Investigation of the Frequency Response of Constant Voltage Anemometers in Turbulent Flows

Un prototype d'anémomètre disponible dans le commerce, l'anémomètre à voltage constant (CVA), est présenté et son principe de fonctionnement est étudié et analysé. Nous détaillons les différentes procédures et corrections qui doivent être appliquées aux signaux de tension afin d'obtenir les signaux de vitesse correspondant, et cela inclut l'inertie thermique du capteur. Les résultats sont comparés à un autre type d'anémomètre très répandu en recherche et dans l'industrie, l'anémomètre à température constante (CTA), à des fins de validation. Les mesures sont effectuées dans la région turbulente d'un jet turbulent axisymétrique, et incluent des vitesses moyennes, des écarts-types de fluctuations de vitesse et des densités spectrales d'énergie. Sur une même plage d'opération, nous montrons que les deux systèmes donnent des résultats similaires. Le CVA sous-estime légèrement les écarts-types de vitesse donnés par le CTA, ce qui est attribué a un effet non-linéaire. Nous montrons que la fréquence de coupure du CVA est plus élevée que le plus couramment utilisé CTA, et que le bruit électronique est plus faible. L'anémomètre à voltage constant offre donc une excellente alternative à l'anémomètre à température constante pour les écoulements faiblement turbulents dont le contenu fréquentiel est riche, comme les écoulements supersoniques et hypersoniques.