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Modélisation analytique du bruit de raies des hélices contra-rotatives

de Michel Roger (Auteur)

publié par

physique0

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Domaine: Physique, Sciences de l'ingénieur
Les constructeurs aéronautiques étudient les systèmes contra-rotatifs comme alternative aux turbofans, pour réduire la consommation et les émissions, mais doivent en évaluer le bruit. L'étude présentée décrit une méthode analytique de prédiction du bruit de raies des interactions de sillages entre deux hélices contrarotatives, intégrant les aspects tridimensionnels du dessin des pales. Le bruit de raies dû à l'impact des sillages de la première hélice sur la seconde est reconnu comme la partie dominante de ce bruit. Le modèle proposé représente de façon réaliste le sillage d'une pale de l'hélice amont et la géométrie d'une pale de l'hélice aval, tout en préservant les avantages d'une solution analytique. L'espace balayé par une pale est décomposé en tranches annulaires, déroulées pour décrire localement l'interaction en coordonnées cartésiennes. Le segment de pale obtenu est interpolé par un quadrilatère de forme et d'orientation quelconques. Le sillage est décrit par un modèle tenant compte du vrillage et de l'expansion avec la distance au bord de fuite. Dans chaque tranche le déficit de vitesse ressenti par le segment de pale fait l'objet d'une décomposition de Fourier à deux nombres d'onde. Le calcul de la réponse aérodynamique instationnaire du segment est fait dans le domaine fréquentiel. Il étend des solutions analytiques existantes valables pour un segment rectangulaire, et prend en compte la compressibilité du fluide et la non-compacité des pales. On restitue ainsi les effets de la flèche, du vrillage, de la variation de la corde à différents rayons, et de l'extrémité des pales. Les fluctuations de portance induites sur les différents segments, obtenues par le calcul, sont utilisées pour construire une répartition de sources acoustiques équivalentes sur la surface réelle d'une pale, au sens de l'analogie acoustique. Le bruit en champ lointain est alors calculé selon le formalisme de Ffowcs Williams & Hawkings.
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10`eme Congr`es Fran¸cais d’Acoustique
Lyon, 12-16 Avril 2010
Mod´elisation analytique du bruit de raies des h´elices contra-rotatives
1 2
Arnulfo Carazo et Michel Roger
1AIRBUS France, 316 Route de Bayonne B.P. M0112/4, 31060 Toulouse Cedex 09, arnulfo.carazo@airbus.com.
2 Laboratoire de Mecanique des Fluides et d’Acoustique, 36 Av Guy de Collongue 69134 Ecully Cedex, michel.roger@ec-lyon.fr.
Les constructeurs a´eronautiques envisagent les syst`emes de propulsion `ah´elices contra-rotatives comme
une alternative aux turbor´eacteurs, afin de r´eduire la consommation de carburant et les ´emissions de gaz
a` effet de serre. En raison de l’absence de car´enage, la r´eduction du bruit engendr´e par de tels syst`emes
repr´esente un enjeu majeur pour les industriels. En particulier, le bruit de raies du`ˆ a l’impact des sillages
de l’h´elice amont sur l’h´elice aval constitue une part significative de l’´emission acoustique du syst`eme
contra-rotatif.L’´etude pr´esent´eeici d´ecritune m´ethode analytique de pr´ediction de ce bruit d’interaction,
int´egrant les effets tridimensionnels de la g´eom´etrie des pales. Le mod`ele propos´erepr´esente de fa¸con
relativement r´ealiste le sillage d’une pale de l’h´elice amont et la g´eom´etrie d’une pale de l’h´elice aval,
tout en pr´eservant les avantages d’une solution analytique. L’espace balay´e par une pale est d´ecompos´e
en tranches annulaires, d´eroul´ees pour d´ecrire localement l’interaction en coordonn´ees cart´esiennes. Le
