Flow coherent structures and frequency signature: Application of the dynamic modes decomposition to open cavity flow

International audienceThe dynamic dimension of an impinging flow may be significantly reduced by its boundary conditions and self-sustained oscillations they induce. The spectral signature is associated with remarkable spatial coherent structures. Dynamic modes decomposition (DMD) makes it possible to directly extract the dynamical properties of a non-linearly saturated flow. We apply DMD to highlight the spectral contribution of the longitudinal and transverse structures of an experimental open-cavity flow

Pertinence des champs bidimensionnels dans l'analyse des phénomènes instationnaires tridimensionnels

Pertinence des champs bidimensionnels dans l’analyse des phénomènes instationnaires tridimensionnels. F. Lusseyran, J. Basley, F. Gueniat , L. Pastur L’identification de structures cohérentes dans les écoulements de fluide constitue l’un des objectifs de nombreuses études actuelles en mécanique des fluides. L’évaluation de la cohérence spatiale a été longtemps réservée à l’approche numérique, l’expérimentation devant se limiter à des corrélations temporelles du fait des moyens métrologiques disponibles. Depuis 20 ans le développement des techniques de vélocimétrie par images de particules (PIV) donne accès à des champs de vitesse tout d’abord bidimensionnels (2D) et bicomposantes coplanaires (2C), pour actuellement aborder la mesure de champs tridimensionnels complets (3D,3C). Cette évolution est motivée par le caractère le plus souvent intrinsèquement 3D des tourbillons structurant la dynamique spatio-temporelle des sillages, des jets, des écoulements impactant ou même des couches limites et des couches de mélanges. Cependant, les contraintes et les limites imposées par les techniques 3D, justifient encore largement l’exploration 2D. Dans cet exposé nous abordons la validité et les possibilités offertes par différentes décompositions modales des itérés 2D d’un champ de vitesse, résolus en temps (ou non résolus), prélevés expérimentalement ou numériquement dans un champ de vitesse 3D fortement instationnaire. Trois décompositions modales sont appliquées à l’étude d’un écoulement de référence, constitué par une cavité ouverte en interaction avec une couche limite laminaire : - la décomposition en modes propres orthogonaux (POD), la décomposition en modes de Fourier globaux, la décomposition en modes dynamiques (DMD). De plus, on peut ajouter aux propriétés propres à chacune de ces décompositions modales des propriétés physiques, comme l’incompressibilité (transmise aux modes spatiaux) ou la propagation non dispersive de modes transverses au plan de mesure. L’information apportée par l’approche 2D permet alors une incursion pertinente dans la troisième dimension

A statistical learning strategy for closed-loop control of fluid flows

This work discusses a closed-loop control strategy for complex systems utilizing scarce and streaming data. A discrete embedding space is first built using hash functions applied to the sensor measurements from which a Markov process model is derived, approximating the complex system’s dynamics. A control strategy is then learned using reinforcement learning once rewards relevant with respect to the control objective are identified. This method is designed for experimental configurations, requiring no computations nor prior knowledge of the system, and enjoys intrinsic robustness. It is illustrated on two systems: the control of the transitions of a Lorenz’63 dynamical system, and the control of the drag of a cylinder flow. The method is shown to perform well

Analysis of Locally Coupled 3D Manipulation Mappings Based on Mobile Device Motion

We examine a class of techniques for 3D object manipulation on mobile devices, in which the device's physical motion is applied to 3D objects displayed on the device itself. This "local coupling" between input and display creates specific challenges compared to manipulation techniques designed for monitor-based or immersive virtual environments. Our work focuses specifically on the mapping between device motion and object motion. We review existing manipulation techniques and introduce a formal description of the main mappings under a common notation. Based on this notation, we analyze these mappings and their properties in order to answer crucial usability questions. We first investigate how the 3D objects should move on the screen, since the screen also moves with the mobile device during manipulation. We then investigate the effects of a limited range of manipulation and present a number of solutions to overcome this constraint. This work provides a theoretical framework to better understand the properties of locally-coupled 3D manipulation mappings based on mobile device motion

Détection et exploitation de traces de produits stupéfiants. Partie II : Les billets de banque.

"Argent et stupéfiants, stupéfiants et argent" : c'est un binôme bien implanté dans l'imaginaire commun. La production, le transport et la vente de stupéfiants constituent l'un des principaux trafics illicites au niveau international et permettent, à travers le blanchiment de l'argent qui en est issu, de financer beaucoup d'activités illégales. Dans ce cadre, le monde judiciaire montre un intérêt tout particulier à pouvoir démontrer que des sommes d'argent ont été en contact avec des produits stupéfiants et donc de les relier à leur trafic. C'est dans cette optique que l'analyse des contaminations en produits stupéfiants que l'on retrouve sur les billets de banque constitue un outil intéressant. Il s'agit de pouvoir établir que des billets en circulation présentent peu de traces de stupéfiants alors que les billets saisis dans le cadre de la répression du trafic illicite de stupéfiants en présentent en quantité plus importante. Les résultats de cette étude confirment qu'il est possible de mettre en évidence une différence significative entre la population des billets en circulation et la population des billets saisis tant pour les francs suisses que pour les euros. La méthodologie développée pour déterminer si un lot de billets est relié au trafic de produits stupéfiants est ainsi validée et constitue une contribution nouvelle dans la lutte contre le trafic des stupéfiants

Détection et exploitation des traces de produits stupéfiants. Partie I : étude de leur processus d'échange et de leur utilisation dans un cadre policier

Cette publication présente une approche originale et novatrice de la recherche et de l'exploitation des traces de stupéfiants. Elle propose une description détaillée des phénomènes de transfert et de persistances de ces particules ainsi que l'interprétation des résultats obtenus par l'analyse de spectrométrie à mobilité ionique (IMS). Des simulations de manipulation et de conditionnement de produits stupéfiants ont été réalisées en distinguant plusieurs groupes de personnes en fonction de leur proximité de contact avec des stupéfiants. Ces simulations ont montré que des personnes n'étant pas en contact avec des produits stupéfiants ne présentaient pas de traces de ces derniers. Au contraire, une manipulation laisse des traces qu'il est possible de détecter et d'interpréter. Parmi les stupéfiants étudiés, le plus "contaminogène" s'est avéré être la cocaïne. Les résultats obtenus permettent enfin de proposer une démarche opérationnelle d'intégration de cette technologie dans le cadre des interventions effectuées par les brigades canines

Evaluation of links in heroin seizures.

The evaluation of a link between two heroin seizures using a descriptive method is presented. It is based on the measure of the angles between two chromatograms assimilated to vectors, and interpreted using a continuous approach based on the likelihood ratio of Bayes' theorem. A complete evaluation model thus avoids the drawbacks of decision thresholds used until now to establish a link. Validation is obtained through tests and simulation methods

Dynamic mode decomposition applied to the shear layer flows in an open channel confluence

In open channel confluences, two shear layers are often present: the one delineating the merging flows, called mixing layer or mixing interface, and the other situated between the separation zone and freestream flow. For the case of a 90° open channel confluence, Dynamic Mode Decomposition (DMD) is applied to time-resolved velocity fields in these shear layers, calculated by means of Large-Eddy Simulations. A selection of modes is presented, illustrating the potential of DMD for extracting coherent motion in confluence flows