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116 Barreau-profil RANS 200 [Pa] -200 Fig. 3.21 – Champ de pression fluctuante obtenu à un instant du calcul linéaire.
Barreau-profil RANS 117 Pour l’étude acoustique qui va suivre nous n’utiliserons que les résultats issus du modèle linéaire, les autres modèles (bas-Reynolds, non-linéaire) n’apportant pas de contribution significative. Bruit en champ lointain Les résultats des simulations RANS servent à déterminer les sources acoustiques, la propagation en champ lointain est assurée par l’application de l’équation de Ffowcs-Williams et Hawkings [37] comme décrit au chapitre 2. Compte tenu des remarques faites au paragraphe précédent et soutenues par les résultats expérimentaux, le rayonnement du barreau n’est pas pris en compte. En outre, les intégrales volumiques vont être négligées: les sources dipolaires ont un puissance qui varie en M 6 et les sources quadrupolaires en M 8 , ce qui fait que ces dernières sont peu efficaces à faible nombre de Mach (ici M∞ ∼ 0.2). Il est en outre mesuré que, sur les configurations ’barreau isolé’ et ’barreau-profil’, le rayonnement varie en M 6 ∞ pour M∞ ≤ 0.2 (mesure ECL [92, 54]), ce qui prouve l’influence dominante des dipôles. Cependant, comme les termes volumiques entourés par la surface de contrôle sont implicitement pris en compte, le choix de deux surfaces, l’une épousant le profil (surface 1), l’autre englobant une zone de fluide d’épaisseur d autour du profil (surface 2), devrait permettre de vérifier que les termes volumiques sont bien négligeables dans notre cas (cf. figure 3.22). En effet, étant donné que la surface 2 englobe une zone fluide autour du profil d’étendue caractéristique de la taille des tourbillons (d), et que le rayonnement du barreau et de son sillage sont négligeables, la surface 2 prend en compte les principales sources quadrupolaires, alors que la surface 1 ne représente que les monopôles et les dipôles. La figure 3.23 présente la densité spectrale de puissance (DSP) obtenue au point Ac1 par les mesures [55, 54] et par la simulation RANS linéaire. Pour l’analogie acoustique, le pas en temps est fixé à 3.6 × 10 −6 s, ce qui correspond à environ 160 instants par cycle. En outre, les résultats obtenus par les deux surfaces d’intégration sont comparés. Le spectre acoustique mesuré est finement discrétisé (∆f = 4 Hz) et résulte de la moyenne de 200 spectres ce qui a pour effet d’améliorer son lissage. Par contre les spectres calculés sont plus grossiers (∆f = 96Hz) à cause des limitations dans le temps de calcul (18 cycles d’enregistrement à convergence), et ne représentent qu’une seule réalisation 6 . 6. cf. Annexe A sur le traitement numérique des spectres issus de l’expérience et des simulations.
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N ◦ d’ordre : 2003-36 Année 20
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CAMBON Claude directeur de recherch
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MAITRE Jean-François professeur é
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Ce travail, commencé en octobre 20
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Abstract This study investigates th
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