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Couplage de mesures de vitesse par Tomo-PIV et de déformation de profil, pour l'étude des interactions fluide-structure

Ce travail de thèse a pour objectif la réalisation de mesures couplées fluide structure sur des profils rigides et souples. La configuration expérimentale étudiée est celle d’un profil NACA0015 placé à forte incidence dans une veine hydrodynamique reproduisant l’écoulement autour d’un foil ou d’un appendice simplifié à nombre de Reynolds 105. Les mesures réalisées sont des mesures volumiques de Tomo-PIV et de stéréo PIV ainsi que des mesures de déformation du solide. Afin d’améliorer la mesure de vitesse au travers de hublots épais et préparer une mesure volumique de déformation de la structure, un nouveau modèle de caméra, associant un modèle analytique et une correction discrète, a été développé. Ces développements sont qualifiés numériquement et expérimentalement. Les mesures réalisées autour d’un profil rigide sont comparées à des résultats de simulation de type DES (Detached Eddy Simulation) et servent de référence pour la comparaison avec un cas flexible pour lequel le couplage fluide structure est analysé. Ces mesures volumiques couplées pour l’étude des interactions fluide structure sont les premières réalisées au sein de l’institut et ouvrent le champ à de nombreuse applications recourant à des structures flexibles telles que des hydroliennes à pales déformables.

Mots-clés libres : Tomo-PIV, DIC, mesures couplées, modèle de caméra, interface optique, écoulement instationnaire turbulent, DES.

Rameau (langage normalisé) :
• Vélocimétrie par images de particules
  
• Écoulement instationnaire (dynamique des fluides)
  
• Vision par ordinateur
  
• Simulation des grandes échelles