Analyse par imagerie laser des interactions entre une turbulence diffusive et un nuage de particules

Abstract

Cette étude expérimentale porte sur la caractérisation des interactions entre un nuage de particules solides et un écoulement de jet d’air confiné, présentant une région de dynamique proche d’une turbulence homogène isotrope. L’originalité de l’expérience consiste à mesurer simultanément les champs de vitesse des particules et du fluide afin d’analyser le couplage entre les deux phases. Ces résultats sont obtenus en couplant la technique de PIV 2D2C (2 dimensions 2 composantes) classique et une méthode de PTV développée afin de permettre une mesure de vitesse des particules pour des écoulements globalement dilués mais présentant des zones de fortes surconcentrations en particules. Une analyse de la position instantanée des particules a mis en évidence un régime de concentration préférentielle qui modifie fortement la turbulence du fluide. La mesure simultanée des deux champs de vitesse a permis aussi de définir les statistiques conditionnelles des vitesses du fluide près des particules.