Multi 3D-PTV system for airflow study in large enclosures

Abstract

Les données obtenues par vélocimétrie par suivi de particules (3DPTV) sont essentielles pour l’étude des flux d’air intérieurs dans les bâtiments afin d’optimiser les stratégies de HVAC et de surveiller les polluants en suspension dans l’air. Le 3DPTV fournit une mesure quantitative de la vitesse d'écoulement et de la trajectoire par suivi 3D de particules discrètes à flottabilité neutre plongées dans un fluide. Cependant, les volumes de mesure 3D-PTV doivent être étendus pour pouvoir être appliqués à des scénarios réels. Pour ce faire, nous proposons une méthode d'utilisation de plusieurs systèmes 3DPTV composés chacun d'au moins trois caméras synchrones. L'une des exigences de cette approche est qu'au moins une caméra ait une vue sur la cible d'étalonnage du système suivant. L'étalonnage des caméras est effectué séparément pour chaque système, de manière à obtenir la relation mathématique entre le repère pixels 2D de chaque caméra et repère 3D
commun. Des particules synthétiques sont également créées, de façon à tester les algorithmes développés dans Matlab pour des écoulement de Kovasznay et de Beltrami pour lesquels les solutions des équations de Navier-Stokes sont connues.