Combustion

Les recherches sur la combustion portent sur l’étude de la réaction chimique entre les substances.  Elles s’accompagnent généralement d’une génération de chaleur ou de flamme qui produit à son tour de la lumière. On retrouve la combustion dans diverses applications, de la simple ignition d’une allumette ou d’un briquet au butane à des événements plus complexes tels que ceux qui se produisent lors de l’analyse des moteurs à combustion dans le secteur automobile.  On retrouve également les applications de combustion dans les moteurs de fusées et les réacteurs de l’industrie aérospatiale et dans les dispositifs d’allumage des fours. Nous devons étudier ces événements parce qu’ils nous fournissent des informations importantes sur les réactions chimiques et les problèmes d’efficacité.

Pour procéder à un examen détailler de l’étude de la combustion dans un environnement explosif, veuillez télécharger notre livre blanc, « Analyse précise des explosifs avec l’imagerie à haute vitesse. »

Pourquoi choisir des caméras rapides pour la recherche sur la combustion ?

Avancées technologiques en matière de vitesse et de résolution

L'imagerie à grande vitesse consiste à trouver le compromis idéal entre vitesse et résolution. Lorsque la vitesse augmente, la résolution doit diminuer pour compenser les grandes quantités de données envoyées à travers les composants de l'appareil. Les événements de combustion nécessitent généralement une vitesse comprise entre 10 000 et 50 000 images par seconde (fps). Le modèle Phantom v2512 est la caméra de 1 Mpx la plus rapide du marché. Elle est capable d’enregistrer jusqu’à 25 000 images par seconde en résolution maximale (1200x800). 

Les progrès technologiques dans le secteur des capteurs à haute vitesse nous ont permis de créer le Phantom v2640.  Petite dernière apparue sur le marché, cette caméra est également la caméra 4 Mpx la plus rapide. Cela signifie que le Phantom v2640 est capable d'atteindre jusqu'à 12 500 images par seconde au format haute définition (1920x1080).  Il s'agit d'un élément important pour les événements de combustion, car, dans ce domaine, les détails sont plus importants que la vitesse.  Les plus grandes capacités de résolution aboutissent sur une image plus nette, avec moins de bruit. Les chercheurs bénéficient ainsi de capacités accrues et peuvent visualiser différents aspects d'un événement qui n'étaient pas visibles auparavant.

Les extrêmes se produisent souvent

En matière de combustion, les chercheurs découvrent souvent la présence de conditions environnementales extrêmes. La condition extrême la plus courante prend la forme d’un flash de lumière soudain.  Cela peut surexposer les pixels et éliminer toute visibilité. Les données cruciales produites lors de ces flashs peuvent alors être perdues. Les caméras Phantom sont dotées d’une gamme dynamique élevée pour contribuer à la préservation de détails importants qui seraient autrement introuvables.

Une autre façon d'éviter de perdre des données lors d'événements de combustion consiste à ajuster les paramètres d'exposition de la caméra.  En réduisant le temps d'exposition, la caméra absorbe moins de lumière. En combinant ce paramètre avec la gamme dynamique élevée d'une caméra Phantom UHS, les détails fins deviennent visibles.  La série de caméras UHS présente quelques-unes des durées d’exposition parmi les plus basses disponibles. Elles sont parfaites pour les flash de lumière intenses.

Souvent, lors de recherches sur combustion, les opérateurs font appel à plusieurs caméras Phantom afin de capturer différents aspects d’un même événement.  Une caméra rapide réglée pour enregistrer les événements pendant et après un flash de lumière peut être associée à une autre caméra avec une durée d'exposition réduite pour identifier ce qui se passe au cours du flash lumineux.

Compatibilité avec les procédés d'imagerie

Les recherches sur la combustion peuvent être enregistrées avec un objectif standard et la caméra est orientée directement vers l’événement. Mais parfois, il convient de faire appel à d'autres techniques.  Lorsque les chercheurs souhaitent analyser des aspects invisibles, tels que les gaz ou les ondes de choc, des méthodes d'études spécialisées sont nécessaires.  L’imagerie de Schlieren est l’une de ces méthodes qui rend l'invisible visible. La gamme de caméras rapides Phantom série UHS est souvent utilisée dans les situations d'imagerie de Schlieren en raison de leur sensibilité et de de leur dynamique élevées.