Modélisation par méthode mixte analytique-numérique de la matrice de diffusion d'un conduit traité de longueur finie avec tubes Herschel-Quincke intégrés : application à la réduction du bruit de soufflante

par Romain Maréchal

Thèse de doctorat en Mécanique avancée

Sous la direction de Emmanuel Perrey-Debain et de Jean-Michel Ville.

Soutenue en 2011

à Compiègne .


  • Résumé

    Dans l'industrie aéronautique, les traitements acoustiques placés en ras de paroi du réacteur commencent à atteindre leur limite en terme d'efficacité, notamment aux fréquences de passage de pâles (BPF) qui sont le résultat de l'Interaction entre les pales de la soufflante et les redresseurs Ainsi, des raies dans le spectre du bruit émis par le réacteur sont présentes durant toutes les phases de vol. En complément des matériaux absorbants, les tubes de Herschel-Quincke (HQ) offrent une alternative pour atténuer les raies émergentes aux BPF. Ces tubes sont placés en périphérie du conduit principal et déphasent les ondes acoustiques du conduit principal avec celles qui se propagent dans les tubes HQ afin d'atténuer le bruit transmis. Un modèle mixte analytique-numérique a été développé pour le calcul de la matrice de diffusion d'une couronne de tubes HQ intégrée à un conduit cylindrique traité de longueur finie. La technique développé permet de prendre en compte la forme exacte des tubes H Q que l'on met en périphérie du conduit principal ainsi que la possibilité d'avoir une vitesse acoustique non uniforme aux interfaces tube HQ-conduit principal. Le modèle permet une étude paramétrique sur les tubes HQ afin de cibler les fréquences à atténuer et et offre également un gain de temps par rapport à un modèle éléments finis.

  • Titre traduit

    Mixed analytical-numerical model for the computation of the scattering matrix of Herschel-Quincke tubes integrated in a finite length circular lined wall duct : application to the reduction of inlet fan noise


  • Résumé

    In aeronautic industry, the efficiency of acoustic liners in bypass and inter-stage regions of the turbofan engine is reached the limit, especially at the Blade Passage Frequencies (BPF), due to the interaction between the fan blades and the struts. Then, pure tones are produced in the noise spectrum for all flight phases, in addition of acoustic liners, Herschel-Quincke (HQ) tubes provide an alternative to improve the attenuation at the BPF. These tubes are placed in the periphery of the main duct and produce phase differences between acoustic waves in the main duct and in the HO tubes in order to attenuate the transmitted acoustic power. A mixed numerical-analytical model was developed for the fast computation of the scattering matrix of a ring of HO tubes integrated in a finite length line wall circular duct. This technic takes into account the exact shape of HO tube and the possibility of a non uniform acoustic velocity at the interfaces between the main duct and the HO tube. This model also allows a study of HQ tube parameters with a time swing compared to a standard element method. Finally, the mixed model has no frequency limit.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (103 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. 56 réf.

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  • Bibliothèque : Université de Technologie de Compiègne. Service Commun de la Documentation.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 2011 MAR 1988
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