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Aéroacoustique, maîtriser les fondamentaux du bruit des écoulements et des turbomachines

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L’aéroacoustique se situe à l’interface entre mécanique des fluides et acoustique, dont elle doit réaliser une difficile synthèse. Récemment cette discipline a connu une évolution considérable, avec un développement très rapide des techniques de simulation numérique qui permettent désormais une prise en compte des contraintes acoustiques dans une phase amont des projets industriels.

  • Dates :19/01/2017
  • Durée :2 jours
  • Pour qui :Ingénieur, Chercheur
  • Lieu :Ecole polytechnique
  • Tarif :1 590 € HT
  • Langue :Français

Objectifs

  1. Faire le point sur la situation actuelle et sur les perspectives à court et moyen termes
  2. Établir les équations régissant la propagation du son en écoulement
  3. Décrire les principales analogies aéroacoustiques
  4. Présenter les nouvelles voies d’approche et les différentes méthodes de prédiction s’appuyant notamment sur les calculs de mécanique des fluides (CFD).
  5. Montrer des exemples d'application

Programme

Les bases de l'acoustique

  • Équations des ondes, équation de Helmholtz, conditions aux limites
  • Ondes planes et ondes sphériques, énergie et intensité.
  • Fonctions de Green, potentiels retardés, formule de Kirchhoff.
  • Acoustique en écoulement.
  • Acoustique géométrique (réfraction)

De la mécanique des fluides à l'aéroacoustique

  • Les différentes voies d'approche : calcul direct, méthodes hydriques, analogies...
  • L'analogie acoustique de Lighthill et ses extensions (Curle, Ffowcs-Williams & Hawkings).
  • Ecoulements libres et en présence de parois ; obstacles « compacts » ou étendus.

Analogies acoustiques et approches hybrides

  • Utilisant la vorticité de l’écoulement comme « source acoustique » (Powell-Howe, Möhring).
  • Explicitant les effets de propagation (Phillips-Lilley).
  • Utilisant les équations d’Euler linéarisées.
  • Exemples et perspectives industrielles

Bruit des surfaces mobiles

  • Analogie de Ffowcs-Williams & Hawkings, analyse dimensionnelle.
  • Eléments d’aérodynamique non stationnaire.
  • Approches hybrides pour la simulation du bruit des surfaces portantes.
  • Bruit à large bande des profils d’aile : approches analytiques et applications.

Bruit des rotors libres

  • Propriétés des sources sonores en rotation.
  • Bruit de raies des rotors et effets d’installation.
  • Bruit à large bande : applications aux ventilateurs et aux éoliennes.

Bruit des turbomachines

  • Propagation guidée en conduit avec écoulement.
  • Modélisation des mécanismes d’interaction rotor-stator, contrôle et réduction.
  • Méthodes prédictives appliquées aux turbomachines axiales.

 
Méthode pédagogique
Présentation des fondamentaux, de l'état de l'art et des dernières avancées
Illustration par des exemples concrets issus de l'industrie

Intervenants

  1. Responsable scientifique
    Daniel
    Directeur du Centre Acoustique, LMFA, École Centrale de Lyon
  1. Intervenant(s)
    Sébastien

    Professeur des Universités émérite à CentraleSupélec, Université Paris-Saclay et membre honoraire de l’Institut Universitaire de France, Laboratoire EM2C, CNRS.

  2. Intervenant(s)
    Michel
    Professeur, École Centrale de Lyon

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