# Analyse PIV d'un écoulement de canal en phase d'accélération

Mélanie Baptiste, Lionel Fiabane, Félicie Theron, Philippe Georgeault, Laurence Le Coq, Dominique Heitz

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Mélanie Baptiste, Lionel Fiabane, Félicie Theron, Philippe Georgeault, Laurence Le Coq, et al. Analyse PIV d'un écoulement de canal en phase d'accélération. 18e Congrès Francophone de Techniques Laser, Association Française de Vélocimétrie Laser, Sep 2024, Lyon, France. pp.248-256. hal-04704852

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# Analyse PIV d'un écoulement de canal en phase d'accélération

Mélanie BAPTISTE<fnref n="1" />,<fnref n="2" />*, Lionel FIABANE<fnref n="1" />, Félicie THERON<fnref n="2" />, Philippe GEORGEAULT<fnref n="1" />, Laurence LE COQ<fnref n="2" />, Dominique HEITZ<fnref n="1" />

**Résumé** - Une caractérisation d'un écoulement d'air accéléré dans un canal rectangulaire est réalisée par Vélocimétrie par Images de Particules (PIV) pendant les phases permanentes et transitoires. L'écoulement est accéléré depuis le repos jusqu'à une vitesse au centre de 8,6 m.s⁻<fnref n="1" />, correspondant à un nombre de Reynolds basé sur la demi-hauteur du canal de Re = 11.10³. Le régime permanent est caractérisé à l'aide de profils de vitesses moyennes et fluctuantes pour différentes positions longitudinales, permettant (i) de comparer l'écoulement de l'étude avec les écoulements de la littérature et (ii) d'étudier le caractère développé de l'écoulement aux lieux de mesures choisis. La phase transitoire est ensuite étudiée à l'aide d'un traitement PIV original permettant de s'affranchir des difficultés de mesures liées aux déplacements variables des particules d'ensemencement lors de la phase d'accélération. Dans cette partie l'écoulement part du repos jusqu'à atteindre la même vitesse finale au centre que pour le régime établi (8,6 m.s⁻<fnref n="1" />, soit Re = 11.10³) en 3 s. L'évolution temporelle de la vitesse est mesurée au centre du canal et en proche paroi, ouvrant de nouvelles perspectives d'analyse de l'écoulement en phase transitoire.

## 1. Introduction

Les écoulements de canal ont beaucoup été étudiés notamment car leur géométrie permet une simplification 2D de la vitesse. Certains [1, 2, 3] ont étudiés un écoulement de canal de manière expérimentale pour différents rapports de forme, d'autres ont opté pour une approche numérique [4]. Dans les deux cas la géométrie idéale de rapport d'aspect infini entre la largeur et la hauteur du canal ne peut être qu'approchée. Pour connaître les champs de vitesses ainsi que la turbulence dans le canal, différents moyens expérimentaux peuvent être utilisés. L'anémométrie par fil chaud [1, 2] permet une très bonne résolution temporelle des mesures de vitesse dont plusieurs quantités liées à la turbulence peuvent être calculées comme l'intensité turbulente ou encore le spectre en fréquence des fluctuations de vitesse. La forme de la sonde permet de mesurer la vitesse très proche de la paroi. La mesure de la vitesse par tube de Pitot [2] a une résolution temporelle moins élevée (de l'ordre de la seconde) que celle du fil chaud mais permet toutefois de mesurer la vitesse en un point si le but n'est pas d'étudier les trop petites fluctuations de vitesse. Ces deux méthodes, bien que faciles à mettre en place, ne permettent de mesurer la vitesse qu'en un point de l'espace, de plus ce sont des méthodes intrusives à l'écoulement, qui modifie localement les lignes de courant. Pour les mesures de vitesse très proche de la paroi, notamment pour connaître le profil de vitesse dans la couche limite turbulente, le fil chaud est un outil bien précieux. En revanche pour avoir une vision plus globale de la vitesse, cette méthode n'est pas la plus adaptée. Afin de visualiser des champs de vitesse 2D, la méthode utilisée ici est la Vélocimétrie par Image de Particules (PIV). Généralement cette méthode est utilisée pour étudier des écoulements permanents, dont la vitesse moyenne ne varie pas au cours du temps, mais pas pour des écoulements transitoires, dont la vitesse moyenne varie au cours du temps, car les traitements standards nécessaires à l'obtention des champs de

<footnote n="1">¹INRAE, UR OPAALE, 17 avenue de Cucillé, 35044 Rennes</footnote>

<footnote n="2">²IMT Atlantique, GEPEA, 4 rue Alfred Kastler 44300 Nantes</footnote>

<footnote>*auteur correspondant : melanie.baptiste@inrae.fr</footnote>
vitesse ne s'y prêtent pas.

