Download or read book M thode hybdride pour le calcul du rayonnement acoustique d coulements anisothermes faibles nombres de Mach written by François Golanski and published by . This book was released on 2004 with total page 158 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Le rayonnement acoustique d'écoulements libres anisothermes à faibles nombres de Mach est étudié à l'aide d'une méthode aéroacoustique hybride. Le calcul aérodynamique est réalisé par simulation numérique directe d'une approximation quasi-incompressible des équations de Navier-Stokes, alors que l'acoustique est obtenue par résolution des équations d'Euler linéarisées. La définition des sources acoustiques spécifiques aux écoulements anisothermes constitue l'articulation entre ces deux étapes. Cette approche est appliquée à des couches de mélange temporelles et spatiales. Les contributions des différentes sources sont analysées. L'évolution du rayonnement acoustique avec le rapport de températures et le nombre de Mach est étudiée. Les résolutions numériques reposent sur une discrétisation spatiale par des schémas aux différences finies centrées (schémas compacts), des schémas d'intégration en temps de Runge-Kutta d'ordres élevés, et des conditions aux limites anéchoïques.

Download or read book Simulation du bruit d coulements anisothermes par m thodes hybrides pour de faibles nombres de Mach written by Cyril Nana and published by . This book was released on 2012 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Cette étude porte sur le calcul numérique du champ acoustique rayonné par des écoulements subsoniques turbulents présentant des inhomogénéités de température. Des méthodes hybrides sont développées grâce à un développement de Janzen-Rayleigh des équations de Navier-Stokes. L'écoulement est résolu par un calcul quasi incompressible puis les perturbations acoustiques sont propagées selon deux méthodes : les équations d'Euler linéarisées (EEL) et l'approximation à faible nombre de Mach perturbée(PLMNA). Les méthodes sont validées sur des cas simples puis appliquées à une couche de mélange isotherme et anisotherme en développement spatial.

Download or read book Proceedings of the 1st International Conference on Advanced Renewable Energy Systems written by Adel Mellit and published by Springer Nature. This book was released on with total page 633 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt:

Download or read book A hybrid method for computational aeroacoustics applied to confined geometries written by Mélanie Piellard and published by . This book was released on 2008 with total page 153 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Ce travail de thèse concerne le développement d une méthode de calcul du bruit aéroacoustique pour des applications industrielles. Les contraintes liées à ce contexte imposent de choisir une méthode hybride basée sur l’utilisation de codes de calcul commerciaux, adaptée aux écoulements turbulents basse vitesse. Cette approche repose sur l’analogie de Lighthill, et son application fait intervenir deux étapes. Dans la première, l’écoulement turbulent instationnaire est calculé et permet de déterminer les termes sources acoustiques, lesquels sont ensuite propagés dans une seconde étape afin d’obtenir le champ acoustique rayonné. L’implémentation choisie, à savoir le couplage entre les codes Fluent (CFD) et Actran/LA (acoustique) dans une formulation variationnelle, est particulièrement bien adaptée pour l’industrie puisque la complexité des géométries est facilement prise en compte dans les méthodes aux volumes finis (Fluent) et éléments finis (Actran/LA). On considère plusieurs configurations académiques. Le rayonnement acoustique de deux tourbillons corotatifs avec et sans écoulement moyen est d’abord étudié pour valider la méthode; en particulier, on souhaite démontrer la nécessité de prendre en compte l’écoulement moyen local dans le calcul du terme source. Pour ce faire, une simulation numérique directe (DNS) est effectuée avec Fluent pour obtenir une solution de référence, ce qui met en évidence la nature de quadrupôle tournant de la source acoustique. La méthode hybride est ensuite mise en oeuvre avec succès: les termes sources sont calculés à partir des champs de vitesse obtenus dans le calcul DNS, puis ils sont propagés en champ lointain dans le domaine spectral avec Actran/LA. Une deuxième vérification, complémentaire à la comparaison au calcul direct, consiste à résoudre de manière analytique l’équation de Lighthill en utilisant le tenseur de Lighthill calculé par DNS. On retrouve par ailleurs que la présence d’un écoulement moyen à la fois dans les zones de propagation acoustique et de sources a seulement une influence sur la réfraction des ondes acoustiques; en revanche, il n’est pas nécessaire d’en tenir compte dans la détermination du terme source. La deuxième étude académique porte sur la gestion de la sortie de structures turbulentes du domaine de calcul. Ceci produit un rayonnement dipolaire parasite, d’origine purement numérique, et dont les niveaux sont suffisamment élevés pour perturber la solution. On choisit ici de modéliser le problème par la convection d’un tourbillon parfait à travers une frontière fictive. Divers filtres spatiaux sont testés pour ramener les termes sources à zéro à la traversée de la frontière; le réglage optimal de ces filtres dépend de la taille de la structure à dissiper ainsi que de sa vitesse de convection. Enfin, une application réelle est considérée, le diaphragme en conduit à faible nombre de Mach. Une première simulation des grandes échelles (LES) est effectuée sur un modèle réduit de la géométrie puisque l’envergure est tronquée à 10% de sa valeur totale. Malgré les limitations de cette approche, en particulier du fait que la trop petite extension du domaine selon l’envergure empêche un développement tridimensionnel correct de la turbulence, le calcul acoustique bidimensionnel associé produit des résultats consistants. Le modèle 3D complet est ensuite étudié, avec, de la même manière, une LES qui met en évidence des caractéristiques aérodynamiques cette fois tout à fait conformes à la DNS de référence. Une décimation des termes sources par interpolation spatiale est nécessaire pour réduire la taille du modèle acoustique 3D; les résultats après propagation souffrent donc de cette approximation qui nécessite une plus ample validation.

