Abstract FR:

L’objectif de ce travail est de réduire l’encombrement, la masse mais aussi les défaillances (des points de vue aéraulique, thermique et acoustique) des systèmes aéronautiques de distribution d’air basse pression, assurant la pressurisation et la climatisation de l’avion, en vue notamment de satisfaire le confort des passagers. Une première partie est consacrée à l’étude du mélangeur de l’Airbus A340-600, organe central d’alimentation de tous les réseaux basse pression de l’avion participant à sa régulation thermique. Quelles que soient les conditions aux limites, les mouvements tourbillonnaires de « swirl » présents dans le mélangeur sont caractérisés par un régime d’écoulement à symétrie hélicoïdale gauche. L’interaction entre un tourbillon principal avec des structures tourbillonnaires stationnaires en proche paroi est principalement responsable de la qualité des mélanges thermiques en sortie du dispositif. La compréhension des écoulements internes au mélangeur a permis par la suite d’optimiser son encombrement en imposant un régime d’écoulement spécifique, ou en modifiant ses caractéristiques géométriques. Une étude paramétrique d’un dispositif d’injections d’air chaud par tube piccolo est effectuée dans une deuxième partie au moyen d’un code de calcul CFD. Ce dispositif, connecté au mélangeur, assure la régulation thermique de la cabine. Les effets du sillage du tube piccolo et des interactions entre les jets sur les propriétés du mélange avec l’écoulement principal froid sont analysés en fonction des différents paramètres de l’étude. Enfin, des solutions d’atténuation des ondes sonores générées entre autres par les dispositifs à l’origine de la régulation thermique de l’avion (le mélangeur et les injecteurs) sont analysées dans une dernière partie. Une progression de diaphragmes en canalisation, assurant des atténuations moyennes, ou encore le couplage de résonateurs concentriques avec un diaphragme, impliquant des transmissions minimales mais générant en contrepartie des auto oscillations, sont proposés et étudiés.