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Approches Numeriques Pour La Simulation Du Bruit A Large Bande En Vue De Lapplication Aux Turbomachines
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Book Synopsis Approches numériques pour la simulation du bruit à large bande en vue de l'application aux turbomachines by : Jérôme Boudet
Download or read book Approches numériques pour la simulation du bruit à large bande en vue de l'application aux turbomachines written by Jérôme Boudet and published by . This book was released on 2003 with total page 230 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: La simulation numérique du bruit à large bande est évaluée sur une configuration acédémique : l'écoulement autour d'un profil d'aube situé dans le sillage d'un barreau circulaire (régime sous-critique). L'approche choisie consiste à simuler l'áérodynamique au voisinage des solides, pour ensuite calculer le son en champ lointain par l'analogie acoustique de Ffowcs Williams et Hawkings. Deux voies sont évaluées pour le calcul aérodynamique : les équations soumises à une moyenne d'ensemble (U-RANS) permettent une estimation des fluctuations déterministes, mais nécessitent l'ajout d'un modèle stochastique pour les composantes à large bande ; la simulation des grandes échelles (LES) permet une représentation plus précise de l'écoulement et une simulation directe des principales composantes à large bande. Les résultats sont comparés à l'expérience : profils moyens, champs instantanés, spectres aérodynamiques et acoustiques et décomposition en composantes principales.
Book Synopsis Unsteady Aerodynamics, Aeroacoustics and Aeroelasticity of Turbomachines by : Kenneth C. Hall
Download or read book Unsteady Aerodynamics, Aeroacoustics and Aeroelasticity of Turbomachines written by Kenneth C. Hall and published by Springer Science & Business Media. This book was released on 2006-03-08 with total page 648 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: This textbook is a collection of technical papers that were presented at the 10th International Symposium on Unsteady Aerodynamics, Aeroacoustics, and Aeroelasticity of Turbomachines held September 8-11, 2003 at Duke University in Durham, North Carolina. The papers represent the latest in state of the art research in the areas of aeroacoustics, aerothermodynamics, computational methods, experimental testing related to flow instabilities, flutter, forced response, multistage, and rotor-stator effects for turbomachinery.
Book Synopsis AIAA Aerospace Sciences Meeting and Exhibit, 42nd by :
Download or read book AIAA Aerospace Sciences Meeting and Exhibit, 42nd written by and published by . This book was released on 2004 with total page 566 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt:
Book Synopsis Modélisation du bruit à large bande rayonné par un profil isolé by : Djaafer Fedala
Download or read book Modélisation du bruit à large bande rayonné par un profil isolé written by Djaafer Fedala and published by . This book was released on 2007 with total page 160 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Les nuisances sonores sont devenues une importante préoccupation environnementale. L'accroissement des exigences de confort et le durcissement des réglementations européennes et mondiales ont rendu la réduction du bruit aérodynamique des turbomachines un enjeu primordial pour plusieurs industries. Ce travail a pour objectif principal le développement d'outils de modélisation de la composante à large bande du bruit des ventilateurs de façon à l'intégrer comme critère d'optimisation dès leur phase de conception. L'étude est concentrée sur les deux sources reconnues pour leurs contributions significatives dans le bruit rayonné : l'interaction des pales avec l'écoulement turbulent amont et la diffraction de la couche limite turbulente au niveau du bord de fuite. Dans un premier temps, une approche reposant sur la formulation analytique d'Amiet pour la prédiction du bruit d'un profil isolé disposé dans un écoulement turbulent est mise en oeuvre. L'effet de l'épaisseur n'est pas pris en compte dans la formulation initiale d'Amiet. Une correction gaussienne a été proposée sur la base des travaux de Gershfeld améliorant ainsi considérablement les résultats de calculs. Une extension vers la turbomachine est ensuite proposée et validée expérimentalement. Un ventilateur axial est disposé à l'amont de différents écoulements incidents turbulents générés par cinq dispositifs de contrôle de turbulence. La turbulence incidente est caractérisée par le modèle spectral de von Kármán à partir des mesures à fils chauds. La confrontation des spectres de puissance acoustique calculés à ceux mesurés donne un accord satisfaisant sur une large bande fréquentielle audible. Dans la deuxième partie, une modélisation hybride combinant des Simulations des Grandes Echelles avec une solution intégrale dans le domaine temporel de l'analogie de Ffowcs Willimas & Hawkings est développée. Une validation complétée par une étude des erreurs numériques du code acoustique développé sur la base de la formulation intégrale 1A de Farassat avec une surface perméable de Di Francescontonio a été réalisée. Les simulations LES bidimensionnelles de l'écoulement turbulent autour d'un profil ont reproduit la transition de la couche limite turbulente et le détachement tourbillonnaire au bord de fuite. L’analyse des spectres de pression pariétale a révélé que l’écoulement amont a un important effet sur les fluctuations de pression pariétale et leurs localisations.
