these approches numeriques pour la simulation du bruit a large ...

118 Barreau-profil RANS
Uoo
Ac 1
y =
185d
r =
185d
Fig. 3.22 – Repérage de l’auditeur en champ lointain (Ac1: auditeur utilisé pour la
comparaison des spectres, Ac: auditeur mobile utilisé pour la directivité) [ :
surface 1 (paroi du profil), · : surface 2 (à 1 d de la paroi du profil) ].
y
On remarque tout d’abord que les deux calculs donnent des résultats quasiment
identiques. On vérifie ainsi que les quadrupôles calculés dans le fluide au voisinage
du profil ont une influence négligeable, ce qui peut être relié à la vitesse modérée
(M∞ ∼ 0.2). Leur prise en compte via l’utilisation d’une surface décollée n’est donc
pas nécessaire. On n’utilisera par la suite que la surface 1.
Les caractéristiques générales du spectre sont partiellement reproduites par le
calcul: la fréquence principale du lâcher tourbillonnaire f0 ressort sous la forme
d’un pic ainsi que les harmoniques, plus faibles. Néanmoins, outre la sur-estimation
de la fréquence du lâcher (f0 = 1380Hz pour les mesures et f0 = 1720Hz pour
la simulation) déja évoquée, le calcul RANS est incapable de reproduire la partie
à large bande du bruit. Le pic principal n’est représenté que par un seul point à
forte amplitude dans le spectre calculé, contrairement aux mesures qui présentent
un élargissement spectral. On obtient donc une concentration de l’énergie sur la
fréquence f0 et ses harmoniques dans le cadre de la simulation RANS.
L’absence d’élargissement spectral et la concentration de l’énergie sur les fréquences
n×f0, dans les calculs, peut aussi être observée sur le tracé temporel de la pression en
paroi (figure 3.14). Pour les tracés expérimentaux, on observe bien des fluctuations
d’enveloppe et des variations d’un cycle au suivant, ce sont les basses fréquences
des sources du bruit à large bande. Par contre, les tracés issus des calculs sont bien
réguliers ce qui corrobore l’absence de bruit à large bande dans les spectres issus de
la simulation numérique, la propagation acoustique étant par ailleurs linéaire. Ces
tracés temporels confirment en outre que les autres modèles de turbulence (k − ω
bas-Reynolds et non-linéaire) ne prédisent pas non plus de sources de bruit à large
bande, puisque les signaux correspondants sont eux aussi purement périodiques.
O
x
θ
Ac