Etude numérique et expérimentale du bruit aérodynamique avec application aux jets ronds subsoniques
Institution:
Ecully, Ecole centrale de LyonDisciplines:
Directors:
Abstract EN:
This work aims at computing directly the noise radiated by round subsonic jets at a high Mach number and a high Reynolds number. A 3D numerical code has been developed, solving the Navier-Stokes equations in cylindrical coordinates using L. E. S. The singularity of the equations has been removed without loss of accuracy and the evolution of the boundary layer inside the nozzle is computed. A high level of turbulence is obtained at the nozzle exit, using a specific approach. Measurements on subsonic and supersonic jets have then been performed to validate the calculations. Two round subsonic jets have finally been computed. The first one is turbulent at the nozzle exit and the other one is laminar. The aerodynamic and acoustic fields are in very good agreement with experimental data. The level of turbulence at the nozzle exit is found to have an important impact on the jet development and on the radiated noise.
Abstract FR:
Cette thèse a pour objectif le calcul direct du bruit rayonné par des jets ronds subsoniques à haut nombre de Mach et à nombre de Reynolds élevé. Un solveur L. E. S. En coordonnées cylindriques a été développé. La singularité des équations sur l'axe a été traitée numériquement tout en maintenant une précision de résolution élevée et l'évolution de la couche limite dans la tuyère est calculée. Une méthode de génération de la turbulence a été mise au point, afin d'obtenir des niveaux de fluctuations élevés en sortie de buse. Des mesures aérodynamiques et acoustiques ont ensuite été réalisées sur des jets subsoniques et supersoniques, pour construire une base de données servant à la validation des calculs. Deux jets ronds a Mach 0. 9 ont finalement été simulés. L'un est turbulent en sortie de buse et l'autre est laminaire. Les champs aérodynamiques et acoustiques sont en très bon accord avec les mesures et le taux de turbulence a un effet notable sur le rayonnement des jets.