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

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