Caractérisation des sources de bruit aérodynamique à basses fréquences de dispositifs hypersustentateurs

par Sophie Pérennès

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Michel Roger.

Soutenue en 1999

à l'Ecully, Ecole centrale de Lyon .


  • Résumé

    Une étude expérimentale, reposant sur une collaboration entre l’ECK et l’Aérospatiale, a été menée sur une maquette d’aile bidimensionnelle, à échelle 1/11ème , représentative d’une section de voilure réelle. Le dispositif hypersustentateur est composé d’un bec de bord d’attaque et d’un volet de bord de fuite simple. Le nombre de Mach varie de 0. 15 à 0. 3 et le nombre de Reynolds de 106 à 2. 106. Des mesures de pression acoustique, de pression en paroi, ainsi que du champ de vitesse autour de la maquette, ont été faites pour l’aile en configuration de vol de croisière, de décollage et d’atterrissage. La configuration d’atterrissage est plus bruyante. Le rayonnement des cavités, formés à l’avant et à l’arrière de l’aile par le braquage du bec et du volet, prédomine sur notre domaine d’étude (500 Hz-25,6 kHz) et se caractérise par des fréquences émergentes associées à un bouclage aéroacoustique. Un accrochage entre les deux cavités se produit par rétroaction acoustique. De plus, l’étude met en évidence des interférences entre les rayonnements de la fente et du bord de fuite du volet. Les effets tridimensionnels tendent à estomper les fréquences du bouclage. En revanche, il n’y a aucune modification visible sur l’acoustique par la présence du tourbillon marginal qui se développe sur le bord latéral du demi-volet. Le nombre de Reynolds de notre étude est dix fois plus petit que dans la réalité et un décollement, qui n’existe normalement pas, se produit sur l’extrados du volet. La position du volet est donc corrigée, grâce à des calculs effectués par l’ONERA. Les conditions d’écoulement sont alors plus réalistes, pourtant nous n’entendons toujours pas le tourbillon marginal. Des modèles analytiques, applicables à des géométries simples, ont été testés : le bruit de bord de fuite simple, et d’un bord de fuite avec une fente, selon M. S. Howe, le bruit d’un profil isolé dans un écoulement turbulent, selon R. K. Amiet, le bruit d’un dipôle en présence d’un écran diffractant.

  • Titre traduit

    Aerodynamic noise sources characterization at low frequencies of high-lift devices


  • Pas de résumé disponible.


  • Résumé

    An experimental study, was conducted at the ECL in collaboration with Aérospatiale, on a two-dimensional 1/11 scale wing model with a leading-edge slat and a trailing-edge flap. The Mach number varies from 0,15 up to 0,3 and the Reynolds numbers are 106 up to 2. 106. Acoustic pressure in far field, pressures on the wall and velocity around the model are measured for the cruise, take-off and landing wing configurations. The landing configuration is the noisiest. The radiation of the cavities formed by the deflection of the slat and the flap, predominates over our frequency range (500 Hz-25,6 kHz) and is characterized by peakds associated with aeroacoustic feed-back. Moreover, the study shows interference between the slot and the flap trailing edge radiation. Three-dimensional effects minimise the feed-back frequencies. In return, there is no modification on the acoustic radiation by the flap side edge vortex. The Reynolds number is 10 time smaller than in real flows, then a flow separation occurs on the flap suction side. The flap position is corrected , owing to ONERA calculations. Flow conditions are more realistic, however the flap side edge vortex radiation is acoustically inefficient. Analytical models, for simple geometries, are tested : trailing-edge noise, and slotted trailing-edge noise, by M. S. Howe ; isolated airfoil noise in turbulent flow, by R. K. Amiet ; and dipole noise with diffracting half plane effect.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (213 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : 69 ref.

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  • Bibliothèque : Ecole centrale de Lyon. Bibliothèque Michel Serres.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : T1811
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  • Cote : T1811 mag
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