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

Turbulence et bruit à large bande 23
Sur la base des études qui viennent d’être présentées, le travail effectué dans
le cadre de cette thèse se fixe pour objectif d’être potentiellement applicable aux
différents mécanismes de génération du bruit à large bande, en particulier les sources
liées à des instationnarités tridimensionnelles générées à l’intérieur de la machine.
Ainsi, on peut espérer à moyen terme une étude plus approfondie de certains types
de sources du bruit à large bande, telles que l’interaction entre la couche limite
turbulente du carter d’une turbomachine avec l’extrêmité des pales, ou le bruit lié
à des phénomènes de décollement. Comme illustré par les différents calculs sur le
bruit du bord de fuite sus-nommés [111, 113, 101, 109], les configurations com-
plexes rencontrées pourront bénéficier des capacités des codes d’aérodynamique
numérique (CFD) pour la représentation des conditions moyennes d’écoulement
(RANS) et même des fluctuations turbulentes (LES). Il est alors possible de s’affran-
chir des modélisations portant par exemple sur la réponse instationnaire d’un profil
ou le spectre de turbulence, qui sont d’autant plus contestables que la géométrie
et l’écoulement sont complexes. La deuxième partie de ce chapitre sera consacrée à
la présentation du cas test choisi pour notre étude, permettant une approche des
phénomènes avec une géométrie simplifiée et un nombre de Reynolds limité, tout
en gardant à l’esprit la nécessaire applicabilité à moyen terme des méthodes en
configuration de turbomachine réelle.
1.2 Un cas test pour le bruit à large bande: la
configuration ’barreau-profil’
1.2.1 Présentation et intégration à l’étude
Afin d’évaluer les méthodes numériques pour la simulation du bruit à large bande,
un cas test a été mis en œuvre: la configuration ”barreau-profil”. Elle permet, à
un nombre de Reynolds limité et en géométrie simplifiée par rapport à une souf-
flante, de représenter l’interaction d’un profil d’aube avec un écoulement turbu-
lent marqué par des structures périodiques. Ce type d’écoulement est assimilable
aux écoulements internes en turbomachines, les structures périodiques représentent
le défilement des sillages, produisant une contribution tonale, alors que le bruit à
large bande est généré par la turbulence incidente. On approche ainsi le problème
de manière progressive: cette configuration permet une première évaluation des
méthodes numériques avant l’application aux configurations industrielles. En outre,
la relative simplicité du cas test a permis d’effectuer une campagne de mesures
complète, permettant d’approfondir l’évaluation des simulations.