Vidéos d'ébullition en microgravité

  1. Vidéos d'ébullition

     Pour des raisons de confidentialité, les valeurs numériques des gravités correspondantes aux vidéos ne sont pas précisées ici.  Voici donc deux extraits de vidéos à flux de chaleur imposés identiques mais pour deux gravités différentes.

(source des vidéos : Air Liquide)

  1. Extraction des données

    De ces vidéos il faut extraire des rayons de bulles et des fréquences de détachement. La méthode utilisée est décrite ci-dessous.

  • Rayon de détachement
    Pour extraire des rayons de détachement, on isole une image à un instant donné et le plus grand nombre de rayons de bulles possible est mesuré sur celle-ci. Cette opération est répétée sur un grand nombre d'images afin de pouvoir construire un histogramme donnant la densité de population de bulle. Il faudra donc construire des classes de taille de bulles, ce qui sera l'objet de la prochaine partie.
    Montrons un exemple de mesure d'un diamètre de bulle. La figure suivante présente un image extraite d'une des vidéos. Un gros plan de la zone de détachement (cadre bleu) est utilisé :


    (source de l'image : Air Liquide)
    La figure suivante montre le zoom sur ce gros plan : 

    (source de l'image : Air Liquide)

    Sur cette dernière figure est tracée en rouge la dimension de la paroi sur laquelle les bulles se forment dont la taille est connue, ce qui permet d'avoir une référence de taille en terme de pixels. En bleu sont tracés deux exemples de mesure de diamètre de bulle. En mesurant un diamètre horizontal et un diamètre vertical puis en en prenant la moyenne, un diamètre en pixels est obtenu, que l'on peut convertir en millimètre grâce à la référence de la taille de la paroi connue.
    Cette opération est effectuée sur le plus grand nombre de bulles possibles et sur le plus grand nombres d'images possible afin d'obtenir un histogramme réaliste. 
     

  • Fréquence de détachement
    Cette donnée est plus délicate à extraire car il faut se placer sur un site de nucléation précis et déterminer le temps passé entre la formation de deux bulles successives. Cette opération doit être faite pour un maximum de cycles et de sites de nucléation. Un exemple de mesure est présenté ci-dessous. La série d'images suivantes montre un cycle complet de formation et détachement d'une bulle sur un site de nucléation :

    Cette série d'images est focalisée sur un site de nucléation pour lequel on voit apparaître une bulle. On  compte ainsi 9 images pour voir un cycle de naissance de détachement de la bulle jusqu'à apparition d'une nouvelle. Connaissant le nombre d'images par seconde enregistrées par la caméra, on déduit aisément la fréquence de détachement. Cette opération doit être répétée le plus de fois possibles et pour un nombre de site de nucléation le plus grand possible ainsi que pour toutes les gravités.