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Instrumentation, Mesure, Métrologie

1631-4670
Revue des Systèmes
 

 ARTICLE VOL 16/1-4 - 2017  - pp.229-253  - doi:10.3166/I2M.16.1-4.229-253
TITRE
Granulométrie par imagerie d’un écoulement diphasique cryogénique

TITLE
Drop-sizing by imaging of a cryogenic spray

RÉSUMÉ

La connaissance des processus d’atomisation des jets cryogéniques est un élément primordial pour la maîtrise de la stabilité des moteurs-fusées à ergols liquides. Un boîtier de visualisation à froid (BVF) a été conçu pour étudier l’atomisation d’un jet d’oxygène liquide, en conditions non réactives, avec plusieurs diagnostics optiques simultanés. Une méthode de granulométrie par imagerie est mise en œuvre pour mesurer la taille de gouttelettes produites à proximité du jet d’oxygène liquide atomisé par un gaz concourant d’hélium ou d’azote gazeux à forte vitesse. Ce type de jet coaxial produit un nuage optiquement très dense composé de gouttelettes très rapides et de formes hétérogènes, ce qui les rend difficiles à sonder avec les dispositifs d’imagerie conventionnels. Deux objectifs de microscope à visée lointaine sont étalonnés et comparés en termes de résolution et de profondeur de champ, pour application à une mesure granulométrique sur le BVF .



ABSTRACT

The knowledge of atomization processes of cryogenic jets is one of the most important points to master the stability of rocket motors fed by liquid propellants. A Cryogenic Visualization Vessel (BVF) was designed to study the atomization of a single liquid oxygen jet, under non-reactive conditions, with simultaneous optical diagnostics. A drop-sizing method based on imaging is used to investigate the atomization of the liquid oxygen jet by a concurrent high-speed helium or nitrogen gas flow. This kind of coaxial jet produces a dense spray of hete rogeneous and rapid droplets, particularly difficult to measure with conventional imaging devices. Two long -distance microscope objectives are cali brated and compared in terms of resolution and depth of field, for application to droplet size measurements on the BVF.



AUTEUR(S)
Nicolas FDIDA, Yves MAURIOT, Lucien VINGERT, Matthieu NUGUE

MOTS-CLÉS
écoulements diphasique, écoulements cryogéniques, ombroscopie, granulométrie, vélocimétrie

KEYWORDS
two phase flows, cryogenic flows, shadowgraphy, drop-sizing, velocimetry

LANGUE DE L'ARTICLE
Français

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