Des mesures numériques d'écoulements transitoires existent [6], mais les écoulements ne partent pas d'une vitesse nulle et la turbulence existe déjà dans la conduite au moment de l'accélération. Par ces mesures PIV on souhaite connaître le comportement de l'écoulement et sa transition à la turbulence jusqu'à l'atteinte d'un régime permanent turbulent en démarrant par un écoulement laminaire. L'étude d'écoulements transitoires accélérés peut avoir des applications notamment dans l'étude de la remise en suspension de particules [8, 9, 10] dont le comportement dépend des évènements aérodynamiques auxquels elles sont soumises.

La PIV est utilisée ici afin de caractériser l'écoulement de canal en régime permanent d'une part, pour se comparer à la littérature, mais également lors de la phase transitoire d'accélération de l'écoulement d'une vitesse nulle à une vitesse de $8,6 \text{ m.s}^{-1}$. Les traitements PIV de la phase transitoire sont plus exploratoires en raison des difficultés techniques d'acquisition et de traitement d'images de particules dont le déplacement varie en fonction du temps. Il est ainsi difficile de trouver des études expérimentales adressant des écoulements de canaux transitoires, même si certaines études proposent des pistes [11]. Des profils de vitesses et de fluctuations de vitesse des écoulements seront obtenus ainsi que l'évolution temporelle de la vitesse au centre de la conduite comparée à l'évolution proche des parois.

La première partie de l'article est dédiée à la description du montage expérimental, à la méthode de mesure utilisée ainsi qu'aux traitements PIV réalisés; ensuite, les résultats de mesures en régime permanent et en régime transitoire sont présentés; enfin nous discutons des perspectives ouvertes par ces nouvelles acquisitions.

## 2. Matériel et Méthodes

Deux conditions expérimentales sont étudiées, la première consiste en un écoulement d'air de vitesse au centre constante $U_0 = 8,6 \text{ m.s}^{-1}$, correspondant à un nombre de Reynolds basé sur $h$ la demi-hauteur $Re = U_0h/\nu = 11.10^3$. La deuxième est un écoulement transitoire d'une vitesse nulle jusqu'à $U_0 = 8,6 \text{ m.s}^{-1}$.

### 2.1. Banc expérimental et veine de mesure

La veine d'essai, de section rectangulaire, est présentée sur la figure 1. Elle est précédée d'une boîte de mélange et d'un convergent. Une mousse et un nid d'abeille se trouve en amont de la conduite afin de casser les potentielles structures turbulentes pouvant se trouver en amont. Toutes les parois sont en polycarbonate anti-statique à l'exception de la paroi inférieure de la veine d'essai qui est en verre (partie jaune au milieu du canal sur la figure 1), à partie de $x = 130 \text{ cm}$. L'écoulement est mis en mouvement par aspiration par un ventilateur situé en amont de la veine de mesure. L'origine du repère cartésien est placé au tout début de la conduite rectangulaire, à sa mi-hauteur et à sa mi-largeur. La zone de mesure se situe entre $x = 166 \text{ et } x = 173,5 \text{ cm}$. Les dimensions de la conduite sont les suivantes : $L = 200 \text{ cm}$ de longueur, $2l = 20 \text{ cm}$ et $2h = 4 \text{ cm}$ de hauteur. Dans la suite on utilisera les grandeurs adimensionnées suivantes : $x^* = x/h$, $y^* = y/h$.