Download or read book Pr diction par m thode int grale du bruit d coulement faible nombre de Mach en conduite en pr sence d obstacles written by Nicolas Papaxanthos and published by . This book was released on 2016 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Ce manuscrit porte sur le développement d'une méthode de calcul du bruit d'écoulement à faible nombre de Mach en conduite en présence d'obstacles. Elle consiste en une simulation numérique de l'écoulement dont les données sauvegardées servent dans un deuxième temps à l'estimation du rayonnement acoustique. Le calcul de mécanique des fluides est réalisé avec un modèle de turbulence LES incompressible. Un code a été développé pour le calcul acoustique qui comprend la transformée de Fourier des données de l'écoulement, le calcul par méthode intégrale et les post-traitements. L'originalité de la méthode réside dans le fait qu'elle nécessite comme informations sur l'écoulement uniquement des données surfaciques. Aucune donnée volumique n'a besoin d'être sauvegardée durant le calcul de mécanique des fluides. Dans une conduite obstruée par un obstacle, les principales sources de bruit se situent à proximité de l'obstacle et le rayonnement diffracté sur l'obstacle domine sur le rayonnement direct des sources. C'est la diffraction du rayonnement incident qui rend négligeable les données volumiques dans le calcul acoustique. Elle est étudiée et illustrée à travers le cas simplifié du rayonnement d'une source placée à proximité d'un obstacle en conduite. Des comparaisons calculs/essais favorables valident la méthode et le code de calcul développé. Plusieurs configurations sont étudiées : l'insertion dans un conduit rectangulaire droit d'un diaphragme, d'un agencement de deux diaphragmes et d'un volet. En présence d'un diaphragme, une théorie de la similitude est introduite ; en présence d'un double diaphragme, des phénomènes d'interaction entre les deux obstacles apparaissent et sont analysés ; et en présence d'un volet, des résonances particulières sont examinées.

Download or read book Calcul du rayonnement acoustique d coulements turbulents bas sur des analogies acoustiques coupl es aux simulations a rodynamiques instationnaires written by Franck Pérot and published by . This book was released on 2004 with total page 180 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Le contexte industriel de cette thèse est l'amélioration des outils de calcul aéroacoustique utilisés pendant les phases de conception des automobiles. L'objectif principal de ce travail est de développer et d'évaluer des méthodes numériques donnant accès au rayonnement sonore produit par des écoulements turbulents à faible nombre de Mach. Pour ce faire, nous utilisons les analogies acoustiques qui fournissent le champ sonore en deux étapes : d'une part le champ turbulent de vitesse incompressible est simulé en utilisant une méthode instationnaire appropriée (U-RANS et LES). D'autre part les termes sources sont construits à partir des grandeurs turbulents et sont combinés à un opérateur de propagation. La formulation utilisée pour extrapoler le champ sonore est la solution de l'équation de Ffowcs Williams et Hawkings. Cette technique est validée sur une configuration de cylindre puis utilisée pour traiter une configuration plus complexe : un demi cylindre sur un plan infini.

