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Informations
Publié par | Thesee |
Nombre de lectures | 92 |
Langue | Français |
Poids de l'ouvrage | 10 Mo |
Extrait
◦ ´N d’ordre : 2010-31 ANNEE 2010
`THESE
pr´esent´ee devant
´L’ECOLE CENTRALE DE LYON
pour obtenir
le titre de DOCTEUR
´ ´SPECIALITE ACOUSTIQUE
par
Gabriel REBOUL
Mod´elisation du bruit `a large bande de soufflante
de turbor´eacteur
Soutenue le 12 novembre 2010 devant la Commission d’Examen
JURY
Pr´esident : Mr. St´ephane MOREAU (rapporteur)
Examinateurs : Mr. Hugues DENIAU
Mr. Yves GERVAIS (rapporteur)
Mr. Cyril POLACSEK
Mr. Michel ROGER (directeur)
Mr. Claude SENSIAU
Laboratoire de M´ecanique des Fluides et d’Acoustique, UMR CNRS 5509
´Ecole Centrale de LyonListe des personnes habilit´ees `a
diriger des recherches
´Ecole Centrale de Lyon
´NOM Pr´enom Corps grade Laboratoire Etablissement
AURIOL Philippe Professeur CEGELY ECL
BEROUAL Abderrahmane Professeur CEGELY ECL
BURET Fran¸cois Maˆıtre de conf´erences CEGELY ECL
JAFFREZIC-RENAULT Nicole Directeur de recherche CEGELY CNRS/ECL
KRAHENBUHL Laurent Directeur de recherche CEGELY CNRS/ECL
MARTELET Claude Professeur CEGELY ECL
NICOLAS Alain Professeur CEGELY ECL
NICOLAS Laurent Directeur de recherche CEGELY CNRS/ECL
SIMONET Pascal Charg´e de recherche CEGELY CNRS/ECL
THOMAS G´erard Professeur CEGELY ECL
VOLLAIRE Christian Maˆıtre de conf´erences CEGELY ECL
HELLOUIN Yves Maˆıtre de conf´erences DER EEA ECL
LE HELLEY Michel Professeur DER EEA ECL
GUIRALDENQ Pierre Professeur ´em´erite DER STMS ECL
VINCENT L´eo Professeur DER STMS ECL
LOHEAC Jean-Pierre Maˆıtre de conf´erences ICJ ECL
MAITRE Jean-Fran¸cois Professeur ´em´erite ICJ ECL
MARION Martine Professeur ICJ ECL
MOUSSAOUI Mohand Professeur ICJ ECL
MUSY Fran¸cois Maˆıtre de conf´erences ICJ ECL
ROUY MIRONESCU Elisabeth Professeur ICJ ECL
ZINE Abdel-Malek Maˆıtre de conf´erences ICJ ECL
iDAVID Bertrand Professeur ICTT ECL
CALLARD Anne-S´egol`ene Maˆıtre de conf´erences INL ECL
CLOAREC Jean-Pierre Maˆıtre de conf´erences INL ECL
GAFFIOT Fr´ed´eric Professeur INL ECL
GAGNAIRE Alain Maˆıtre de conf´erences INL ECL
GARRIGUES Michel Directeur de recherche INL CNRS/ECL
GENDRY Michel Directeur de recherche INL CNRS/ECL
GRENET Genevi`eve Directeur de recherche INL CNRS/ECL
HOLLINGER Guy Directeur de recherche INL CNRS/ECL
JOSEPH Jacques Professeur INL ECL
KRAWCZYK Stanislas Directeur de recherche INL CNRS/ECL
LETARTRE Xavier Charg´e de recherche INL CNRS/ECL
MARTIN Jean-Ren´e Professeur ´em´erite INL ECL
O’CONNOR Ian Maˆıtre de conf´erences INL ECL
PHANER-GOUTORBE Magali Professeur INL ECL
ROBACH Yves Professeur INL ECL
SAINT-GIRONS Guillaume Charg´e de recherche INL CNRS/ECL
