1985 INPL.

PRENEL (J.-P.) - PORCAR (R.) - Visualisation et Traitement d’Images. - Actes du 3^e Colloque National Belfort 1988 Université de Franche-Comté.

STANISLAS (M.) - MONNIER (J.-C.) - Visualisation et Traitement d’Images en Mécanique des Fluides. - Actes du 4^e Colloque National Lille 1990 Institut de Mécanique des Fluides de Lille.

COUTANCEAU (M.) - COUTANCEAU (J.) - Visualisation et Traitement d’Images en Mécanique des Fluides. - Actes du 5^e Colloque National Poitiers 1992 Université de Poitiers.

SMIGIELSKI (P.) - Visu 97. - Actes du 7^e Colloque National Saint-Louis 1997 Teknéa Toulouse.

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Sommaire
Sommaire détaillé

INTRODUCTION

1 - GÉNÉRALITÉS

2 - MÉTHODE DES OMBRES : OMBROGRAPHIE OU OMBROSCOPIE

3 - STRIOSCOPIE

3.1 - Strioscopie en éclairage incohérent (schlieren)
3.2 - Strioscopie en éclairage cohérent

4 - TECHNIQUES INTERFÉROMÉTRIQUES

4.1 - Interférométrie différentielle
4.2 - Interférométrie classique

5 - TECHNIQUES HOLOGRAPHIQUES

5.1 - Principe de l’holographie [35]
5.2 - Exploitation de l’onde restituée par l’hologramme
5.3 - Interférométrie holographique par double exposition
5.4 - Interférométrie holographique en temps réel
5.5 - Relief des écoulements

6 - MÉTHODES PARTICULIÈRES

6.1 - Mise en évidence des gradients du chemin optique dans toutes les directions du plan
6.2 - Interférométrie et transformée de Fourier optique
6.3 - Mesure du dalembertien du chemin optique