Download or read book Calcul direct du bruit a rodynamique et validation de mod les acoustiques hybrides written by Christophe Bogey and published by . This book was released on 2000 with total page 188 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Ce travail de thèse concerne le calcul direct du bruit d'origine aérodynamique à partir des équations de Navier-Stokes. Il permet d'obtenir simultanément les champs aérodynamiques et les champs acoustiques, lesquels possèdent des caractéristiques physiques très différentes, sans faire intervenir de modélisation acoustique. L'alternative à cette démarche consiste à utiliser des méthodes hybrides, également étudiées dans ce travail, qui s'appuient sur un calcul en deux étapes. Dans ces méthodes, on détermine dans une première étape un champ turbulent de vitesse et on utilise, dans une seconde étape, un modèle de sources acoustiques combiné avec un opérateur de propagation pour obtenir le rayonnement acoustique. Pour ces diverses approches, un code de résolution des équations de Navier-Stokes 2-D puis 3-D est développé avec des techniques propres à l'aéroacoustique numérique. Les techniques numériques mises au point prennent en compte les particularités des fluctuations acoustiques. La précision des conditions aux limites fait notamment l'objet d'une évaluation minutieuse à l'aide de cas tests afin de minimiser les réflexions parasites. On dispose ainsi d'un code de simulation numérique directe (DNS) qui calcule toutes les échelles de la turbulence. Le modèle de sous-maille de Smagorinsky est de plus implanté pour pouvoir réaliser des simulations des grandes échelles (LES) dans lesquelles seules les grosses structures sont résolues. Plusieurs configurations sont considérées. (1) Le rayonnement de deux tourbillons corotatifs avec et sans écoulement moyen est déterminé directement par DNS. La source de bruit de type quadrupôle tournant est mise en évidence. Ces deux calculs préliminaires permettent également d'évaluer la précision de la méthode hybride qui introduit des termes sources dans les équations d'Euler linéarisées. L'expression des termes sources est ainsi validée. (2) Le rayonnement produit par appariement de tourbillons dans une couche de mélange 2-D subsonique est calculé directement par LES. Le mécanisme de génération de bruit est analysé en rapport avec la source quadrupolaire associée aux tourbillons corotatifs. Cette simulation permet aussi d'appliquer avec succès les deux méthodes hybrides s'appuyant sur l'analogie de Lighthill et sur les équations d'Euler linéarisées. (3) Un jet rond 3-D présentant un nombre de Mach de 0.9 et un nombre de Reynolds de 6.5 x 104 est étudié par LES. Le développement naturel du jet est obtenu en ajoutant des perturbations aléatoires de vitesse au profil initial en entrée du domaine de calcul. Les caractéristiques aérodynamiques du jet sont validées par comparaison avec des données expérimentales. Le rayonnement acoustique de ce jet, obtenu directement par LES, est conforme aux mesures de la littérature en terme de niveau, de directivité et de contenu spectral. Le jet est aussi excité de manière axisymétrique afin de générer des tourbillons annulaires. Les propriétés du rayonnement acoustique produit par les appariement s de tels tourbillons sont ainsi directement mises en évidence.