Book Synopsis Modélisation du bruit à large bande de soufflantes de turboréacteurs by : Gabriel Reboul
Download or read book Modélisation du bruit à large bande de soufflantes de turboréacteurs written by Gabriel Reboul and published by . This book was released on 2010 with total page 170 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Cette thèse propose différentes méthodologies de calcul du bruit à large bande générée par l’interaction rotor-stator d’une soufflante de turboréacteur et ce de la génération des sources acoustiques jusqu’au rayonnement en champ lointain. En premier lieu, le mécanisme d’interaction rotor-stator est étudié à travers une turbulence de grille homogène et isotrope (THI) impactant un profil isolé. Le cas de l’interaction rotor-stator en milieu guidé est ensuite traité et appliqué à une maquette de compresseur axial. Enfin, la dernière partie traite de la simulation du rayonnement aval en sortie de conduit. Dans chacune de ces parties, des approches analytiques et numériques sont proposées. Les méthodes analytiques permettentune prévision rapide du problème simplifié, et les méthodes numériques permettent de lever les hypothèses au prix d’un temps de calcul plus long.Le modèle d’Amiet est mis en œuvre pour simuler le bruit d’interaction THI-profil à travers une expérience en soufflerie anéchoïque. Ce modèle simplifiant le profil en une plaque plane non portante, une approche numérique est également mise en place. La convection de perturbations de vitesse incidentes synthétisant une THI et impactant un profil isolé est simulée à l’aide d’un code CAA (Computational AeroAcoustics) résolvant les équations d’Euler en deux dimensions. Les différences de rayonnement entre une plaque plane et un profil cambré épais observées expérimentalement sont en partie retrouvées. Une simulation plus avancée d’un calcul LES (Large Eddy Simulation) 3D est également abordée.Dans la deuxième partie du mémoire, le modèle d’Amiet est étendu au problème de l’interaction rotor-stator en conduit. Différentes formulations sont proposées et discutées. Elles sont appliquées au cas d’un banc d’essai du DLR (centre de recherche aérospatiale allemand) avec des données d’entrée provenant d’un calcul RANS (Reynolds Averaged Navier-Stockes) ou bien directement de mesures. Les prévisions acoustiques ainsi obtenues sont satisfaisantes (+/-2 dB avec des données d’entrée expérimentales) compte tenu de la relative simplicité des modèles. Un calcul LES est exploité pour fournir directement les sources de bruit (fluctuations de pression pariétale). Les spectres obtenus montrent des tendances similaires à ceux issus du modèle d’Amiet malgré certains phénomènes non-physiques encore présents au niveau du calcul LES.Pour terminer, le rayonnement en champ libre est traité. Une manière simple et rapidede résoudre ce problème consiste à utiliser une intégrale de Kirchhoff, en supposant unécoulement moyen uniforme. Une comparaison avec une solution analytique (technique deWiener-Hopf) exacte pour les mêmes conditions montre que le rayonnement du bruit large bande est bien prévu par la méthode de Kirchhoff pour des angles de rayonnement inférieursà 90°. Cependant, pour prendre en compte la géométrie d’éjection de la nacelle et l’effet d’un écoulement hétérogène (cisaillement) sur le rayonnement en champ libre, une approche numérique est mise en place. Une technique permettant de simuler le caractère aléatoire des sources turbulentes ainsi que de satisfaire l’hypothèse de modes acoustiques incohérents est développée. Cette méthodologie est appliquée au cas simple du conduit semi-infini, puis à une tuyère réaliste. Les calculs sont validés à l’aide de solutions analytiques sur les configurations simplifiées. Une analyse critique des instabilités créées dans la couche de cisaillement et de leur influence sur les formulations intégrales couplées au calcul Euler pour obtenir le bruit en champ lointain complète ce dernier chapitre.
