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

22 Turbulence et bruit à large bande
vol peut permettre une réduction de la nuisance sonore par les avions, alors que
l’analyse en conditions de test au sol permet de connaître les effets rencontrés lors
des procédures d’essai (au sol pour des raisons économiques) et d’évaluer le lien avec
les conditions de vol.
Certains résultats incitent alors à regarder les autres effets de génération du bruit
à large bande. Ainsi, comme remarqué par Homicz et George [49], les expériences
décrivent généralement une évolution de bruit à large bande en M 6 0
en fonction de
la vitesse, ce qui se retrouve dans la formule analytique de ces auteurs en posant:
Mt ∝ M0. Ceci appuirait donc les effets aérodynamiques internes comme générateurs
de la turbulence incidente dans de nombreux cas. D’autre part on peut citer les
études de Léwy [66, 67, 68], concernant en particulier le traitement des mesures
acoustiques afin d’en extraire la partie large bande. Les résultats issus d’une souf-
flante de turboréacteur indiquent alors une dépendance du bruit à large bande en
M 5 0 , et également un accroissement de près de 2dB/deg en fonction de l’angle d’in-
cidence sur les aubes. Ce dernier point tend à montrer que sur ce cas, c’est le bruit
propre de l’aube qui domine le spectre à large bande: bruit des couches limites,
diffraction au bord de fuite. Léwy a également effectué des calculs de prédiction
du bruit à large bande se basant sur des estimations expérimentales du spectre de
charge sur les aubes.
L’interaction d’une roue aubée avec les sillages turbulents issus d’une roue à l’amont
a été calculé analytiquement par Evers et Peake [34]. La solution fournie est asymp-
totique (hautes fréquences), mais permet de prendre en compte la courbure et
l’épaisseur, ainsi que les effets de grille d’aube.
La bruit de bord de fuite est associé à l’amplification des sources au niveau de
l’extrémité aval du profil. Dans le cas d’une couche limite turbulente, ceci produit
un bruit à large bande dont l’influence peut s’avérer du premier ordre si les per-
turbations impactant le bord d’attaque sont limitées. Une expression analytique du
phénomène a été formulée par Howe [51] dans le cas d’une plaque plane semi infinie.
Ceci a ensuite donné lieu a des études numériques utilisant la LES pour le calcul des
sources. On peut citer les travaux de Wang et Moin [111, 113] sur le bruit produit
par une couche limite turbulente, les travaux de Singer et al. [101] où ce sont des
tourbillons générés par une plaque plane perpendiculaire à l’écoulement qui consti-
tuent les sources lors de leur passage à proximité du bord de fuite, enfin l’étude de
Terracol et al. [109] sur le bruit propre d’un profil NACA0012 avec bord de fuite
épais (lâcher tourbillonnaire) ou mince.