SEASSAL Christian Charg´e de recherche INL CNRS/ECL
SOUTEYRAND Eliane Directeur de recherche INL CNRS/ECL
TARDY Jacques Directeur de recherche INL CNRS/ECL
VIKTOROVITCH Pierre Directeur de recherche INL CNRS/ECL
CHEN Liming Professeur LIRIS ECL
BAILLY Christophe Professeur LMFA ECL
BERTOGLIO Jean-Pierre Directeur de recherche LMFA CNRS/ECL
BLANC-BENON Philippe Directeur de recherche LMFA CNRS/ECL
BOGEY Christophe Charg´e de recherche LMFA CNRS/ECL
CAMBON Claude Directeur de recherche LMFA CNRS/ECL
CARRIERE Philippe Charg´e de recherche LMFA CNRS/ECL
CHAMPOUSSIN Jean-Claude Professeur ´em´erite LMFA ECL
COMTE-BELLOT Genevi`eve Professeur ´em´erite LMFA ECL
FERRAND Pascal Directeur de recherche LMFA CNRS/ECL
GALLAND Marie-Annick Maˆıtre de conf´erences LMFA ECL
GODEFERD Fabien Charg´e de recherche LMFA CNRS/ECL
GOROKHOVSKI Mikhail Professeur LMFA ECL
HENRY Daniel Directeur de recherche LMFA CNRS/ECL
JEANDEL Denis Professeur LMFA ECL
JUVE Daniel Professeur LMFA ECL
LE RIBAULT Catherine Charg´e de recherche LMFA CNRS/ECL
LEBOEUF Francis Professeur LMFA ECL
iiPERKINS Richard Professeur LMFA ECL
ROGER Michel Professeur LMFA ECL
SCOTT Julian Professeur LMFA ECL
SHAO Liang Charg´e de recherche LMFA CNRS/ECL
SIMOENS Serge Charg´e de recherche LMFA CNRS/ECL
TREBINJAC Isabelle Maˆıtre de conf´erences LMFA ECL
BENAYOUN St´ephane Professeur LTDS ECL
CAMBOU Bernard Professeur LTDS ECL
COQUILLET Bernard Maˆıtre de conf´erences LTDS ECL
DANESCU Alexandre Maˆıtre de conf´erences LTDS ECL
FOUVRY Siegfrid Charg´e de recherche LTDS CNRS/ECL
GEORGES Jean-Marie Professeur ´em´erite LTDS ECL
GUERRET Chrystelle Charg´e de recherche LTDS CNRS/ECL
HERTZ Dominique Past LTDS ECL
ICHCHOU Mohamed Professeur LTDS ECL
JEZEQUEL Louis Professeur LTDS ECL
JUVE Denyse Ing´enieur de recherche LTDS ECL
KAPSA Philippe Directeur de recherche LTDS CNRS/ECL
LE BOT Alain Charg´e de recherche LTDS CNRS/ECL
LOUBET Jean-Luc Directeur de recherche LTDS CNRS/ECL
MARTIN Jean-Michel Professeur LTDS ECL
MATHIA Thomas Directeur de recherche LTDS CNRS/ECL
MAZUYER Denis Professeur LTDS ECL
PERRET-LIAUDET Jo¨el Maˆıtre de conf´erences LTDS ECL
SALVIA Michelle Maˆıtre de conf´erences LTDS ECL
SIDOROFF Fran¸cois Professeur LTDS ECL
SINOU Jean-Jacques Maˆıtre de conf´erences LTDS ECL
STREMSDOERFER Guy Professeur LTDS ECL
THOUVEREZ Fabrice Professeur LTDS ECL
TREHEUX Daniel Professeur LTDS ECL
VANNES Andr´e-Bernard Professeur ´em´erite LTDS ECL
iiiivRemerciements
Mˆemesiunseulauteurestinscritsurlapremi`erepagedecetteth`ese,cette´etuden’aurait
pu exister sans l’aide d’un grand nombre de personnes. J’esp`ere ainsi a` travers les quelques
mots qui vont suivre leur exprimer toute ma gratitude.
