Technique

Application notes

Que délivre le spectre puissance

Pour chaque porte une seule information de vitesse est donnée. Cette information est le résultat d'un calcul complexe qui délivre la valeur moyenne, non biaisée, de la vitesse à l'intérieur du volume de mesure. Cette valeur ne donne aucune information sur la disrtibution des vitesses à l'intérieur du volume de mesure.

Par exemple, une valeur de vitesse moyenne nulle ne signifie pas forcément que toutes les particules contenues dans le volume de mesure ont une vitesse nulle. Une compensation de vitesses positives et négatives est possible. Seul le spectre de puissance peut renseigner sur la distrubution des vitesses à l'intérieur du volume de mesure.

Comment utiliser l'information issue du spectre de puissance

Les exemples ci-dessous illustrent comment la mesure du spectre de puissance peut accroître la connaissance de l'écoulement.

Dans un premier exemple, la porte est placée au centre de l'écoulement. Comme le montre le spectre de puissance, plusieurs vitesses existent simultanément. La largeur du spectre est directement liée à la distribution des vitesses dans la porte.

Dans ce deuxième exemple, la porte de mesure est déplacée à proximité de la paroi. Comme on peut le constater, la lageur du spectre de puissance augmente sensiblement. En effet dans cette zône, le gradient de vitesses est plus important et de ce fait un plus grand nombre de vitesses différentes sont présentes à l'intérieur du volume de mesure.

Le spectre de puissance montre également l'influence d'un mouvement de la paroi (fréquence proche de l'origine). Etant donné que le spectre de puissance est évalué à partir des signaux démodulés filtrés (passe-haut), la valeur à l'origine est nulle (pas de composantes stationnaires)

Le troisième exemple considère une porte de mesure proche d'une paroi mobile. Le spectre de puissance montre clairement l'influence du mouvement de la paroi sur la valeur moyenne délivrée par l'algorithme de mesure de la fréquence Doppler. La présence de parois ou d'interfaces mobiles est fréquente en véocimétrie Doppler ultrasonore. La surface libre de liquide en est un bon exemple.

Il est souvent judicieux d'évaluer l'influence de telles interfaces dans les profils de vitesses obtenus. Dans l'exemple ci-dessus, on constate clairement que la vitesse moyenne donnée par l'algorithme de mesure utlisé par le DOP donnera une vitesse sous estimée.