Download or read book Etude par simulation num rique directe du rayonnement acoustique de couches de m lange isothermes et anisothermes written by Véronique Fortuné and published by . This book was released on 2000 with total page 161 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: LE CALCUL DIRECT DU RAYONNEMENT ACOUSTIQUE D'UNE COUCHE DE MELANGE EST REALISE EN RESOLVANT LES EQUATIONS DE NAVIER-STOKES DANS UN DOMAINE DE CALCUL QUI PERMET L'ACCES AU CHAMP ACOUSTIQUE LOINTAIN DE L'ECOULEMENT. L'OUTIL QUE NOUS AVONS DEVELOPPE UTILISE LA TECHNIQUE DE LA SIMULATION NUMERIQUE DIRECTE ALLIEE A DES METHODES NUMERIQUES PRECISES POUR ASSURER UNE BONNE QUALITE DU CALCUL ACOUSTIQUE DIRECT. DES SIMULATIONS 2D ET 3D DE L'EVOLUTION TEMPORELLE DE COUCHES DE MELANGE ISOTHERMES ET ANISOTHERMES SONT EFFECTUEES EN REGIME SUBSONIQUE ET NOTAMMENT A FAIBLE NOMBRE DE MACH. L'APPROCHE TEMPORELLE ADOPTEE PERMET D'IDENTIFIER L'EMISSION ACOUSTIQUE ASSOCIEE A CHACUNE DES PHASES DE LA TRANSITION D'UNE COUCHE DE MELANGE. LES RESULTATS DES CALCULS ACOUSTIQUES DIRECTS REVELENT D'UNE PART QUE L'EMISSION SONORE PREDOMINANTE PROVIENT DANS TOUS LES CAS D'UN PROCESSUS D'APPARIEMENT ET QUE LES EFFETS 3D REDUISENT GLOBALEMENT L'EMISSION ACOUSTIQUE DE LA COUCHE DE MELANGE. D'AUTRE PART, LES PRINCIPALES CONSEQUENCES DES EFFETS COMBINES DE LA TEMPERATURE ET DE LA COMPRESSIBILITE OBSERVEES EXPERIMENTALEMENT (AUGMENTATION/REDUCTION DE L'EMISSION SONORE A NOMBRE DE MACH FAIBLE/ELEVE) SONT REPRODUITES AVEC LE MODELE TEMPOREL. LES DONNEES DES SIMULATIONS SONT EGALEMENT UTILISEES POUR REALISER DES PREDICTIONS DE BRUIT BASEES SUR L'ANALOGIE DE LIGHTHILL. LA COMPARAISON DE CES ESTIMATIONS AVEC LES SOLUTIONS DE REFERENCE OBTENUES PAR LE CALCUL ACOUSTIQUE DIRECT MONTRE UN EXCELLENT ACCORD DANS TOUS LES CAS. DANS LES CAS ANISOTHERMES, NOUS MONTRONS LA NECESSITE DE TENIR COMPTE D'UN TERME SOURCE SUPPLEMENTAIRE ET L'ANALYSE DES CONTRIBUTIONS SEPAREES DE CHAQUE TERME SOURCE NOUS PERMET D'INTERPRETER LE MECANISME DE RENVERSEMENT DE TENDANCE COMME LE RESULTAT D'UN CHANGEMENT DE TERME SOURCE PREPONDERANT.

Download or read book M thode adaptative de raffinement local multi niveaux pour le calcul d coulements r actifs faible nombre de Mach written by Xavier Coré and published by . This book was released on 2002 with total page 144 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'approximation isobare du système d'équation de bilan de masse, de quantité de mouvement, d'énergie et des espèces chimiques est une approximation appropriée pour représenter les écoulements réactifs à faible nombre de Mach. Dans cette approximation, qui néglige les phénomènes acoustiques, le mélange est hydrodynamiquement incompressible et les effets thermodynamiques conduisent à une compression uniforme du système. Nous présentons une nouvelle méthode numérique pour cette approximation. Une méthode de projection incrémentale, qui utilise la forme originale du bilan de masse, assure la discrétisation temporelle des équations de Navier-stokes. La discrétisation spatiale est réalisée avec une méthode de volumes finis sur maillage décalé de type MAC. Un schéma de décentrement d'ordre élevé est utilisé pour l'estimation des flux convectifs. Nous associons à cette discrétisation, une méthode de raffinement local multi-niveaux, basée sur l'approche de Correction en Flux à l'Interface. Une première application concerne un écoulement forcé avec masse volumique variable donnée, imitant un problème de combustion. La deuxième application est le problème de convection naturelle, tout d'abord pour de faibles variations de température puis au-delà de la limite de validité de l'approximation de Boussinesq. Enfin, la troisième application est une flamme de diffusion laminaire. Pour chacun de ces cas-test, nous montrons la robustesse de la méthode numérique proposée, notamment vis à vis des variations de la masse volumique. Et nous analysons le gain en précision obtenu par la méthode de raffinement local multi-niveaux.

Download or read book A Parallel Finite Volume Algorithm for Large eddy Simulation of Turbulent Flows written by Trong T. Bui and published by . This book was released on 1998 with total page 28 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: