Large eddy simulations of a dual-stream jet with shockcells and noise emission analysis

par Carlos Pérez Arroyo

Thèse de doctorat en Dynamique des fluides

Sous la direction de Christophe Airiau et de Guillaume Puigt.

Le président du jury était Yves Gervais.

Le jury était composé de Christophe Airiau, Guillaume Puigt, Christophe Bailly, Paul G. Tucker, Xavier Gloerfelt.

Les rapporteurs étaient Christophe Bailly, Paul G. Tucker.

  • Titre traduit

    Simulations numériques des grandes échelles d'un jet double flux en présence de cellules de choc et analyse des émissions acoustiques


  • Résumé

    Cette thèse fait référence au bruit de choc généré par des jets sousdétendus simple ou en configuration co-axial. Le bruit de choc est généré par l'interaction entre les structures turbulentes de la couche de cisaillement et le réseaux de cellules de choc développé dans le cône potentiel du jet. Afin d'étudier le bruit choc, simulations à grandes échelles adaptés pour l'aéro-acoustique sont effectué avec des schémas d'ordre élevé qui permet une approche nondissipative et non-dispersive. Les résultats sont analysés et comparés avec des résultats expérimentaux. Notamment, une filtrage hydrodynamique et acoustique est réalisé dans le champ proche pour analyser les modes azimutaux acoustiques et hydrodynamiques. En outre, un analyse basé sur la transformé en ondelettes est mis en oeuvre pour identifier les caractéristiques acoustiques et hydrodynamiques importants des jets supersoniques.


  • Résumé

    This thesis deals with the shock-cell noise generated by under-expanded supersonic jets in single- and dualstream configurations. Shock-cell noise is generated by the interaction between the turbulent structures of the shear-layer and the shock-cell system developed in the potential core of the jet. In order to study shock-cell noise, large eddy simulations adapted to aeroacoustics are carried out using high-order compact schemes that allow for a non-dissipative nondispersive approach. The results are analyzed and compared to experimental results. In particular, an acoustic-hydrodynamic filtering is carried out in the near field in order to analyze the acoustic and hydrodynamic azimuthal modes. Moreover, a wavelet-based analysis is implemented in order to identify the relevant acoustic and hydrodynamic features of the supersonic jets.


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