### 2.2. Acquisitions et traitements PIV

Les traceurs utilisés pour ensemencer l'écoulement sont des gouttelettes d'huile de distribution en taille centrée sur 2,5 µm et sont suffisamment petits pour passer à travers les mailles de la mousse et du nid d'abeille. Ces gouttelettes sont générées dans la boite de mélange se trouvant à l'amont du canal. Le laser utilisé est un Continuum Terra 527-50M type Nd :YLF. Il tire un
<figure><img src="image_1.png" /><figcaption>Figure 1 : Schéma du montage expérimental. Le canal est représenté en vert. Le convergent est en jaune. La chambre de mélange en amont et le ventilateur moteur en aval du canal ne sont pas représentés. Le plan dans lequel les mesures PIV sont réalisées est représenté en rouge.</figcaption></figure>

faisceau de 527 nm qui est éclaté en une fine lame laser à l'aide d'une lentille. Il est monté au
dessus de la veine de mesure de sorte à ce que la lame laser soit tirée dans le plan au milieu de
la veine, en rouge sur la figure 1. La caméra utilisée est une Phantom VEO 440L, sa fréquence
d'acquisition est de 6 kHz. Son champ de vue est une surface rectangulaire de 896 × 688 px
soit 75,57 × 58,03 mm dont l'origine se situe à x = 166 mm (x* = 83). La résolution est de
11,86 px.mm⁻¹ soit 84 µm.px⁻¹.

Avant les acquisitions les gouttelettes sont générées puis brassées continuellement dans la boite
de mélange afin d'assurer l'homogénéité en traceurs de l'écoulement lors des acquisitions.
Les démarrages du ventilateur, du laser et de l'acquisition sont synchronisés. L'acquisition est
réalisée à une fréquence de 6 kHz pendant 6,66 s ce qui correspond à 40000 images. Le laser
n'est allumé que pendant l'acquisition afin d'éviter une montée en température des parois de la
veine ce qui induirait des effets thermiques dans l'écoulement. Deux acquisitions sont réalisées,
la première est celle d'un écoulement d'air dont la vitesse est constante à 8,6 m.s⁻¹ et l'autre
est celle d'un écoulement transitoire, accéléré d'une vitesse nulle à une vitesse de 8,6 m.s⁻¹ en
3 s.

Les traitements PIV sont réalisés en utilisant le logiciel DaVis de LaVision. Les images sont
d'abord soumises à un pré-traitement afin d'enlever les reflets qui pourraient induire des erreurs
lors du calcul de vitesse. Les traitements sont adaptés à la vitesse de l'écoulement étudié. Au
régime permanent de 8,6 m.s⁻¹, le déplacement des particules entre deux images successives est
grand, d'une vingtaine de pixels. Il est donc nécessaire d'utiliser de grandes tailles de fenêtres
pour visualiser le déplacement des particules dans l'image. On utilise donc un traitement PIV
standard de fenêtre initiale de taille 128 × 128 px avec un recouvrement de 50% jusqu'à une taille de fenêtre finale de 24 × 24 px. On utilise une fenêtre de rapport de forme 2 :1 car on sait que l'écoulement moyen est principalement dans le sens longitudinal.

Pour traiter la phase transitoire on utilise un mode de traitement différent. En effet aux premiers instants des acquisitions l'écoulement a une vitesse nulle, le déplacement des particules entre deux images est donc très petit, de l'ordre de quelques pixels, voir inexistant. On utilise donc un traitement dit "pyramidal" à trois niveaux. À chaque instant le déplacement des particules n'est plus seulement comparé qu'à l'image suivante mais aux trois images qui suivent. En modifiant ainsi l'intervalle entre deux images comparées, on prend en compte un plus grand déplacement des particules qui est plus facile à traiter. La fenêtre initiale utilisée a une taille de 96 × 96 px et un recouvrement de 50% et la fenêtre finale a une taille de 12 × 12 px et un recouvrement de 75%. Dans ce cas on utilise également des fenêtres dont le rapport de forme est 2 :1. En réalité les deux traitements se chevauchent légèrement pour assurer la continuité des mesures de vitesses. Le passage d'un traitement à un autre se fait aux alentours de 3,2 s, quelques images avant le début du régime permanent.

