TOMOPIV

Nom complet : TomoPIV : Vélocimétrie tomographique par images de particules dans le système de Taylor-Couette

Référence Projet :  RIN 2018

Période : du 1/10/2018 au 30/09/2021

Financeurs : l’Union européenne à travers le Fonds Européen de Développement Régional et la Région Normandie.

Porteur et coordinateur : CNRS (CORIA)

Responsable Scientifique : B. LECORDIER

Budget total : 153 000 €

Résumé scientifique du projet :

Le projet que nous proposons s’échelonnera sur trois ans avec pour but d’étudier de façon quantitative la turbulence dans le système de Taylor­Couette. L’opération consistera principalement en une étude expérimentale de la turbulence développée dans le système de Taylor­Couette isotherme et non­ isotherme. Elle sera accompagnée d’une étude numérique de modélisation 3D de la turbulence thermo hydrodynamique dans le système de Taylor­Couette afin d’accompagner les études expérimentales. Pour mener à bien cette opération, nous adapterons et optimiserons la technique de vélocimétrie par images de particules tomographique pour ce système. Cela nous permettra de mesurer simultanément les trois composantes instantanées de la vitesse dans un volume et ainsi accéder à l’ensemble des quantités dérivées de la vitesse. Nous obtiendrons ainsi une meilleure estimation du taux de dissipation d’énergie et des propriétés statistiques de l’écoulement indispensables à la modélisation théorique et numérique. Il sera aussi possible de détecter les structures cohérentes, souvent tridimensionnelles et instationnaires, éventuellement présentes dans l’écoulement turbulent.
Les mesures prévues dans ce projet seront principalement réalisées dans le grand Taylor­Couette thermique qui a récemment été construit au LOMC dans le but d’étudier les écoulements très fortement turbulents (projet DIAMECO). Le développement de la tomo­PIV pour ce système sera effectué par l’équipe du CORIA et profitera de ses compétences en instrumentation optique des écoulements turbulents. L’étude de la turbulence bénéficiera alors de mesures de vitesses optimisées et s’appuiera sur les compétences de l’équipe du LOMC dans l’étude de la turbulence dans l’écoulement de Taylor­Couette avec ou sans gradient de température.
La réalisation de ce projet permettra de transformer le système de Couette­Taylor normand en infrastructure européenne performante de la turbulence (EuHIT*). En effet, avec l’acquisition de la tomoPIV, le LOMC disposera d’un système complet de mesures de vitesse et de température dans différents régimes de l’écoulement de Taylor­Couette isotherme et non­isotherme.