Prévision du bruit d'une hélice avancée subsonique en incidence

Prediction of the noise of an advanced subsonic propeller at an angle of attack

• Auteur / Autrice : Joao Miguel Chaves Frota
• Direction : Michel Roger
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 1998
• Etablissement(s) : Ecully, Ecole centrale de Lyon

Mots clés

Mots clés contrôlés

Aéroacoustique

Résumé

Cette thèse a pour but la mise au point et la validation d'un code adapté aux hélices rapides appelé brhava. Celui-ci intègre les aspects aérodynamiques instationnaires nécessaires à la prévision du bruit d'une hélice en incidence. Les techniques actuelles utilisées pour modéliser le bruit d'une hélice en incidence reposent pour bon nombre sur la formulation analogique de ffowcs williams et hawkings. Cette étude a été orientée vers l'approche numérique de f. Farassat dans le domaine temporel pour le calcul du bruit d'épaisseur et du bruit de charge, composantes principales du bruit de raies en régime subsonique. Parmi les formulations successives de Farassat, les plus récentes, (formulation 1a et formulation 3) sont également les mieux adaptées aux hélices avancées. Par ailleurs leur mise en œuvre pour un mouvement tel que celui d'une hélice en incidence est particulièrement aisée. Un bref rappel des notions de base de l'aérodynamique instationnaire des hélices permet de rendre compte des exigences d'un calcul acoustique. Des mesures en soufflerie réalisées dans le cadre du programme européen snaap ont été utilisées pour la validation du logiciel de calcul brhava. Il a été décidé d'utiliser des données aérodynamiques stationnaires calculées sans angle d'incidence, couplées avec des données de fluctuations de pression sur pales mesurées. De très bons résultats ont été obtenus pour la plupart des cas sans incidence. Pour les cas avec incidence, des modifications importantes dans la directivité sont attribuées aux seuls effets cinématiques. Cependant ils ne suffisent pas à évaluer correctement les niveaux de bruit. La comparaison des calculs avec charges instationnaires est nettement meilleure et démontré que la qualité des prévisions acoustiques est intrinsèquement liée à celle des données d'aérodynamique instationnaire, ce qui justifie les efforts futurs à consentir dans leur modélisation théorique.