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

Turbulence et bruit à large bande 25
ainsi constituée d’un pic à la fréquence du lâcher, dont la largeur et le bruit de fond
sont gouvernés par la continuité du spectre des structures turbulentes autour des
tourbillons de von Kármán.
Cette configuration peut se rapprocher de l’impact périodique du sillage turbulent
d’un rotor (resp. stator) de turbomachine, sur une aube de stator (resp. rotor).
Néanmoins, il faut garder à l’esprit qu’un certain nombre de phénomènes majeurs
qui caractérisent les turbomachines, ne sont pas présents. Il n’y a pas de confinement
de l’écoulement, ce qui a une influence sur l’aérodynamique et sur l’acoustique. Il n’y
a pas non plus de périodicité spatiale ni de déviation de l’écoulement par le profil.
Indépendamment de la présente étude sur le bruit à large bande, on peut signaler que
la configuration ’barreau-profil’ permet l’étude de comportements physiques qui se
retrouvent dans les turbomachines: le décollement, la transition vers la turbulence,
la génération de tourbillons et leur interaction avec une aube. En particulier le bord
de fuite d’une turbine peut mettre en œuvre un lâcher tourbillonnaire comparable à
l’écoulement sur un barreau.
Dans un autre contexte, on peut remarquer que l’interaction tourbillon-profil se re-
trouve dans certaines conditions de vol d’hélicoptère, où les pâles du rotor peuvent
rencontrer les tourbillons issus des extrémités des pâles précédentes. Ce phénomène,
se produisant pour certaines conditions de vol, a par exemple été étudié par Horner
et al. [50].
Dans la prochaine section, quelques notions concernant l’écoulement autour d’un
barreau circulaire seront présentées. Il s’agit en effet de phénomènes essentiels pour
appréhender la configuration barreau-profil. Les principales références bibliogra-
phiques, ainsi que les données expérimentales disponibles seront évoquées.
La section suivante sera consacrée à la présentation du montage expérimental et des
mesures, en configuration ’barreau-profil’, à l’Ecole Centrale de Lyon.
1.2.2 Notions physiques: écoulement autour d’un barreau
rond
La première étude reliée à ce type d’écoulement remonte aux mesures faites
par Strouhal en 1878 sur les notes produites par des barreaux en translation. Les
mécanismes élémentaires étaient alors totalement ignorés. Depuis, cet écoulement et
l’acoustique résultante sont restés de permanents sujets d’études. En 1915, Lord Ray-
leigh a normalisé les fréquences mesurées par Strouhal au moyen de ce qui est connu