Premi`erement,touteth`esen´ecessiteundirecteurdeth`ese,jeremerciedoncMichelRoger,
professeur de l’Ecole Centrale de Lyon, d’avoir accept´e ce roˆle et ainsi d’avoir rendu possible
la r´ealisation de cette th`ese.
Un financement et un laboratoire d’accueil sont ´egalement indispensables. Je remercie
donc l’Onera pour avoir financ´e cette th`ese et en particulier l’unit´e ACOU du d´epartement
DSNA de m’avoir accueilli.
Les chemins que doivent emprunter les doctorants pendant leur p´eriple sont dangereux et
tortueux, il leur faut donc un guide. Cyril Polacsek a endoss´e cette responsabilit´e dans mon
cas et je lui en suis extrˆemement reconnaissant. Grˆace notamment a` sa disponibilit´e et `a sa
patience face a` mes nombreuses sollicitations, j’ai pu apprendre ´enorm´ement.
EnplusdeCyril,nombreusessontlespersonnesm’ayantaid´eetce,a`plusieursreprises.Je
pensenotammenta`YannickRozenbergdontl’exp´eriencesurlemod`eled’Amietfutpr´ecieuse.
Daniel Mincu et Thomas Le Garrec m’ont ´egalement grandement aid´e et conseill´e quant a`
l’utilisation du code sAbrinA. J’ai aussi pu b´en´eficier des nombreux conseils de Serge Lewy.
Merci a` Maxime Huet, qui a non seulement duˆ partager son bureau avec moi et ainsi duˆ me
supporter au quotidien mais qui m’a aussi aid´e sur divers probl`emes.
Pour bien travailler, il faut aussi bien rigoler. Ainsi, je remercie tous les membres de
l’unit´e ACOU avec qui j’ai partag´e les pauses caf´es, les pots et les soir´ees bi`eres/saucissons.
Merci aussi a` tous mes amis pour avoir su me faire oublier, au moins le temps d’une soir´ee,
les int´egrales triples et les erreurs de compilation.
Et puis vient le temps de l’´epreuve finale, la soutenance. Je remercie St´ephane Moreau
et Yves Gervais d’avoir ´epluch´e ma th`ese en tant que rapporteurs. Je remercie aussi Hugues
Deniau et Claude Sensiau d’avoir ´evalu´e mes travaux. Leurs remarques, conseils et questions
ont ainsi contribu´e a` am´eliorer ce m´emoire.
Cette th`ese ach`eve mon cursus scolaire pendant lequel mes parents et ma famille n’ont
cess´edemedonnerlesoutienetlapr´esencen´ecessaires`amonbonheureta`l’accomplissement
de mes objectifs. Je leur en suis grandement reconnaissant et les remercie chaleureusement.
Il me reste une derni`ere personne a` remercier, celle qui a su m’´ecouter, me soutenir,
me remotiver; celle qui a partag´e mes doutes, mes angoisses mais aussi mes joies; celle qui
partage ma vie. Merci infiniment `a toi, St´ephanie, ma femme.
vviResum´e
Cette th`ese propose diff´erentes m´ethodologies de calcul du bruit a` large bande g´en´er´e
par l’interaction rotor-stator d’une soufflante de turbor´eacteur et ce de la g´en´eration des
sources acoustiques jusqu’au rayonnement en champ lointain. En premier lieu, le m´ecanisme
d’interaction rotor-stator est ´etudi´e `a travers une turbulence de grille homog`ene et isotrope
(THI)impactantunprofilisol´e.Lecasdel’interactionrotor-statorenmilieuguid´eestensuite
trait´e et appliqu´e a` une maquette de compresseur axial. Enfin, la derni`ere partie traite de
la simulation du rayonnement aval en sortie de conduit. Dans chacune de ces parties, des
approches analytiques et num´eriques sont propos´ees. Les m´ethodes analytiques permettent
une pr´evision rapide du probl`eme simplifi´e, et les m´ethodes num´eriques permettent de lever
l