Book Synopsis Approches analytiques et numériques pour la prédiction du bruit tonal et large bande de soufflantes de turboréacteurs by : Jérôme De Labrouhe De Laborderie
Download or read book Approches analytiques et numériques pour la prédiction du bruit tonal et large bande de soufflantes de turboréacteurs written by Jérôme De Labrouhe De Laborderie and published by . This book was released on 2013 with total page 266 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt:
Book Synopsis Métrologie instationnaire embarquée pour la modélisation du bruit à large bande dans les turbomachines by : Jérémy Hurault
Download or read book Métrologie instationnaire embarquée pour la modélisation du bruit à large bande dans les turbomachines written by Jérémy Hurault and published by . This book was released on 2010 with total page 163 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Les nuisances sonores sont devenues une importante préoccupation environnementale. L'accroissement des exigences de confort et le durcissement des réglementations tant européennes que mondiales ont rendu la réduction du bruit aérodynamique des turbomachines un enjeu primordial pour de nombreuses industries. Ce travail a pour objectif principal le développement d'outils de modélisation de la composante à large bande du bruit des ventilateurs de façon à l'intégrer comme critère d'optimisation dès leur phase de conception. L'empilement (dévers) étant connu pour avoir une influence sur les émissions acoustiques des ventilateurs, trois ventilateurs à empilements différents seront comparés tout au long de ce mémoire. Un banc d'essai permettant l'acquisition des pressions moyennes et instationnaires sur les pales des ventilateurs est conçu puis fabriqué. Ces données sont nécessaires comme entrées d'un modèle de prévision du bruit de bord de fuite. Les spectres de pressions mesurés sont comparés à différents modèles puis utilisés pour obtenir le spectre acoustique en champ lointain à partir du modèle d'Amiet de bord de fuite. Ce modèle prévu pour un profil fixe est adapté pour un ventilateur. Puis une simulation numérique RANS avec modèle de turbulence du deuxième ordre, de ces trois ventilateurs, est réalisée afin d'obtenir : les performances globales des ventilateurs à différents débits, la morphologie de l'écoulement notamment les profils des vitesses aval, les composantes du tenseur des contraintes de Reynolds, les champs de pression sur les pales et les variables de la couche limite. Toutes ces données sont comparées avec différentes mesures sur un banc normalisé permettant la mesure du débit de fonctionnement
Book Synopsis Modélisation des phénomènes instationnaires en turbomachines by : Adbelkader Maloum
Download or read book Modélisation des phénomènes instationnaires en turbomachines written by Adbelkader Maloum and published by . This book was released on 2002 with total page 312 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Les constructeurs de turbomachines sont confrontés de nos jours à des difficultés de dimensionnement en raison du durcissement des réglementations européennes en matière de lutte contre les nuisances acoustiques. Ainsi, tous les mécanismes générateurs du bruit sont explorés. Le présent travail de recherche, à caractère théorique et expérimental, s'inscrit dans cette direction. Ceci permet de prédire et d'améliorer les performances acoustiques des machines sans nuire à leurs performances aérauliques. Une étude bibliographique a permis de mesurer la complexité des phénomènes instationnaires générateurs du bruit aérodynamique à fréquences discrètes et à large bande et de montrer la diversité des modèles permettant sa prédiction. Le formalisme de Ffowcs Williams & Hawkings a été retenu pour la prédiction du bruit de raies des ventilateurs axiaux en champ lointain. Les efforts aérodynamiques instationnaires nécessaires à l'application du formalisme ont été déterminés d'une part par un calcul potentiel, et d'autre part, par la simulation numérique. La prédiction du bruit de raie en champ proche a été également étudiée par l'approche potentielle. Une étude expérimentale a été menée pour permettre une comparaison entre les résultats théoriques et les résultats expérimentaux. Ces travaux montrent également l'influence de l'environnement proche de la roue sur le comportement aéroacoustique d'une machine axiale.
Book Synopsis Modélisation analytique du bruit aérodynamique à large bande des machines tournantes : utilisation de calculs moyennés de mécanique des fluides by : Yannick Rozenberg
Download or read book Modélisation analytique du bruit aérodynamique à large bande des machines tournantes : utilisation de calculs moyennés de mécanique des fluides written by Yannick Rozenberg and published by . This book was released on 2007 with total page 174 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Le bruit à large bande constitue aujourd’hui une part importante, parfois dominante, du bruit généré par certains ventilateurs à basse vitesse ou soufflantes de turbomachines. Ce travail de thèse propose une approche hybride combinant les méthodes analytiques avec le post-traitement de simulations des équations moyennées de la mécanique des fluides.Une synthèse bibliographique du bruit à large bande généré par les profils d’aile est effectuée. Les modèles analytiques développés par Amiet pour le bruit d’impact de turbulence et le bruit de bord de fuite sont présentés, et des extensions en sont également proposées. Dans une seconde partie, les pales d’un ventilateur axial à basse vitesse sont instrumentées, afin de mesurer la statistique de pression en paroi. Le modèle analytique du bruit de bord de fuite est ici étendu au cas d’une pale de ventilateur puis validé par comparaison de la pression acoustique mesurée en chambre anéchoïque avec le modèle. Une extension est ensuite proposée pour appliquer, à titre prospectif, cette formulation en champ libre au calcul de la puissance acoustique d’une soufflante de turbomachines. Dans un contexte industriel, les informations disponibles sur l’écoulement autour d’un ventilateur ne sont que les données moyennes, issues d’une simulation des équations moyennées de Navier-Stokes (RANS). Dans des cas simples, des modèles semi-empiriques permettent d’en déduire le spectre des fluctuations de pression en paroi. En revanche, ils ne peuvent pas être appliqués à un écoulement soumis à un gradient de pression positif. Une augmentation du niveau spectral dans ce cas est observée et un nouveau modèle empirique est proposé.
Book Synopsis Etude de jets supersoniques impactant une paroi par simulation numérique by : Romain Gojon
Download or read book Etude de jets supersoniques impactant une paroi par simulation numérique written by Romain Gojon and published by . This book was released on 2015 with total page 180 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Cette thèse est consacrée à l'étude des propriétés aéroacoustiques de jets supersoniques impactant une paroi par simulation des grandes échelles. Ces simulations sont réalisées à partir des équations de Navier-Stokes 3-D instationnaires compressibles exprimées pour des coordonnées cartésiennes ou cylindriques. Afin de résoudre ces équations, des schémas numériques de différenciation spatiale et d'intégration temporelle peu dispersifs et peu dissipatifs sont utilisés. Les écoulements étudiés étant supersoniques, une procédure de capture de choc est également implémentée afin de supprimer les oscillations de Gibbs de part et d'autre des chocs.Dans un premier temps, un jet rond libre et quatre jets ronds impactant une paroi avec un angle de 90 degrés sont simulés sur des maillages cylindriques. Ces jets sont supersoniques, sous-détendus, et sont caractérisés par un nombre de Reynolds calculé à partir du diamètre du jet de Re=60.000, et par un nombre de Mach parfaitement détendu de Mj=1.56. Les résultats du jet libre sont tout d'abord présentés. Ils sont comparés aux résultats de plusieurs études expérimentales et de modèles afin de valider l'approche numérique utilisée. Notamment, les différentes composantes acoustiques spécifiques aux jets sous-détendus comme le bruit de choc large-bande et le bruit de screech sont observées et analysées. Les résultats obtenus pour les quatre jets impactant une paroi sont ensuite examinés. Dans ce cas, la présence d'une boucle de rétroaction aéroacoustique entre les lèvres de la buse et la paroi est montrée. Pour finir, le comportement aérodynamique et aéroacoustique des jets est étudié, et comparé à différentes études numériques et expérimentales de la littérature. Quatre jets plans supersoniques idéalement détendus impactant une paroi avec un angle de 90 degrés sont ensuite calculés. Ils ont un nombre de Reynolds évalué à partir de la hauteur de la buse de Re=50.000 et un nombre de Mach de Mj=1.28. Une boucle de rétroaction aéroacoustique entre la buse et la paroi est de nouveau mise en évidence. Une combinaison de modèles associant un modèle d'onde stationnaire aérodynamique-acoustique et un modèle de stabilité de jet plan 2-D avec des couches de mélange infiniment minces est alors proposée. Ce modèle permet de déterminer à la fois les fréquences les plus probables de la boucle de rétroaction aéroacoustique et leurs natures plane ou sinueuse.Enfin, les simulations de deux jets plans supersoniques impactant une paroi avec des angles de 60 et 75 degrés sont réalisées grâce à l'utilisation de deux maillages cartésiens, par une méthode de recouvrement de maillages. Les modifications des propriétés de la boucle de rétroaction aéroacoustique lorsque l'angle d'impact dévie de 90 degrés sont ainsi étudiées.
