Download or read book Etude des m canismes a rodynamiques de r duction des bruits de jets subsoniques par injection de masse written by Véronique Morinière and published by . This book was released on 1996 with total page 288 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: LES ETUDES DEVELOPPEES CONSISTENT EN LA PREVISION NUMERIQUE DU BRUIT DE JETS LIBRES SUBSONIQUES SOUMIS A UNE INJECTION DE MASSE ET DE SA REPARTITION SPECTRALE. LES OBJECTIFS SONT D'UNE PART, L'ANALYSE DES MECANISMES DE REDUCTION DE BRUIT DE JETS PAR INJECTION DE MASSE, ET D'AUTRE PART LA DETERMINATION DE CONDITIONS D'INJECTION CONDUISANT A UNE REDUCTION SONORE. ON SE PLACE DANS LE CADRE DE L'ANALOGIE DE LIGHTHILL, ET ON CONSIDERE UNE TURBULENCE HOMOGENE AVEC UN FORT CISAILLEMENT MOYEN. LA RESOLUTION DE L'EQUATION DE LIGHTHILL SE FAIT PAR UNE METHODE INTEGRALE, PAR CONSEQUENT LA MODELISATION DE LA TURBULENCE EST STATISTIQUE. ON DISPOSE FINALEMENT DE LA PUISSANCE ACOUSTIQUE GLOBALE, DU SPECTRE SONORE ET DE LA REPARTITION DES SOURCES ACOUSTIQUES. LA PUISSANCE ACOUSTIQUE EST ESTIMEE A PARTIR DE LA FORMULE DE LILLEY ET LA REPARTITION DES SOURCES SONORES EST DONNE PAR LE MODELE DE DAVIES. LE MODELE NUMERIQUE DU CONTENU FREQUENTIEL DE L'EMISSION SONORE PREND EN COMPTE LA STRUCTURE INTRINSEQUE DE L'ECOULEMENT. DE CE FAIT, LE RAYONNEMENT ACOUSTIQUE EST MODULE PAR CELUI DES STRUCTURES A GRANDES ECHELLES EN MODELISANT LE CHAMP TURBULENT SPATIO-TEMPOREL ET EN DEFINISSANT LE VOLUME SOURCE EQUIVALENT. LES GRANDEURS TURBULENTES NECESSAIRES POUR LE CALCUL ACOUSTIQUE SONT DONNEES PAR UN CODE DE CALCUL BASE SUR LE MODELE DE TURBULENCE K-. L'ANALYSE DES MECANISMES DE REDUCTION SONORE MONTRE QUE CELLE-CI EST LIEE A LA TURBULENCE, AU CISAILLEMENT MOYEN ET A L'INTENSITE DES SOURCES ACOUSTIQUES. ON MONTRE AINSI QU'IL EST POSSIBLE A PARTIR D'UN CALCUL AERODYNAMIQUE, BASE SUR LE MODELE K-, ET D'UNE MODELISATION AEROACOUSTIQUE DE DEVELOPPER DES METHODES DE PREVISION DE BRUIT QUI ETENDENT LE CHAMP DES APPLICATIONS

Download or read book Influence de l injection d eau sur l mission acoustique de jets d air subsoniques froids written by Jean-Yves Guerder and published by . This book was released on 1994 with total page 138 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'injection d'eau en grande quantité dans les jets des moteurs fusées est une technique utilisée pour tenter de réduire les niveaux sonores intenses créés dans la phase de décollage des lanceurs spatiaux. L'emploi de cette technique est en grande partie empirique, étant donnée la complexité de la situation et de la méconnaissance des mécanismes mis en jeu. Aussi une recherche coordonnée avec le CNES et l'ONERA a-t-elle été entreprise sur des configurations simples d'écoulement (jets libres) afin de dégager les divers mécanismes, dont les effets acoustiques peuvent être antagonistes et de proposer des configurations "optimales" d'injection. Deux idées de mécanismes conduisant à une réduction du niveau sonore émis par un jet viennent immédiatement à l'esprit : la réduction de la vitesse du jet de gaz par transfert de quantité de mouvement avec la phase liquide et la réduction de la température du jet par vaporisation. Dans une première étape et afin de dissocier les effets, l'influence de l'injection a été testée sur des jets subsoniques froids. En jet subsonique une étude complète des caractéristiques acoustiques a été effectuée en chambre sourde : niveaux globaux, spectres et directivités ont été mesurés pour différentes conditions d'injection. Pour la configuration optimale, on a relevé un gain global de 2dB. L'analyse spectrale a montré que la réduction de bruit s'effectue sur une large gamme de fréquences. Des mesures aérodynamiques par granulométrie laser Doppler ont permis de vérifier que la vitesse moyenne de l'écoulement était bien réduite selon le concept de transfert de quantité de mouvement entre les deux phases. Une campagne de localisation de sources par traitement d'antenne focalisée a mis en évidence que l'interaction entre le jet d'air et l'eau injectée était une source de bruit importante.

Download or read book R duction de bruit des jets supersoniques par injection d eau written by Catherine Dine and published by . This book was released on 1994 with total page 90 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: UNE ETUDE EXPERIMENTALE A ETE REALISEE POUR METTRE EN EVIDENCE LES EFFETS DE L'INJECTION D'EAU SUR LE CHAMP ACOUSTIQUE D'UN JET LIBRE D'AIR. CE TRAVAIL DE RECHERCHE S'EST SCINDE EN DEUX ETUDES EXPERIMENTALES DE MANIERE A DEMONTRER QUE L'INJECTION DE MASSE DILUER LA QUANTITE DE MOUVEMENT ET D'ETUDIER QUALITATIVEMENT L'INJECTION D'EAU DANS UN JET SUPERSONIQUE FROID. LE PRINCIPAL INTERET DE CES TRAVAUX CONSISTE A MONTRER LA CORRELATION ENTRE REDUCTION DE BRUIT ET DIMINUTION DES VITESSES TURBULENTES. PLUSIEURS SYSTEMES D'INJECTION D'EAU ONT ETE TESTES SUR UN JET SUPERSONIQUE. LA COMPARAISON DES SPECTRES OBTENUS A MIS EN EVIDENCE DEUX SYSTEMES EFFICACES: CE SONT CEUX QUI REPARTISSENT L'EAU OU LES GOUTTES LONGITUDINALEMENT AU JET

Download or read book D veloppement d une m thode de mesure de la masse volumique par diffusion Rayleigh appliqu e l tude du bruit de jets et contribution l tude du screech dans les jets supersoniques sous d tendus written by Bertrand Mercier and published by . This book was released on 2017 with total page 162 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Dans ce travail de recherche, on présente des développements spécifiques de diagnostiques optiques et leur application à l'étude aéroacoustique des jets rapides à haut nombre de Reynolds. Les résultats expérimentaux présentés ici résultent de visualisation par strioscopie et, de manière prépondérante dans ce manuscrit, de mesure de masse volumique par diffusion Rayleigh. Ces méthodes de caractérisation d'écoulement, appliquées aux jets subsoniques ou supersoniques, ont été associées à des mesures de bruit en champ lointain. La mesure par diffusion Rayleigh, qui repose sur la lumière diffusée par les molécules constituantes du gaz, et n'est donc pas intrusive. Des difficultés apparaissent néanmoins pour exploiter les résultats lorsque le milieu diffusant contient des poussières. Bien que l'air des écoulements obtenu en soufflerie soit filtré, la quantité résiduelle de poussières a rendu nécessaire le développement d'une méthode de nettoyage du signal en post-traitement. Le niveau des signaux obtenus par diffusion Rayleigh est très faible, et dominé par du bruit appelé shot noise. Un gain significatif sur le niveau de ce bruit a été obtenu en optimisant la chaîne d'acquisition après analyse des systèmes existants. De plus une méthode de traitement du signal dérivée d'une méthode existante a permis de calculer des spectres de masse volumique malgré le shot noise avec un seul capteur, là où il en fallait deux auparavant. Les profils de p obtenus par cette technique ont montré qu'il existe une loi de similarité permettant de superposer les profils mesurés à différentes positions axiales. Cette loi est identique pour les jets issus de trois tuyères aux géométries différentes, et à des nombres de Mach de 0.7 et 0.9. Une loi de similarité est également observée pour p'rms si les profils sont mesurés suffisamment loin de la tuyère. L'étude des spectres dans la couche de mélange a mis en évidence un maximum faiblement marqué autour d'une fréquence centrale comprise entre St = 0:2 et St = 2 dans les régions mesurées, plus marqué que dans les spectres de vitesse, et dont le comportement diffère selon l'état initialement laminaire ou turbulent du jet. L'évolution de la forme des spectres en fonction de la différence de masse volumique entre le jet et le milieu ambiant, ainsi qu'en fonction du nombre de Mach, a également été étudiée. Une loi permettant de superposer les spectres a été définie empiriquement sur la plage de variation des différents paramètres. Des mesures simultanées entre l'acoustique en champ lointain et la masse volumique dans l'écoulement ont été réalisées pour un jet à Mj = 0:9 et un jet à Mj = 1:32. Ces résultats ont permis l'estimation de cohérences spectrales et de moyennes conditionnelles. Les résultats obtenus mettent en évidence la présence de structures liées au rayonnement acoustique dans une région située proche de l'axe du jet en aval du cône potentiel. Pour finir, une étude a été réalisée sur le screech dans les jets supersoniques sous-détendus. Elle a permis d'identifier la position de la source de la rétroaction acoustique pour les modes A1, A2, et B, ainsi que la structure du cycle de la boucle qui détermine les changements de fréquences observés aux sauts de modes.

