Approche sub-pixel multi-corrélations pour les mesures de vitesse par PIV basse et haute cadences
Résumé
Dans ce travail, nous proposons une nouvelle approche multi-corrélations adaptée aux méthodes PIV par corrélation pour mesurer les vitesses en fraction de pixel ("sub-pixel") et cela avec une précision supérieure à celles communément utilisées à partir d'un signal de corrélation individuel. Elle s'appuie sur l'utilisation d'un ensemble de corrélation afin d'introduire une continuité de mesure dans la détermination de la vitesse. Ces corrélation sont extraites aussi bien spatialement que temporellement dans le cas des enregistrements hautes cadences. Un des autres avantages, en dehors de la réduction de bruit de mesure, est de permettre un calcul direct des dérivées spatiales et/ou temporelles des composantes de vitesse à partir de la dérivée des fonctions du modèle d'interpolation du pic de corrélation. Les potentiels de cette nouvelle approche sont analysés à partir d'images synthétiques de particules reproduisant à l'aide d'une Simulation Numérique Directe (DNS) une turbulence homogène et isotrope (THI). L'analyse se base sur les champs de vorticité et les spectres de turbulence pour évaluer l'effet de lissage et la fréquence de coupure de la méthode. Un premier test sur un champ expérimental est également présenté afin d'illustrer le potentiel de cette nouvelle approche multi-corrélations
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