Book Synopsis Méthodes numériques d'identification des sources de bruit aérodynamique pour les trains d'atterrissage by : Antoine Hajczak
Download or read book Méthodes numériques d'identification des sources de bruit aérodynamique pour les trains d'atterrissage written by Antoine Hajczak and published by . This book was released on 2020 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Les nuisances sonores occasionnées par le trafic aérien conduisent les acteurs du secteur aéronautique à mener des recherches dans le but de les réduire. Ce travail de thèse porte sur la contribution des trains d'atterrissage, dominante en phase d'approche. Il s'inscrit dans la continuité de travaux antérieurs menés à l'ONERA et qui ont conduit à l'établissement d'une stratégie de simulation numérique précise et efficace permettant de prédire fidèlement l'écoulement autour d'un train d'atterrissage, ainsi que le bruit généré par cet écoulement. Malgré la précision de ces calculs, les mécanismes physiques à l'origine du bruit restent relativement mal identifiés. Cette thèse s'est concentrée sur un sous-composant essentiel du train d'atterrissage - la roue - en étudiant ses sources de bruit dans une configuration isolée. La majeure partie des travaux s'est appuyée sur la simulation numérique de l'écoulement autour d'une roue simplifiée de train. Deux approches complémentaires ont été considérées pour tenter d'identifier les sources de bruit présentes dans cette configuration. La première a adopté le formalisme de l'analogie acoustique. La contribution relative des sources dipolaires et quadripolaires a été évaluée par application de l'analogie de Ffowcs-Williams et Hawkings et on a montré que les secondes dominent les premières lorsque le produit MSt est supérieur à l'unité. Une interprétation de ce résultat a été proposée à l'aide d'un algorithme de beamforming appliqué à la pression calculée en champ lointain, permettant d'identifier des sources de bruit dans le sillage de la roue lorsque celle-ci n'est plus compacte acoustiquement. La seconde approche a consisté à rechercher un lien causal entre le champ acoustique et les variables aérodynamiques de l'écoulement. Le champ de pression issu de la simulation numérique nécessitant d'être filtré afin d'en extraire sa partie acoustique, des méthodes de filtrage basées sur la transformée de Fourier spatio-temporelle et sur la transformée en ondelettes ont été mises en œuvre. La méthode reposant sur la transformée de Fourier s'est avérée la plus en accord avec les résultats attendus. Les signaux ainsi filtrés ont été utilisés comme signaux conditionneurs dans un algorithme d'estimation stochastique linéaire afin de reconstruire les structures turbulentes impliquées dans la génération de bruit. Les résultats préliminaires semblent confirmer le rôle dominant joué par la diffraction du bord aval de la cavité dans l'émission sonore. Enfin, une dernière approche a été proposée pour traiter le cas particulier des résonances acoustiques de nature déterministe. Pour cela, la méthode des éléments de frontière a été utilisée avec succès pour résoudre l'équation d'Helmholtz entre les cavités cylindriques face-à-face du train LAGOON, confirmant l'hypothèse de résonance au sein de l'espace annulaire ainsi formé et montrant l'intérêt d'une telle méthode pour s'affranchir des limites inhérentes à la modélisation analytique de ce type de configuration.
