Dans le domaine de la recherche en mécanique des fluides, il est essentiel de mesurer avec précision la distribution des vitesses des fluides. Planar Laser Induced Fluorescence Velocimetry (PLIF) joue un rôle irremplaçable en tant que technologie de mesure avancée, ouvrant de nouvelles fenêtres aux chercheurs pour observer les détails de l'écoulement des fluides.
Le principe de fonctionnement du système planaire de Vélocimétrie par fluorescence induite par laser est basé sur le phénomène de fluorescence induite par laser. Lorsqu'un laser d'une longueur d'onde particulière est illuminé dans un fluide contenant une substance fluorescente, les molécules de la substance fluorescente absorbent l'énergie du laser et passent à l'état excité, émettant ensuite une Fluorescence lors du retour à l'état fondamental. En mesurant la distribution spatiale de l'intensité de fluorescence et en combinant les modèles hydrodynamiques connus et les principes optiques, il est possible de repousser l'information de champ de vitesse du fluide.
Le système se compose principalement de parties telles que la source de lumière laser, le système de transmission optique, le système d'imagerie par fluorescence et le système de traitement des données. Le faisceau laser produit par une source de lumière laser à haute énergie et à haute fréquence d'impulsion, après mise en forme et expansion du faisceau par un système de transmission optique, forme une feuille de lumière laser en forme de lamelle qui éclaire uniformément la zone du fluide à mesurer. Les substances fluorescentes dans le fluide sont excitées pour produire de la fluorescence et le système d'imagerie par fluorescence utilise des caméras à grande vitesse pour enregistrer des séquences d'images de fluorescence. Le système de traitement des données analyse et traite les images acquises, en extrayant des informations sur la taille et la direction de la vitesse du fluide.
Les systèmes planaires de Vélocimétrie par fluorescence induite par laser présentent de nombreux avantages significatifs. Tout d'abord, il est capable de réaliser des mesures de champ complet, d'acquérir une distribution de vitesse de fluide sur une grande surface en une seule fois, ce qui améliore considérablement l'efficacité de mesure et la résolution spatiale par rapport aux méthodes de mesure traditionnelles à point unique. Deuxièmement, cette technique est une mesure sans contact qui ne perturbe pas l'état d'écoulement du fluide testé, garantissant la précision et l'authenticité des résultats de mesure. En outre, le système PLIF peut également être combiné avec d'autres technologies de mesure, telles que la Vélocimétrie par image de particules (piv), pour enrichir davantage les informations de mesure et étudier en profondeur les phénomènes complexes d'écoulement des fluides.
Dans des applications pratiques, les systèmes planaires de Vélocimétrie par fluorescence induite par laser sont largement utilisés dans de nombreux domaines tels que l'aérospatiale, l'ingénierie automobile, la biomédecine et d'autres. Dans le domaine aérospatial, il peut être utilisé pour étudier la répartition des flux d'air autour d'un aéronef, optimiser la conception de l'aéronef; Dans l'ingénierie automobile, contribue à l'analyse des mouvements de pulvérisation de carburant et de flux d'air à l'intérieur du moteur et améliore les performances du moteur; Dans le domaine biomédical, la capacité d'observer le flux sanguin dans les vaisseaux sanguins humains fournit une base importante pour le diagnostic et le traitement des maladies.