Aéro- et hydroacoustique des hélices
Modélisation du bruit de profil
La compréhension et la réduction des sources de bruit associées aux hélices sont primordiales dans les applications applications civiles (pollution sonore associée aux éoliennes par exemple) comme militaires (discrétion acoustique des drones et des hélices marines). Au cours des 5 dernières années, nous avons dévéloppé des modèles pour les sources de bruit de profil large bande à l’aide des formulations volumiques de l’équation de Lighthill et des fonctions de Green adaptées. Ces travaux ont été ménés dans le contexte des hélices marines, en collaboration avec Naval Group.
Dérivées secondes de la fonction de Green adaptée à une hélice marine pour un point d’observation dans l’axe de l’hélice et des sources localisées dans le plan de l’hélice pour des nombres d’onde de 10m−1 (gauche) et 100m−1 (droite).
Bruit de décrochage statique et dynamique
Dans le cadre du projet ANR PIBE (Prévoir l'impact du bruit des éoliennes), nous avons caractérisé expérimentalement le bruit de séparation et de décrochage d’un profil d’aile en oscillation de tangage dans la soufflerie anéchoïque de l’École Centrale de Lyon. Pour un profil d’aile statique comme pour un profil d’aile oscillant, plusieurs régimes d’écoulement sont identifiés, selon que la couche limite est attachée, partiellement séparée ou complètement détachée. L’effet de la fréquence réduite est clairement observé, et nous avons pu identifier les structures turbulentes à l’origine du bruit à l’aide de mesures synchronisées de l’écoulement et de la pression acoustique.
Propagation du bruit des éoliennes et synthèse sonore
En complément de ces travaux sur les sources aéroacoustiques, des travaux de recherche ont été réalisés sur la propagation atmosphérique du bruit et sur la synthèse sonore dans le contexte des éoliennes. Nous avons développé un outil de synthèse sonore par modèles physiques qui prend à la fois en compte les sources aéroacoustiques avec la théorie d’Amiet et les effets de propagation atmosphérique à l'aide d’un code d’équation parabolique qui inclut le caractère étendu de la source. Les prédictions du modèle ont été comparés aux mesures in situ du projet ANR PIBE. L'outil de synthèse sonopre est utilisé actuellement pour réaliser des tests psychoacoustiques en collaboration avec le LMA à Marseille et l'ENTPE à Bron dans le cadre de l’ANR RIBEolH.
Bruit de décrochage statique et dynamique
Dans le cadre du projet ANR PIBE (Prévoir l'impact du bruit des éoliennes), nous avons caractérisé expérimentalement le bruit de séparation et de décrochage d’un profil d’aile en oscillation de tangage dans la soufflerie anéchoïque de l’École Centrale de Lyon. Pour un profil d’aile statique comme pour un profil d’aile oscillant, plusieurs régimes d’écoulement sont identifiés, selon que la couche limite est attachée, partiellement séparée ou complètement détachée. L’effet de la fréquence réduite est clairement observé, et nous avons pu identifier les structures turbulentes à l’origine du bruit à l’aide de mesures synchronisées de l’écoulement et de la pression acoustique.
Collaborateurs
IMSIA : Benjamin Cotté, Philippe Lafon
LMI : Olivier Doaré, Romain Monchaux
POEMS : Jean-François Mercier et Stéphanie Chaillat
LMFA : Michel Roger et Didier Dragna
UMRAE : David Ecotière et Benoit Gauvreau
LADHYX : Lutz Lesshafft