Book Synopsis Contribution à l'étude du bruit acoustique d'origine magnétique en vue de la conception optimale de machines synchrones à griffes pour application automobile by : Antoine Tan-Kim
Download or read book Contribution à l'étude du bruit acoustique d'origine magnétique en vue de la conception optimale de machines synchrones à griffes pour application automobile written by Antoine Tan-Kim and published by . This book was released on 2015 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Cette thèse porte sur la simulation et la réduction du bruit acoustique d'origine magnétique des alternateurs à griffes ainsi que sur la compréhension des phénomènes mis en jeu dans la génération du bruit. La structure, les différents composants et les particularités du bruit acoustique de l'alternateur à griffes sont détaillés dans la première partie. La problématique ainsi que l'approche générale de cette thèse sont ensuite exposées. Cette approche se base sur la simulation du bruit acoustique d'origine magnétique. Un état de l'art des études sur le bruit acoustique d'origine magnétique des machines électriques est présenté dans la seconde partie. Les modèles électromagnétiques, mécaniques et acoustiques utilisés pour l'étude de ces machines ainsi que les principales solutions de réduction du bruit sont exposés. Les nouvelles approches de modélisation électromagnétique et vibro-acoustique de la machine à griffes sont développées dans la troisième partie. Deux modèles électromagnétiques sont étudiés : un modèle numérique qui repose sur l'utilisation de la méthode des éléments finis et un modèle hybride qui allie le modèle numérique à un modèle analytique. Ce dernier s'appuie sur la décomposition de l'induction magnétique dans l'entrefer en un produit d'une fonction de perméance avec une fonction de force magnétomotrice. Chaque fonction prend en compte les variations axiales dues à la géométrie des griffes. Ce modèle nécessite toutefois l'utilisation d'un modèle numérique afin de prendre en compte la saturation et les forces tangentielles. Un modèle mécanique purement numérique est ensuite construit. Il permet de prendre en compte la géométrie exacte des pièces ainsi que les contacts entre les pièces. Ce modèle mécanique est développé grâce à la corrélation avec des mesures et porte principalement sur trois parties de l'alternateur : le paquet de tôles du stator, le bobinage du stator et l'assemblage stator-paliers. Enfin, les simulations acoustiques avec les modèles numériques sont comparées aux mesures et permettent de retrouver les principaux pics de bruit des alternateurs. Dans la quatrième partie, des études de sensibilités sont menées afin de déterminer les paramètres les plus influents sur le bruit acoustique d'origine magnétique des machines à griffes. Ces études montrent l'influence importante de la géométrie du rotor, du bobinage stator et de la température sur le bruit. Les modifications de la structure ainsi que les imperfections étudiées (i.e. défauts de forme et excentricité) ont une influence moindre. Les caractéristiques des forces magnétiques ainsi que les influences des forces radiales et tangentielles sont ensuite exposées. Finalement, des exemples d'optimisation du rotor sont traités avec les deux modèles électromagnétiques (numérique et hybride). Un prototype est réalisé pour valider expérimentalement les résultats des simulations et un gain de 10 dB est obtenu sur la puissance acoustique.
Book Synopsis Méthodes numériques pour les écoulements supersoniques avec application au calcul du bruit rayonné par un jet sur-détendu by : Nicolas de Cacqueray
Download or read book Méthodes numériques pour les écoulements supersoniques avec application au calcul du bruit rayonné par un jet sur-détendu written by Nicolas de Cacqueray and published by . This book was released on 2010 with total page 157 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Cette thèse est consacrée au calcul et à l’étude du champ acoustique rayonné par un jet fortement supersonique, sur-détendu et chauffé. L’approche numérique utilisée consiste à résoudre simultanément l’écoulement turbulent et le champ proche acoustique par simulation des grandes échelles.Afin de résoudre les équations de Navier-Stokes instationnaires et compressibles, des schémas numériques de dérivation spatiale et d’intégration temporelle peu dissipatifs et peu dispersifs sont utilisés. Pour le système de coordonnées cylindriques, une procédure de déraffinement progressive au voisinage de l’axe du jet est proposée pour augmenter le pas de temps de l’intégration temporelle. Une procédure de capture de choc est finalement développée pour supprimer les oscillations de Gibbs aux voisinages des chocs. Cette procédure est explicite, adaptative et conservative.Un jet rond, sur-détendu et présentant un nombre de Mach d’éjection de 3.30 ainsi qu’une pression et une température de réservoir de 28.6 × 105Pa et 1144K est résolu par simulation des grandes échelles. Ce jet est initialement laminaire et possède un nombre de Reynolds de 0.94 × 105. Les champs aérodynamique et acoustique obtenus sont comparés aux données disponibles dans la littérature. Afin de pouvoir identifier les sources acoustiques,le champ turbulent est caractérisé le long de la couche de mélange, notamment en utilisant une analyse spectrale et une décomposition selon les modes azimutaux. Les champs acoustiques proche et lointain sont enfin étudiés et différentes composantes de bruit sont identifiées à partir de comparaisons avec des mesures et des modèles de la littérature, ainsi qu’en établissant des liens avec les propriétés de l’écoulement turbulent. L’influence des effets de la propagation non linéaire des ondes acoustiques est finalement discutée.
