J. Physique Lett. 40, 505-509 (1979)
DOI: 10.1051/jphyslet:019790040019050500

Study of unsteady convection through simultaneous velocity and interferometric measurements

P. Bergé et M. Dubois

Service de Physique du Solide et de Résonance magnétique, DPh-G/PSRM, CEN, Saclay, B.P. n° 2, 91190 Gif-sur-Yvette, France

Abstract
A very simple optical device is proposed, which enables the velocity in a convective fluid, and the map of the temperature isogradients to be simultaneously measured. The simultaneity of these two measurements is an important step in the understanding of unsteady phenomena. This fact is illustrated by the study of the time oscillatory behaviour of the motion observed in a fluid confined in a small box, and submitted to the Rayleigh-Bénard instability.

Résumé
Nous présentons un système optique très simple, qui permet de mesurer simultanément la vitesse au sein d'un fluide en convection et la carte des isogradients de température. La simultanéité de ces deux mesures permet une approche beaucoup plus complète des phénomènes convectifs, particulièrement de ceux dépendants du temps. Nous avons appliqué cette méthode à l'instabilité de Rayleigh-Bénard et avons pu mettre ainsi en évidence le mécanisme physique, responsable du comportement oscillant, observé dans une petite boite.

PACS
0760L - Optical interferometry.
4720 - Hydrodynamic stability and instability.
4725Q - Convection and heat transfer.
4780 - Instrumentation for fluid dynamics.

Key words
convection in liquids -- flow instability -- flow visualisation -- light interferometry -- light velocity measurement -- unsteady convection -- interferometric measurements -- convective fluid -- temperature isogradients -- unsteady phenomena -- time oscillatory behaviour -- simultaneous velocity measurements -- Rayleigh Benard instability