Simulation et localisation de sources aéroacoustiques autour de profils hypersustentés

par Stéphane Galdeano

Thèse de doctorat en Mécanique des fluides

Sous la direction de Pierre Sagaut.

Soutenue en 2013

à Paris 6 .


  • Résumé

    L'importance croissante des enjeux environnementaux et les progrès des motoristes ont fait apparaître aujourd'hui le bruit d'origine aérodynamique comme contributeur acoustique principal près des zones aéroportuaires lors des phases d'approche des avions. L'objectif des travaux est de développer une méthodologie généraliste afin d'étudier le bruit d'une géométrie quelconque dans un écoulement quelconque. La validation des outils utilisés s'est portée sur divers profils de complexité géométrique croissante. Cette méthode s'appuie sur une simulation instationnaire de type DES de l'écoulement autour de la géométrie, puis d'un post-traitement dérivé d'une analogie aéroacoustique de Lighthill-Curle. Enfin un code de localisation de sources permet de remonter à l'emplacement physique des sources acoustiques sur la configuration étudiée. Ce protocole tout numérique est une première dans la réduction de bruit. Le manuscrit présente la théorie des méthodes utilisées et les hypothèses retenues puis leur application à un cas-test. Dans un second temps, une étude paramétrique poussée de l'influence de plusieurs paramètres de maillage en temps et en espace sur la restitution du champ aérodynamique a été réalisée. Ensuite le développement et la validation de l'implantation d'un code de validation est réalisé. Enfin l'ensemble des outils sont utilisés sur une géométrie réelle qui met en oeuvre des phénomènes physiques très divers non-corrélés. Cette application démontre la représentativité de la méthode sur des cas industriels.

  • Titre traduit

    Computation and localization of aeroacoustic sources around high-lift devices


  • Résumé

    The more stringent international rules around airports and the technical progresses of motor makers induce the apparition of the aerodynamic noise as the main contributor during landings. The main goal of this work is to develop a general method to study the acoustic signature of geometry in a given flow. The validation of the developed tools is based on comparisons with experimental data on several devices with an improvement of the complexity of the geometries. The retained method is based on an unsteady DES computation of the flow field, post-treated with an aeroacoustic analogy taken from the Lighthill-Curle equation. Finally, a code for sources localization allows to determinate the physical emplacement of sources onto the studied geometry. The full numerical protocol is a «first time» in aeronautics and improves the capabilities of aircraft makers to choose which concepts are pertinent to be studied in an experimental way. This document presents the theories of the applied models and the hypothesis which they are based on. Moreover a parametrical study is performed to determinate criterions for a good DES. Then the development and validation of a localization code id demonstrated. Finally, all the developed tools are used on a real high-lifted geometry inducing many physical phenomena. This application proves the reliability of this method for industrial cases.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (129 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p.125-129. Index

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  • Cote : T PARIS 6 2013 041
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