Download or read book Contribution exp rimentale l identification des sources de bruit des jets subsoniques et supersoniques chauds written by Xavier Robin and published by . This book was released on 2010 with total page 178 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Le travail présenté dans ce mémoire est relatif au bruit intense émis par le lanceur Ariane V au décollage qui est susceptible d’endommager les charges utiles présentes dans la coiffe du lanceur. L’objectif est d’apporter des éléments nouveaux à la compréhension des phénomènes aérodynamiques à l’origine du bruit émis par les jets subsoniques et supersoniques chauds. Deux études expérimentales sont menées dans ce but. La première s’intéresse à l’influence de la température du jet sur le rayonnement sonore en champ lointain. Les informations concernant les fluctuations de température dans de tels écoulements sont difficiles à obtenir. C’est pourquoi une méthode expérimentale innovante, la Fluorescence Induite par Laser Plan (PLIF) avec acétone, est testée sur des écoulements faiblement subsoniques afin de mieux cerner les possibilités et les limites de la technique. L’application à des écoulements de nombre de Mach plus importants est ensuite discutée. L’autre étude expérimentale est réalisée au banc MARTEL sur deux jets supersoniques chauds, simulant les conditions du lanceur Ariane V au décollage. Les deux jets ont des conditions génératrices équivalentes, mais l’un est adapté et l’autre est non-adapté. L’objectif est de mettre en évidence l’influence des cellules de choc sur le champ sonore rayonné et d’étudier les mécanismes sources de bruit. A cet effet, une méthode causale reliant les fluctuations de vitesse au sein de l’écoulement et le bruit mesuré en champ lointain est appliquée. Les corrélations uʹ-pʹ mettent en évidence une relation forte entre certaines zones des écoulements et le champ sonore rayonné à des angles d’observation proches de l’axe des jets, à savoir les zones de mélange situées à la fin du cône potentiel et les couches de mélange mais aussi la zone supersonique et les cellules de choc pour le jet non-adapté.

Download or read book Etude num rique et exp rimentale du bruit a rodynamique avec application aux jets ronds subsoniques written by Sébastien Barré and published by . This book was released on 2006 with total page 170 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Cette thèse a pour objectif le calcul direct du bruit rayonné par des jets ronds subsoniques à haut nombre de Mach et à nombre de Reynolds élevé. Un solveur L.E.S. en coordonnées cylindriques a été développé. La singularité des équations sur l'axe a été traitée numériquement tout en maintenant une précision de résolution élevée et l'évolution de la couche limite dans la tuyère est calculée. Une méthode de génération de la turbulence a été mise au point, afin d'obtenir des niveaux de fluctuations élevés en sortie de buse. Des mesures aérodynamiques et acoustiques ont ensuite été réalisées sur des jets subsoniques et supersoniques, pour construire une base de données servant à la validation des calculs. Deux jets ronds a Mach 0.9 ont finalement été simulés. L'un est turbulent en sortie de buse et l'autre est laminaire. Les champs aérodynamiques et acoustiques sont en très bon accord avec les mesures et le taux de turbulence a un effet notable sur le rayonnement des jets.

Download or read book Etude et contr le du bruit de jet par simulation num rique written by Benoît Fayard and published by . This book was released on 2010 with total page 227 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L’étude et le contrôle du rayonnement sonore d’un jet sont au coeur des préoccupations actuelles. Les objectifs fixés par l’ACARE pour 2020 (réduction du bruit perçu de 50%) justifient ces travaux de thèse. Cette étude est basée sur la validation d’une méthode de simulation numérique aéro-acoustique hybride, utilisant une LES/MILES (aérodynamique) et une méthode intégrale de propagation de Ffowcs-Williams et Hawkings (acoustique). L’analyse du tenseur de Lighthill permet de déterminer les zones sources du jet. Le calcul des corrélations par la méthode de causalité, permet de quantifier les liens entre les zones sources et le champ lointain. La diminution du bruit de jet passe généralement par la modification de la composition azimutale du jet. Des dispositifs de contrôle actif ou passif sont mis en œuvre par simulation numérique. Les dispositifs considérés sont l’injection de masse aux lèvres de la tuyère à l’aide de microjets ou l’ajout d’une rotation solide dans la tuyère.