Book Synopsis Bruit rayonné par un écoulement affleurant une cavité by : Xavier Gloerfelt
Download or read book Bruit rayonné par un écoulement affleurant une cavité written by Xavier Gloerfelt and published by . This book was released on 2001 with total page 274 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Mon travail de thèse est consacré au calcul direct du bruit d'origine aérodynamique à partir des équations de Navier-Stokes. Cette méthode consiste à déterminer simultanément le champ aérodynami¬que et les ondes acoustiques qui possèdent des caractéristiques physiques très différentes, sans faire intervenir de modélisation acoustique. Elle nécessite donc l'utilisation de techniques numériques qui prennent en compte les particularités des fluctuations acoustiques. L'alternative à cette démarche consiste en effet à utiliser une méthode hybride, s'appuyant sur un calcul en deux étapes. La première étape détermine un champ turbulent de vitesse, alors que la seconde utilise un modèle de sources acoustiques combiné avec un opérateur de propagation pour obtenir le rayonnement acoustique. Le premier chapitre présente le code aéroacoustique ALESIA et les développements nouveaux pour l'étendre aux situations en présence de parois physiques. On a notamment développé une formulation des conditions aux limites de paroi. Ce problème est illustré par des cas-tests acoustiques et visqueux. Le deuxième chapitre synthétise l'état des connaissances théoriques et expérimentales concernant l'écoulement au dessus d'une cavité et notamment le rayonnement sonore associé. On s'attache plus particulièrement à la boucle de rétroaction aérodynamique pouvant générer les oscillations autoen-tretenues observées. Le calcul direct du bruit de cavité par simulation numérique directe (DNS) des équations de Navier-Stokes est mis en oeuvre pour plusieurs configurations bidimensionnelles dans le troisième chapitre. Une première simulation laminaire à bas Reynolds permet de reproduire le cou¬plage pression-vorticité responsable d'un rayonnement intense. L'étude de l'influence de l'épaisseur de la couche limite incidente met en évidence un nouveau régime d'écoulement, peut-être les limites d'une approche 2-D. Une deuxième simulation reproduit à l'échelle 1, par DNS, une configuration étudiée expérimentalement par Karamcheti(1955), où une couche limite laminaire à Mach 0.7 affleure une cavité rectangulaire bidimensionnelle. Parmi les théories aéroacoustiques disponibles, le quatrième chapitre analyse les possibilités offertes par les méthodes intégrales, afin de déterminer leur pertinence et leur complémentarité avec les cal¬culs directs. Une revue exhaustive des formulations et des applications existantes permet d'ordonner les nombreux développements réalisés dans ce domaine et de déterminer leur champ d'application respectif. Le dernier chapitre discute la résolution numérique de ces formulations. Trois formula¬tions intégrales, l'analogie de Ffowcs Williams et Hawkings, la méthode d'extrapolation de Kirchhoff et la méthode d'extrapolation basée sur l'équation de Ffowcs Williams et Hawkings sont mises en oeuvre pour plusieurs configurations. L'application à la cavité non compacte de Karamcheti permet d'appréhender les possibilités offertes en terme de gain numérique et d'analyse des sources de bruit.