Le régime permanent est décrit grâce à des profils de vitesse et de fluctuations de vitesse calculés à trois valeurs de $x^* = \{83,3; 85; 86,5\}$ repérées sur la figure 2 par les lignes verticales de couleur. On étudie les profils de vitesse à 3 positions pour vérifier si l'écoulement est établi, ie si la vitesse moyenne ne dépend plus de la position en $x$. Le régime transitoire est représenté par les évolutions temporelles de vitesses qui sont calculées aux trois positions $y^* = \{-0,85; 0; +0,85\}$ repérées par les rectangles colorés sur la même figure. Les rectangles ont une taille $dx \times dy$ de 0,22 × 1,5 mm soit $dx^* \times dy^* = 0,011 \times 0,0175$ et sont composés de 63 vecteurs. Leur centre est situé en $x^* = 85$ et en $y^* = \{-0,85; 0; +0,85\}$. La valeur de vitesse a un instant $t$ est obtenue en moyennant la valeur de ces 63 vecteurs. On utilise des rectangles de plusieurs vecteurs pour qu'en cas d'apparition d'une erreur de calcul sur un vecteur, celle-ci soit moyennée et ai moins d'importance. De plus, il arrive qu'à certains instants il n'y ait pas de vecteurs à un endroit à cause d'un problème d'ensemencement. Prendre plusieurs vecteurs permet dans ce cas d'avoir quand même une valeur de vitesse.

# 3. Résultats

À travers cette étude on souhaite comparer l'écoulement de canal à la littérature et produire des mesures d'écoulement de canal pour des écoulements accélérés et étudier notamment la transition à la turbulence, les zones d'apparition des fluctuations ainsi l'homogénéité de la vitesse dans la veine. Pour présenter les résultats on utilise la décomposition de Reynolds $u(x,y,z,t) = U(x,y,z) + u'(x,y,z,t)$ où $u$ représente la vitesse instantanée, $U$ la vitesse moyenne, moyennée en temps, et $u'$ les fluctuations de vitesse. On note $u$ la composante de vitesse longitudinale et $v$ la composante de vitesse verticale. Les profils de vitesse et de fluctuations de vitesse sont adimensionnés par la vitesse maximale au centre $U_0 = 8,6 \text{ m.s}^{-1}$.

## 3.1. Écoulement permanent

### 3.1.1. Vitesse moyenne

La figure 3 montre le profil de vitesse longitudinale moyenne adimensionné $U/U_0$ aux trois positions dans la veine qui correspondent à trois positions repérées sur la figure 2. La vitesse est maximale au centre en $y^* = 0$ avec une valeur de $U_0 = 8,6 \text{ m.s}^{-1}$ et décroît progressivement jusqu'aux bords en $y^* = 1$. Les profils semblent relativement symétriques par rapport à l'axe $y^* = 0$. On observe tout de même un léger décalages aux extrémités. La figure 4 montre le profil
<figure><img src="image_2.png" /><figcaption>Figure 2 : Représentation des positions où sont mesurés les profils de vitesse (les lignes verticales colorées) et des positions d'où sont évaluées les évolutions de vitesse (les rectangles de couleur).</figcaption></figure>

de vitesse verticale moyenne $V$, adimensionné par la vitesse au centre $U_0$. La vitesse verticale moyenne est quasiment constante et nulle sur toute la hauteur de la veine, mais elle est très légèrement négative. Ici aussi les profils aux trois positions $x^*$ se superposent.

<figure><img src="image_3.png" /><figcaption>Figure 3 : Profils de vitesse longitudinale moyenne en $x^* = 83,3$; $85,0$; $86,5$.</figcaption></figure>

<figure><img src="image_4.png" /><figcaption>Figure 4 : Profils de vitesse verticale moyenne adimensionnée par $U_0$ en $x^* = 83,3$; $85,0$; $86,5$.</figcaption></figure>

