Analyse expérimentale de l'aérodynamique proche paroi et modélisation du bruit de bord de fuite d'un profil d'aile en écoulement subsonique

par Cyrille Bonamy

Thèse de doctorat en Acoustique et dynamique des écoulements instationnaires

Sous la direction de Yves Gervais.


  • Résumé

    Ce travail porte sur l’étude expérimentale des mécanismes de génération de bruit de bord de fuite, notamment large bande, résultant de la diffraction des ondes hydrodynamiques sur le bord effilé d’un profil en écoulement en vue de leur modélisation. A cet effet, l’examen détaillé de la dynamique des grandeurs aérodynamiques caractéristiques du phénomène (fluctuations de la pression pariétale et de la vitesse) a été mené au voisinage proche d’un profil d’aile de type Naca 0012. Il a ainsi été possible de déterminer expérimentalement la statistique du champ de pression pariétale, et notamment le spectre en nombres d’ondes des fluctuations de pression pariétale représentatif de la dynamique de la turbulence dans la couche limite, donnée essentielle à l’évaluation du champ acoustique rayonné. Des modèles de la statistique du champ de pression pariétale tirés de la littérature (Corcos, Chase) ont ensuite pu être calés et validés, et finalement utilisés pour la modélisation du bruit de bord de fuite du profil. Enfin, des mesures de la pression acoustique rayonnée réalisées en soufflerie anéchoïque ont permis de préciser les potentialités et limitations du modèle aéroacoustique développé. Le modèle statistique de pression pariétale proposé par Chase s’est avéré à même de représenter correctement l’influence des principaux paramètres du problème (nombre de Reynolds, incidence du profil), de même qu’il a clairement été mis en évidence la nécessité de prendre correctement en compte la condition de Kutta.

  • Titre traduit

    Experimental analysis of the wall aerodynamics and modelling of the trailing edge noise of an airfoil in subsonic flow


  • Résumé

    This work is devoted to the experimental study of the trailing edge noise mechanisms, especially broad band, resulting of the hydrodynamic waves diffraction on the sharp edge of a foil in flow, in view of its modelisation. In that way, a detailed examination of the dynamic behaviour of the characteristic aerodynamic quantities of the phenomenon (wall pressure and velocity fluctuations) has been made on a Naca 0012 airfoil. It has then been possible to obtain experimentally the statistic of the wall pressure field, and more particularly the wall pressure fluctuation wave number spectrum representative of the boundary layer turbulence dynamic, a fundamental quantity for the acoustic field estimation. Models of the literature of the wall pressure statistic (Corcos, Chase) have been fixed and validated, and finally used for the modelisation of the noise from the trailing edge of the airfoil. Finally, measurements of the acoustic pressure radiated have been made in an anechoic wind tunnel, allowing to show the potentialities and the limitations of the implemented aeroacoustic model. The approach proposed by Chase in terms of wall pressure statistic modelisation appears to be able to represent correctly the influence of the main parameters of the problem (Reynolds number, airfoil incidence), while it has clearly been shown the necessity to take correctly account for the Kutta condition for the estimation of the noise radiated.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (VIII-190 p.)
  • Annexes : Bibliogr. 70 réf.

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  • Bibliothèque : Université de Poitiers. Service commun de la documentation. Section Sciences, Techniques et Sport.
  • Non disponible pour le PEB
  • Cote : 07/POIT/2290
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