extension of Phase Doppler Anemometry for the refractive index measuremnt and development of Laser Correlation Velocimetry

Extension de l'anémometrie phase Doppler à la mesure d'indice de réfraction et développement de la Vélocimétrie Laser par Corrélation

Camille Hespel (1)

1 CORIA - Complexe de recherche interprofessionnel en aérothermochimie

The aim of numerical and experimental study presented in this thesis is to improve optical diagnostics in order to understand the atomization and evaporation processes. The size-velocity correlation is diluted medium is given by Phase Doppler Anemometry.The objective of simultaions is to examine the possibilty to extend the PDA by refractive index measurement.The proposed extension called Glare Spot phase Doppler Anemometry is based on the analysis of glare points of reflection and refraction in image plane of droplet in PDA volume control. Another difficulty to study the atomization is the stong density of spry close to injector orifice. the Laser Correlation Velocimetry gives the axial velocity of structures, cross a focalised laser beam, by the measurement a flight time by coorelation.During my thesis this technique was validatd and established in laboratory.

Les simulations et l'étude expérimentale présentée dans ce mémoire ont pour but d'améliorer les diagnostics optiques afin de comprendre la physique de la pulvérisation et l'évaporation des gouttes. L'anémométrie Phase Doppler permet déjà de connaître la corrélation taille-vitesse dans un milieu relativement dilué. L'objectif des simulations numériques expliquées dans ce mémoire est de présenter la faisabilité d'étendre les mesures PDA à la mesure de d'indice de réfraction des gouttes. L'extension proposée, appelée l'anémométrie Phase Doppler à point sde gloire est basée sur l'analyse de la lumière diffusée par les points de gloires de la réflexion et de la réfraction d'une goutte se séplaçant dans un volume de mesure type PDA. Une des autres difficulté concernant l'étude de l'atomisation est la forte densité des sprys à la sortie des injecteurs de types automobile. la vélocimétrie laser par corrélation permet de connaître la vitesse des structures par l amesure d'un temps de vol. Dans le cadre de ce travail de thèse, cette technique a été validée et implantée au laboratoire.

Mots clés: Light scattering; Generalized lorenz-Mie Theory; Glare point; Phase Doppler Anemometry; Laser Correlation Velocimetry; Two-phase flow; refractive index

Mots clés: Diffusion de la lumière; Théorie de loenz-Mie généralisée; point de gloire; Anémométrie Phase Doppler; Velocimétrie laser par Correlation; Ecoulement diphasique; indice de réfraction

Domaines: Milieux fluides et réactifs; Optique / photonique

Camille Hespel. Extension de l'anémometrie phase Doppler à la mesure d'indice de réfraction et développement de la Vélocimétrie Laser par Corrélation. Milieux fluides et réactifs. Université de Rouen, 2007. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00601943⟩