Caractérisation et optimisation de différentes sources d’allumage appliquées à la génération d’ondes de souffle en champ libre
Abstract
La technique du claquage laser est envisagée comme alternative à la technique du fil explosé actuellement utilisée pour générer des ondes de souffle en champ libre. Elle permettra à l'avenir de réaliser des expériences de manière plus reproductible et sécurisante pour la recherche en prévention des risques. Cette technologie présente également un intérêt en propulsion terrestre et aérospatiale. L'objectif de ce travail est de mieux caractériser le dépôt d'énergie du claquage laser et particulièrement sa propension à la génération d'une onde de souffle sphérique dans l'air. Pour cela, l'ombroscopie et l'imagerie rapide sont utilisées afin d’obtenir une cinématographie de la propagation d'ondes de souffle issues de claquages laser dans l'air. Les images obtenues sont traitées avec un algorithme de détection de contours via Matlab permettant de déterminer la trajectoire du front de l’onde de souffle au cours du temps. L’analyse de ces trajectoires au moyen du modèle de Jones permet de remonter à l'énergie du choc. Le modèle original de 1968 a été révisé en supprimant l'hypothèse de choc fort à t=0, ce qui permet d'accroître la précision des résultats. Les énergies déduites du modèle permettent d’évaluer la proportion d'énergie associée à la formation de l'onde de souffle dans l'air.
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