Download or read book Contr le de jet par microjets impactants written by Thomas Castelain and published by . This book was released on 2006 with total page 186 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L’utilisation de microjets impactants est une méthode fluidique récemment proposée pour la réduction du bruit de jet. Les quelques travaux expérimentaux d ́écrits jusqu’à présent dans la littérature sur ce procédé fournissent des résultats hétéroclites et parfois contradictoires. En exploitant principalement une étude paramétrique extensive que nous avons réalisée sur un jet à Mach 0,9 et de diamètre 5 cm, la présente thèse a pour ambition de fournir une présentation unifiée de ce contrôle par micro-jets impactants en déterminant les mécanismes impliqués dans la réduction de bruit apportée par le contrôle. Des mesures précises de champs de vitesse sont effectuées par vélocimétrie par image de particules stéréoscopique (SPIV), et les biais de mesures sont évalués. Différentes exploitations originales des champs instationnaires de vitesse sont proposées pour caractériser les structures de la couche de cisaillement du jet principal en présence ou en l’absence de microjets. La comparaison de ces mesures aérodynamiques et de mesures acoustiques en champ lointain met en évidence une forte corrélation entre les caractéristiques aérodynamiques des premiers diamètres du jet et le spectre du bruit émis. Les zones de l’écoulement impliquées dans ces modifications spectrales sont clairement identifiées. Ces dernières rendent compte d’une atténuation globale du bruit qui peut atteindre 2 dB, ainsi que d’une possible régénération en hautes fréquences résultant de la création d’une turbulence à fine échelle par l’impact des microjets. L’influence du nombre, du diamètre et du débit des microjets sur la réduction de bruit met en évidence des effets progressifs avec l’intensité du contrôle. Pour ces différents paramètres, on observe la présence d’un maximum local de la réduction acoustique. Cet optimal caractérise l’échelle spatiale des structures tourbillonnaires gén ́erées par l’impact du microjet sur l’écoulement. Ces structures s’avèrent à l’origine de l’augmentation du mélange et de l’entraînement du jet dans son développement initial, dont il va pouvoir résulter une diminution de la turbulence, un allongement de la zone potentielle vers l’aval et une réduction de bruit.

Download or read book Caract risation statistique des sources a roacoustiques en jets supersoniques par v locim trie laser effet Doppler written by Franck Kerhervé and published by . This book was released on 2004 with total page 248 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Le travail présenté s'inscrit dans le contexte particulier des écoulements en régime supersonique à l'origine de niveaux de bruit très importants et pouvant induire des phénomènes de vibrations significatives des structures solides présentes dans le champ acoustique rayonné. L'étude préalable de techniques de réduction de bruit et des mécanismes vibro-acoustiques nécessite, entre autres, une connaissance rigoureuse du bruit rayonné ainsi que de ces différentes sources. Pour un écoulement libre quelconque, une approche possible d'estimation du bruit généré consiste à relier la dynamique du champ turbulent intrinsèque de l'écoulement au champ acoustique rayonné. Ceci est rendu possible grâce au concept d'{\it analogie aéroacoustique} proposé initialement par Lighthill (1952). La détermination des organisations spatiale et temporelle du champ turbulent à partir d'un tenseur de corrélation des fluctuations de vitesse permet de rendre compte, statistiquement, de l'évolution au sein de l'écoulement des mécanismes de conversion de l'énergie cinétique turbulente en énergie acoustique et indirectement, de celle des sources aéroacoustiques. Des mesures par Vélocimétrie Laser à Effet Doppler (technique de mesure optique) en jets supersoniques successivement froid et chaud sont ainsi ici réalisées afin de déterminer une des composantes principales de ce tenseur de corrélation. Une modélisation simplifiée du tenseur, basée sur l'estimation d'échelles spatiales et temporelles dites intégrales et caractéristiques des mécanismes sources, est ensuite proposée dans la cas d'une turbulence homogène. La composition spectrale du champ turbulent dans le cas du jet supersonique froid est également ici rapportée et renseigne sur sa dynamique. Ces données expérimentales sont finalement couplées à un code de calculs aéroacoustiques dans le but de prédire le spectre d'intensité acoustique rayonné par un jet supersonique chaud.