Le rapport de forme du canal est $l/h = 5$. D'après une étude bibliographique [5], le rapport de forme minimal nécessaire pour avoir un écoulement purement bidimensionnel est entre 7 et 24. Au delà de cette valeur seuil, l'écoulement n'est pas affecté par les effets de bords dans les coins. Dans le cas présent le rapport de forme est inférieur à la valeur minimale recommandée, on peut s'attendre à avoir un écoulement au centre affecté par de potentielles recirculations aux coins. Le rapport de longueur du canal est de $L/h = 100$. Lorsque ce rapport est suffisamment élevé, il existe une distance $L_e$ de l'entrée du canal à partir de laquelle le profil de vitesse moyenne ne varie plus avec la distance $x$. On parle alors d'écoulement établi ou développé. De précédentes études d'écoulements de canal pleinement développés sont réalisées pour des valeurs de $L/h$ significativement supérieures à celle du canal ici présenté. Par exemple d'après
Antonia et al. [1], l'écoulement de canal étudié est pleinement développé à partir de $L/h = 320$. Le présent canal n'ayant un rapport de longueur que de 100, la vitesse moyenne est supposée varier avec la distance $x^*$. Sur la figure 3 les profils aux trois positions se superposent, il n'y a donc pas de variation significative de $U$ avec la distance à l'intérieur de la zone étudiée.

À la paroi il y a la condition de non glissement donc on s'attendrait à avoir des points représentants une vitesse nulle en $y^* = \pm 1$. Ici on ne les voit pas, la première mesure de vitesse obtenue se trouve à 0,5 mm de la paroi, cela est probablement du à un problème d'encensement en particules à la paroi qui empêche le calcul d'une vitesse plus proche des bords.

La valeur de vitesse verticale moyenne mesurée comme étant négative sur toute la hauteur est probablement engendrée par un léger décalage du repère utilisé pour calculer les vitesses dans le logiciel par rapport aux axes physiques.

### 3.1.2. Fluctuations de vitesse

<figure><img src="image_5.png" /><figcaption>Figure 5 : Profils des fluctuations de la composante de vitesse longitudinale.</figcaption></figure>

<figure><img src="image_6.png" /><figcaption>Figure 6 : Profils des fluctuations de la composante de vitesse verticale.</figcaption></figure>

Les figures 5 et 6 représentent le profil de l'écart-type de la vitesse, elles mettent en avant les zones auxquelles les fluctuations temporelles sont les plus importantes. Le profil des fluctuations de la vitesse longitudinale adimensionnées par $U_0$ est représenté sur la figure 5. Les fluctuations sont minimales au centre de la conduite et maximales proche des parois. Cependant, le profil n'est pas parfaitement symétrique par rapport à l'axe $y^* = 0$. La figure 6 représente les fluctuations moyennes de vitesse verticale adimensionnée par $U_0$. Le minimum de fluctuations est de 0,005 environ. Ici aussi l'écoulement est légèrement décalé par rapport à l'axe $y^* = 0$. Les profils correspondants aux trois positions $x^*$ sont très légèrement décalés les uns des autres, cependant ces variations sont minimes. Ici aussi un maximum en fluctuations est atteint proche des parois, en $y^* = \pm 0,75$, et est suivi par une légère baisse des fluctuations quand la distance à la paroi tend vers $\pm 1$.

La dissymétrie par rapport à $y^* = 0$ est peut-être due au décalage entre le repère du logiciel et les axes réels évoqué dans la partie précédente. Cependant la dissymétrie semble assez importante pour être uniquement expliquée par ce décalage. Un effet de recirculation dans les coins joue peut-être également un rôle dans cette dissymétrie en modifiant l'écoulement au centre à cause d'un rapport d'aspect trop petit. Proche des bords les fluctuations de vitesse augmentent. Un maximum de fluctuations de vitesse proche des parois est également constaté dans des études expérimentales [8, 5] et numériques [4]. Cependant, dans ses expériences réalisées par fil chaud, Debba et al. [8] remarque un maximum de fluctuations de vitesse à 0,2 mm de la
paroi pour une vitesse centrale de $U_0 = 7,6 \text{ m.s}^{-1}$ tandis que le point de mesure le plus proche de la paroi que les traitements PIV nous permettent d'obtenir n'est qu'à 0,53 mm de la paroi. On peut se questionner sur l'origine du pic de fluctuations alors observé dans nos résultats. Toutefois le résultat est cohérent, en effet proche de la paroi la contrainte visqueuse est très importante et le frottement entre les couches de fluide de vitesses différentes est maximale ce qui induit de fortes variations de vitesse.