Book Synopsis Simulation Numerique du Bruit Aval de Soufflante de Turboreacteur by :
Download or read book Simulation Numerique du Bruit Aval de Soufflante de Turboreacteur written by and published by Ed. Techniques Ingénieur. This book was released on with total page 9 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt:
Book Synopsis Contribution à la prédiction et à la réduction du bruit aérodynamique d'une turbomachine de type hélicocentrifuge by : Hervé Ameziane
Download or read book Contribution à la prédiction et à la réduction du bruit aérodynamique d'une turbomachine de type hélicocentrifuge written by Hervé Ameziane and published by . This book was released on 1992 with total page 210 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: LES MECANISMES DE GENERATION DU BRUIT AERODYNAMIQUE D'UNE TURBOMACHINE DE TYPE HELICO-CENTRIFUGE SONT ANALYSES. LE BRUIT PREPONDERANT EST UN BRUIT DE RAIES, DE NATURE DIPOLAIRE, C'EST-A-DIRE DU AUX FORCES FLUCTUANTES SUR LES PALES. LE MODELE DE LOWSON EST RETENU. IL PROPOSE UNE FORMULATION DU BRUIT D'INTERACTION ROTOR-STATOR, UTILISANT UNE EXPRESSION SEMI-EMPIRIQUE DES EFFORTS FLUCTUANTS. POUR COMPLETER LE MODELE, DEUX MODIFICATIONS SONT PROPOSEES. LA PREMIERE PREND EN COMPTE L'EFFORT RADIAL QUI PERMET D'APPREHENDER L'EFFET HELICO-CENTRIFUGE. LA DEUXIEME CONCERNE LES DIRECTIVITES AZIMUTALES, UTILES POUR LE CALCUL DE LA PUISSANCE ACOUSTIQUE. LE MODELE EST VALIDE PAR UNE ETUDE PARAMETRIQUE, DONT L'OBJECTIF EST DE REDUIRE LE BRUIT DE RAIES. IL EST MONTRE QUE L'INTERACTION ROTOR-STATOR CONSTITUE LA PRINCIPALE SOURCE DE BRUIT. L'EFFET HELICO-CENTRIFUGE ET CELUI DU NOMBRE DE PALES DU ROTOR SUR LE BRUIT RAYONNE SONT EXPERIMENTES. LE MODELE EST CALE A L'AIDE D'UN PARAMETRE ARBITRAIRE, DONT LA VARIATION POUR LES DIFFERENTS ROTORS REALISES EST ETUDIEE. UNE DIMINUTION DE 12 DB DU BRUIT DE RAIES EST OBTENUE, COMPENSEE PAR UNE AUGMENTATION DU BRUIT LARGE BANDE. UNE AVANCEE EST REALISEE TANT SUR LA COMPREHENSION DES MECANISMES DE GENERATION DU BRUIT, QUE SUR LE CALCUL DE LA PUISSANCE ACOUSTIQUE. APRES REDUCTION, IL N'EST PLUS PERMIS DE NEGLIGER LES AUTRES SOURCES DE BRUIT, ET POUR LA SUITE DE CETTE ETUDE, IL CONVIENDRA D'EN TENIR COMPTE
Book Synopsis Modélisation du bruit de phase des oscillateurs hyperfréquences et optimisation des systèmes de communications numériques by : Stéphane Bougeard
Download or read book Modélisation du bruit de phase des oscillateurs hyperfréquences et optimisation des systèmes de communications numériques written by Stéphane Bougeard and published by . This book was released on 2001 with total page 486 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Face à la congestion des ressources spectrales, les systèmes de radiocommunications à très larges bandes tendent à utiliser des fréquences proches de la bande millimétrique. A ces fréquences, la conception d'oscillateurs présentant une bonne pureté spectrale n'est pas sans poser de réels problèmes technologiques. Ainsi, un des handicaps majeurs à l'heure actuelle est l'augmentation du bruit de phase des oscillateurs grand-public chargés d'assurer la transposition de fréquence. Les recherches présentées dans ce mémoire de thèse ont pour but l'étude et la modélisation du bruit de phase des oscillateurs ainsi que l'optimisation des systèmes de communications numériques en présence de bruit de phase. Différents modèles analytiques de bruit de phase y sont présentés et sont appliqués à l'étude de systèmes de communications numériques monoporteuse et multiporteuses. Un nouveau modèle permettant de générer dcs échantillons temporels est utilisé pour la conception de simulateurs matériel et logiciel de bruit de phase. Les performances obtenues avec ces différentes approches sont confrontées pour divers systèmes de communications numériques monoporteuse et multiporteuses, permettant ainsi de valider les différents modèles étudiés. Une attention particulière est ensuite portée à l'étude des fonctions de démodulation, de synchronisation et d'égalisation en présence de bruit de phase. Pour des Modulations d'Amplitude en Quadrature, un nouveau procédé de démodulation plus robuste aux erreurs de phase est proposé puis appliqué afin d'améliorer les performances d'un système de synchronisation à décision dirigée. Une étude de l'association des fonctions de synchronisation et d'égalisation adaptative en présence de bruit de phase est ensuite développée dans un contexte de canaux multitrajets théoriques. Enfin, une application à la configuration d'un système très large bande pour des transmissions point à multipoints à 17 GHz et à l'intérieur des bâtiments conclut ces travaux.
