Mise en œuvre et analyse de calculs aéroacoustiques de type SGE pour la prévision du bruit de chambres de combustion aéronautiques - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2010

Invesitgation of combustion noise in aero-engines using Large-Eddy Simulation

Mise en œuvre et analyse de calculs aéroacoustiques de type SGE pour la prévision du bruit de chambres de combustion aéronautiques

Résumé

An important part of the noise generated by aero-engines is caused by the combustion. To decrease this source of noise, a precise comprehension of the underlying phenomenon is required. Two different mechanisms generating noise in aero-engines because of the combustion have been identified in the 1970’s: the direct mechanism that is directly related to the unsteady heat release, and the indirect one that is caused by the interactions between the turbine stages and the temperature fluctuations also produced by the combustion. Analytical methods and numerical simulations are used here both to show the importance of the indirect combustion noise compared with the direct one, and to provide some validity limits of compact nozzles analytical approaches. Three different configurations dealing with indirect noise are investigated: quasi-1- D nozzle, axisymmetric 2-D nozzle and 2-D turbine blade. Finally, an actual 3-D combustion chamber sector (SNECMA) is addressed with Large-Eddy Simulation. Fluctuations at the outlet of the combustor are used to compute the overall noise caused by the combustion (direct and indirect), by means of the investigated analytical models.
Une part importante du bruit généré par les moteurs d'avion est liée à la combustion. Afin de réduire cette source de bruit, une compréhension fine des phénomènes associés est nécessaire. Deux mécanismes générateurs de bruit, et ayant pour origine la combustion, ont été identifié dans les moteurs d'avions dans les années 1970: un premier mécanisme dit direct, qui est lié directement à un dégagement de chaleur instationnaire, et l'autre dit indirect qui est lié aux interactions entre les étages de turbine et les fluctuations de température en sortie de chambre, également produites par la combustion. Des méthodes analytiques et des simulations numériques sont utilisées ici à la fois pour montrer l'importance du bruit de combustion indirect par rapport au bruit direct, et pour donner des limites de validité des approches analytiques qui sont basées sur l'hypothèse de tuyère compacte. Trois configurations différentes sont étudiées dans un premier temps: une tuyère quasi-1-D, une tuyère axi-symétrique 2-D, ainsi qu'une aube de turbine 2-D. Finalement, un secteur de chambre de combustion 3-D réelle (SNECMA) est calculé à l'aide de la Simulation aux Grandes Echelles. Les fluctuations en sortie du brûleur sont utilisées pour évaluer le bruit total généré par la combustion (direct et indirect) à l'aide des approches analytiques précédemment étudiées.
Fichier principal
Vignette du fichier
leyko.pdf (4.87 Mo) Télécharger le fichier
Origine : Version validée par le jury (STAR)

Dates et versions

tel-04274838 , version 1 (08-11-2023)

Identifiants

  • HAL Id : tel-04274838 , version 1

Citer

Matthieu Leyko. Mise en œuvre et analyse de calculs aéroacoustiques de type SGE pour la prévision du bruit de chambres de combustion aéronautiques. Energie électrique. Institut National Polytechnique de Toulouse - INPT, 2010. Français. ⟨NNT : 2010INPT0082⟩. ⟨tel-04274838⟩
26 Consultations
14 Téléchargements

Partager

Gmail Facebook X LinkedIn More