Ce maximum est habituellement suivi d'une chute brutale des fluctuations de vitesse jusqu'à la paroi car la vitesse y est nulle, ses fluctuations le sont donc aussi. Ici la baisse en fluctuations de vitesse n'est pas observée, cela est probablement du à la limite de la PIV qui ne nous permet pas d'avoir des mesures si proche de la paroi à cause d'un ensemencement trop faible en particules.

## 3.2. Écoulement transitoire

<figure><img src="image_7.png" /><figcaption>Figure 7 : Évolution temporelle de la vitesse longitudinale $x^* = 85$.</figcaption></figure>

<figure><img src="image_8.png" /><figcaption>Figure 8 : Évolution temporelle de la vitesse verticale $x^* = 85$.</figcaption></figure>

Les figures 7 et 8 montrent l'évolution temporelle des composantes de vitesses longitudinales et verticales au centre ($y^* = 0$) et en proche paroi ($y^* = \pm 0,85$) dans la veine. On remarque qu'il existe un petit temps de latence entre le début de l'acquisition et la mise en mouvement réelle de l'air dans la veine. Celui-ci s'explique par un petit délai entre le moment où l'acquisition est lancée et où le ventilateur démarre et met en mouvement le fluide. On remarque qu'au centre de la conduite l'évolution de la vitesse semble se faire plutôt linéairement entre 0,5 et 3,5 s. Le régime permanent est atteint au bout de 3,5 s et la phase d'accélération dure 3 s. La vitesse maximale atteinte au régime permanent est $U_0 = 8,6 \text{ m.s}^{-1}$, l'accélération est donc de $\alpha = 2,87 \text{ m.s}^{-2}$. Les fluctuations de vitesse semblent apparaître à partir de 2,7 s en $y^* = 0$ et un peu plus tôt vers 2,5 s en $y^* = \pm 0,85$. Proche de la paroi, en $y^* = \pm 0,85$, il y a un saut de vitesse longitudinale soudain à 2,2 s suivi d'un léger ralentissement avant que le fluide réaccélère doucement jusqu'à l'atteinte du régime permanent vers 3 s. Au même instant, un saut de vitesse est également observé sur la composante verticale. Cependant la vitesse longitudinale au centre du canal ($y^* = 0$) ne subit pas de saut de vitesse soudain. La source de cette évolution non homogène de la vitesse dans la conduite est peut-être due à la manière dont le ventilateur réalise l'aspiration dans la conduite, en aspirant peut-être plus fort sur les bords qu'au centre à partir d'une certaine vitesse ou bien simplement du à la transition naturelle de l'écoulement vers la turbulence.

Lorsqu'on observe les champs de vitesses à l'instant auxquels les premières fluctuations apparaissent aux parois, figure 9, on observe l'apparition de structures turbulentes. Pour l'instant la source de ces structures n'est pas connue, il faudrait refaire des acquisitions pour vérifier si elles apparaissent à chaque fois ou bien si c'était des évènements isolés peut-être dus à des
<figure><img src="image_9.png" /><figcaption>Figure 9 : Champ de vitesse longitudinale à l'instant $t = 2,55$ s, au moment de l'apparition des premières fluctuations.</figcaption></figure>

phénomènes thermiques induits par le laser. Elles pourraient aussi provenir d'imperfections géométriques à la paroi ou en amont dans la veine. De plus, le fait que la paroi supérieure soit en polycarbonate anti-statique tandis que la paroi inférieure est en verre influe peut-être la symétrie de l'écoulement.

## 4. Conclusion

Un écoulement dans un canal de rapport de forme $l/h = 5$ et de rapport de longueur $L/h = 100$ est étudié pendant un régime permanent où la vitesse moyenne ne varie pas au cours du temps et où la vitesse au centre est de $U_0 = 8,6 \text{ m.s}^{-1}$, et pendant un régime transitoire où l'écoulement démarre d'une vitesse quasiment nulle pour atteindre une vitesse d'équilibre de $U_0 = 8,6 \text{ m.s}^{-1}$. Le profil de vitesse longitudinale moyenne de l'écoulement permanent montre un comportement assez classique de la vitesse dans la veine, avec un maximum de vitesse atteint à la mi hauteur du canal en $y^* = 0$ et des minimums de vitesse mesurés aux bords, en $y^* = \pm 1$. La vitesse verticale est quant à elle nulle en moyenne dans l'écoulement. Les fluctuations de vitesses au régime permanent sont aussi étudiées et ont un minimum au centre de la conduite, ce qui est logique car c'est à cet endroit que les contraintes de Reynolds et de cisaillement sont les plus faibles. Ces fluctuations sont maximales proches des parois.

