= Noise of Helmholtz-resonator like cavities excited by a low Mach-number turbulent flow

• Auteur / Autrice : Joachim Golliard
• Direction : Yves Gervais, René R Parchen
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Acoustique et dynamique des écoulements instationnaires
• Date : Soutenance en 2002
• Etablissement(s) : Poitiers
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences pour l'ingénieur et aéronautique (Poitiers1992-2008)
• Partenaire(s) de recherche : Autre partenaire : Université de Poitiers. UFR des sciences fondamentales et appliquées - École nationale supérieure d'ingénieurs (Poitiers ; 1984-....)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Expériences

Bruit de la couche limite

Cavités résonnantes (acoustique)

Impédance acoustique -- Mesure

Couche limite turbulente

Résumé

Cette étude concerne le bruit généré par un écoulement de couche limite turbulente affleurant sur l'ouverture d'une cavité de type résonateur de Helmholtz. On développe un modèle de prédiction du bruit, basé sur le calcul de la réponse passive de la cavité à une force d'excitation localisée à son ouverture. L'excitation est la somme des fluctuations de pression pariétale dues à la couche limite turbulente. La réponse acoustique de la cavité est calculée avec la méthode des matrices de transfert. L'impédance de l'ouverture en presence d'écoulement est un paramètre important étudié expérimentalement, ce qui donne une loi empirique. L'apparition des émergences aéroacoustiques est egalement prédite. Le modèle est validé par une étude expérimentale. L'influence des caractéristiques de l'écoulement sur les spectres de bruit généré à l'intérieur de la cavité, ainsi que l'apparition et la fréquence des émergences, correspondent bien aux prédictions.

The subject of this study is the noise generated by a turbulent boundary layer flow grazing on the opening of a Helmholtz-resonator like cavity. A prediction model is developed, based upon the passive response of the cavity to an excitation located at its opening. The excitation is computed from the wall-pressure fluctuations within the turbulent boundary layer. The acoustic response of the cavity is computed with the transfer matrix method. The impedance of the opening submitted to a grazing flow is an important parameter which required an experimental study. An empirical law extracted from this experimental study is proposed. The prediction model is validated by an experimental study. The influence of the flow characteristics on the spectra of generated noise inside the cavity and on the occurrence and frequency of tones is well predicted by the model.