Thèse soutenue

Etude du bruit d'un jet double flux installé sous un profil d'aile

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Auteur / Autrice : Gwendoline Brichet-Besson
Direction : Christophe Bailly
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Acoustique
Date : Soutenance le 11/12/2015
Etablissement(s) : Ecully, Ecole centrale de Lyon
Ecole(s) doctorale(s) : Ecole doctorale Mécanique, Energétique, Génie Civil, Acoustique (Villeurbanne ; 2011-....)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de mécanique des fluides et acoustique (Rhône)
Entreprise : Société nationale d'étude et de construction de moteurs d'aviation (France)
Jury : Président / Présidente : Michel Roger
Examinateurs / Examinatrices : Guillaume Bodard, Franck Cléro
Rapporteurs / Rapporteuses : Yves Gervais, Philippe Lafon

Mots clés

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Mots clés contrôlés

Résumé

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Cette étude porte sur le développement d’une méthodologie de calcul pour évaluer les effets d’installation. Ce phénomène, qui représente le bruit d’interaction entre un jet double flux et un profil, constitue un problème modèle pour l’étude du bruit de jet installé en aéronautique. L’écoulement moyen est déterminé à partir de la résolution des équations de Navier-Stokes moyennées et du modèle de turbulence k - ω BSL de Menter. Lorsque le jet est isolé, il est possible ensuite d’utiliser le modèle de Tam & Auriault. Dans des configurations plus complexes, comme l’interaction jet-voilure considérée ici, la formulation statistique des termes sources de ce modèle est retenue à la place du modèle complet. Un propagateur acoustique, basé sur les équations d’Euler linéarisées, est utilisé pour compléter la modélisation. Dans un premier temps, une tuyère double flux avec plug est simulée et les résultats obtenus sont comparés aux données d’essais dans le but de valider la simulation numérique. De bons résultats sont obtenus. La même étude est ensuite réalisée sur une configuration installée, prenant en compte la même tuyère installée sous un profil. La simplicité de la configuration se justifie par le fait qu’il s’agit de développer une méthodologie de calcul permettant d’avoir un effet qualitatif de l’installation sur le développement du jet. En comparant les résultats aérodynamiques avec ceux obtenus numériquement pour la tuyère isolée, l’impact du profil sur le jet est mis en évidence au travers de la déviation du jet vers le profil et d’un déficit de l’énergie cinétique turbulente. La dernière étape consiste à caractériser l’impact de ces modifications sur les sources de bruit. Pour cela, le logiciel de propagation industriel Actran DGM est utilisé. Les sources calculées statistiquement par le modèle de Tam & Auriault sont introduites dans les équations d’Euler linéarisées. En première approche pour mettre en œuvre la méthodologie, les sources de bruit de jet sont assimilées à une distribution de monopoles équivalents. Cette modélisation permet de mettre en évidence les effets de diffraction et de masquage de l’onde causés par le profil. Le rayonnement en champ lointain est quant à lui obtenu avec la méthode intégrale de Ffowcs-Williams & Hawkings.