En comparant les dimensions du canal à d'autres écoulement de canal dans la littérature il est clair que l'écoulement obtenu n'est pleinement développé. Cependant les mesures réalisées à différents $x^*$ montrent que les profils de vitesse longitudinale et verticale à différentes positions ne varie quasiment pas dans la zone étudiée. On étudie également le régime transitoire, nous avons montré l'évolution de la vitesse au milieu de l'image en $x^* = 35$, en comparant l'évolution temporelle des composantes de vitesses en $y^* = 0$ et en $y^* = \pm 1$. On remarque que les fluctuations de vitesses semblent apparaître d'abord proches de la paroi puis au centre, de plus on remarque que l'accélération n'est pas la même aux différentes positions $y^*$. L'apparition de structures turbulentes a été détecté d'abord proche de la paroi inférieur $y^* = -1$, on s'interroge sur leur origine et sur leur présence systématique ou non lors de futurs essais. Les mesures de vitesses aux bords $y^* = \pm 1$ ne sont pas satisfaisantes car la PIV ne permet pas d'acquérir des mesures si proche de la paroi car peu de particules s'y trouvent. Des mesures fil chaud pour-
ront être réalisées et comparées aux résultats PIV et nous permettront de peut-être retrouver les profils de vitesse caractéristiques de la couche limite turbulente dans un écoulement de canal.

Références

[1] R.A Antonia, M. Teitel, J. Kim, L.W.B Browne Low-Reynolds-number effects in a fully developed turbulent channel flow, *Journal of Fluid Mechanics*, 579-605 (1992)

[2] J.P Monty, Developments In Smooth Wall Turbulent Duct Flows, Thèse de doctorat, *University of Melbourne*, (2005)

[3] R. Vinuesa, E. Bartrons, D. Chiu, K.M=; Dressler, J.-D. Ruedi, Y. Suzuki, H.M. Nagib, New insight on flow development and two-dimensionality of turbulent channel flows, *Experiments in Fluids*, (2014)

[4] P. Moin, J. Kim, Numerical investigation of turbulent channel flow, *Journal of Fluid Mechanics*, vol.118 341-377 (1982)

[5] A. Munoz, Caractérisation de l'écoulement dans un canal pleinement développé, *Mémoire de maîtrise en génie mécanique*, (2018)

[6] S. He, M. Seddighi, Turbulence in transient channel flow, *Journal of Fluid Mechanics*, vol 715 60-102 (2013)

[7] A.H Ibrahim, P.F Dunn, R.M Brach, Microparticle detachment from surfaces exposed to turbulent air flow : controlled experiments and modeling, *Journal of Aerosol Science*, 765-782 (2003)

[8] D. Debba, Étude locale des mécanismes de réentrainement des microparticules en conduite ventilée, Thèse de doctorat, *Ecole nationale supérieure Mines-Télécom Atlantique*, (2017)

[9] C. Cazes, Remise en suspension de microparticules dans l'air induite par des évènements transitoires dans l'écoulement, Thèse de doctorat, *Ecole nationale supérieure Mines-Télécom Atlantique*, (2023)

[10] F. Theron, D. Debba, L. Le Coq, Local experimental methodology for the study of microparticles resuspension in ventilated duct during fan acceleration, *Journal of Aerosol Science*, (2020)

[11] M. Brito, P. Sanches, RML Ferreira and DIC Covas, Experimental study of the transient flow in a coiled pipe using PIV, *Journal of Hydraulic Engineering*, (2017)

Remerciements

Les auteurs souhaitent remercier la région Pays de la Loire ainsi que l'Agence Innovation Défense de la Direction générale de l'armement qui co-financent ces travaux de recherche. Merci aussi à Philippe GEORGEAULT pour son aide quotidienne dans la réalisation des measures expérimentales.