segment de pale obtenu est approch´epar un quadrilat`erede forme et d’orientation quelconques. Le sillage
est d´ecrit par un mod`ele tenant compte du vrillage et de l’expansion avec la distance au bord de fuite.
Dans chaque tranche le d´eficit de vitesse ressenti par le segment de pale fait l’objet d’une d´ecomposition
de Fourier `a deux nombres d’onde. Le calcul de la r´eponse a´erodynamique instationnaire du segment est
fait dans le domaine fr´equentiel. Il ´etend des solutions analytiques existantes valables pour un segment
rectangulaire, et prend en compte la compressibilit´e du fluide et la non-compacit´e des pales. On restitue
ainsi les effets de la fl`eche, du vrillage, de la variation de la corde en envergure et de l’extr´emit´edespales.
Les fluctuations de portance induites sur les diff´erents segments, obtenues par le calcul, sont utilis´ees
pour construire une r´epartition de sources acoustiques ´equivalentes sur la surface r´eelle d’une pale, au
sens de l’analogie acoustique. Le bruit en champ lointain est alors calcul´e selon le formalisme de Ffowcs
Williams & Hawkings.
–Led´eficit de vitesse moyenne de la portion de1 Introduction
sillage correspondante est ramen´e`adesrafales`a
Un doublet d’h´elices contra-rotatives (CRP pour deux nombres d’onde par d´ecomposition de Fou-
Counter-Rotation Propellers) est constitu´ededeux rier.
h´elices s´epar´ees par une faible distance axiale, sur le – Les charges instationnaires induites sur le tron¸con
mˆeme axe de rotation et tournant `a des vitesses op- d’h´eliceavalsontd´eduitesdelar´eponsed’un profil
pos´ees,comme pr´esent´esur la Fig. 1. Le principal objec- mince d’envergure infinie a` une rafale quelconque.
tif des CRP est de r´ecup´erer une source suppl´ementaire – Le bruit en champ lointain est calcul´e par l’analo-
de pouss´ee en redressant la rotation induite sur le gie de Ffowcs Williams-Hawkings selon la formu-
fluide par l’h´elice amont. En contrepartie, les sources lation de Hanson [5]. L’h´elice aval est consid´er´ee
de bruit qui en r´esultent doivent ˆetre r´eduites. Des comme un r´eseau de dipˆ oles tournants d´efini dans
´etudes ant´erieures ont montr´e que l’interaction entre l’´etape pr´ec´edente.
les sillages de l’h´elice amont et l’h´elice aval est une des
sources de bruit dominantes [3], [4]. La pr´esente ´etude
d´ecritune m´ethode analytique de pr´ediction du bruit de
cette source, pouvant ˆetre utilis´ee en avant-projet pour
´evaluer les tendances globales du bruit g´en´er´eenchamp
lointain par une g´eom´etrie d´etermin´ee. Fond´ee sur une
th´eorie lin´earis´ee de l’a´erodynamique instationnaire, la
m´ethode suit les ´etapes suivantes :
– L’interaction est d´ecrite dans des tranches
annulaires d´efinies par des coupes cylin-
driques `a diff´erents rayons. Chaque tranche
Figure1–Syst`eme `ah´elices contra-rotatives (CRP).est d´eroul´ee et fait l’objet d’une mod´elisation 3D
Avancement de droite `a gauche.en repr´esentation cart´esienne.2 Formule du bruit en champ
lointain
Le bruit de raies rayonn´e par un doublet de CRP
du fait de l’interaction de sillages a ´et´eformul´epar
Hanson [5] pour un observateur en champ lointain et
en faisant l’hypoth`ese que les charges sur les pales ne
pr´esentent pas de composante radiale. L’analyse montre
que le bruit de raies comprend toutes les fr´equences
Figure 2 – Distribution de charges instationnaires(mB Ω +kB Ω ), ou` metk sontlesindicesdumodede2 2 1 1
pour une rafale verticale sur une plaque carr´ee (gauche)bruit et de charge, Ω et Ω sont les vitesses angulaires1 2
◦et un parall´elogramme de 20 de fl`eche (droite).des h´elices amont et aval et B et B les nombres de1 2
f = 1080Hz, c=0.4m, w=10m/s, U = 150m/s.pales correspondants. La position de l’observateur est
x

∞ ∞2

−iρ c B Dsinθ r0 20 (2)
p = exp i(mB −kB ) φ−φ −π/2 +i(mB Ω +kB Ω ) −t2 1 2 2 1 1
8πr (1−M cosθ) c1 a 0
m=−∞
k=−∞ (1)


1
mB +kB Ω z M sinθ/Ω C C2 1 1 0 T 2 Lk Dk2 i(φ +φ )
0 s
× M e J k Ψ (k )+k Ψ (k ) dz
mB −kB y Lk x x Dk x 0
r 2 1 1−M cosθ 2 2
a0
d´efinie par la distance r au centre de l’h´elice, l’angle La solution propos´ee par Amiet [8] et reprise ici fait1
θ par rapport a` l’axe (θ = 0 vers l’avant) et l’angle φ usage de la technique de Schwarzschild. Le probl`eme est
autour de l’axe . La pression r´esultante est donn´ee par donc trait´e comme un probl`eme de diffraction d’onde
l’Eq. (1) ou` D repr´esente le diam`etre de l’h´elice aval; par un ´ecran. Le effets du bord d’attaque et du bord de
M et M sont les nombres de Mach d’avancement de fuite sont alors calcul´es s´epar´ement comme les contri-
a T
l’avion et de vitesse tangentielle en bout de pale; φ bution de deux demi-plans. Dans le cas d’une rafale0
et φ traduisent les d´ecalages angulaire et axial li´es `a convect´eeperpendiculairement a` l’envergure,cette tech-
s
(2)la fl`eche et l’inclinaison des pales; φ est la position nique a fourni d’excellents r´esultats pour la pr´ediction
angulaire d’une pale de r´ef´erence `a l’instant t=0;z du bruit `a large bande des profils fixes [9]. Pour l’appli-0
d´efinit la coordonn´ee radiale de l’´el´ement, normalis´ee cation aux CRP, des configurations plus g´en´erales sont
par le rayon du bout de la pale (z =2r/D);(k ,k ) requises. A titre d’exemple, une mise en fl`eche m`ene0 x y
sont des param`etres d´efinis par Hanson [5], (C ,D ) ac` onsid´erer un parall´elogramme et un ´ecoulement in-
Lk Lk
et (Ψ ,Ψ ) sont les facteurs d’amplitude des charges cident oblique. Dans ce cas, les densit´es surfaciques de
Lk Dk
induites etleursint´egralesnormalis´eessurlacorde,pour portance non-stationnaireassoci´eesauxbordsd’attaque
˜ ˜les efforts axiaux et tangentiels, non d´etaill´ees ici. et de fuite, respectivement et , sont donn´ees par les1 2
L’´equation (1) n´eglige l’interaction avec l’h´elice Eqs.(2)et(3):
amont (potentielle et effet d’´ecran). Une ´equation
´equivalente peut ˆetre ´ecrite pour la composante radiale
iπ/42ρ U we˜0 0
∗ ∗ iΨdes charges qui ne peut pas ˆetre n´eglig´ee dans le cas ou` ˜ (k ,k)= ×e (2)1 1 2
2
∗ 2 ∗les pales sont d´evers´ees [6]. Les charges instationnaires, π(k +β κ)(y +1)1 0 1
regroup´ees dans la derni`ere accolade, repr´esentent l’in-
connue du probl`eme. Leur d´etermination approch´ee est
l’objet de la pr´esente ´etude. iπ/42ρ U we˜0 0
∗ ∗˜ (k ,k)=−2 1 2
2
∗ 22π(k +β κ) (3)1 0
3R´eponse d’un profil `a une ra-
∗ ∗ iΨ(1−(1+i)E [2iκ(1−y )])×e1
fale oblique
avec
L’analogie acoustique [13] stipule que la source do- 2
M0 ∗ ∗ ∗ ∗minante de bruit se trouve dans les fluctuations de Ψ= κ− k (y +1)+k y −ωt ,1 1 2 22
β0portance induite sur chaque tron¸con de l’h´elice aval
1par la portion de sillage correspondante. Ces fluctua-



x 2
−it ∗ 2 2
e k M2 0tions apparaissent comme une distribution de dipˆoles ∗E [x]= √ dt et κ = −1
4 2β2πt sin αacoustiques ´equivalents, qu’il convient de d´eterminer 0 0
en module et phase avec une pr´ecision suffisante. Le
2 2Les notations U , M = U /c et β =1−M font0 0 0 0 0 0point de d´epart d’un tel calcul est le probl`eme de
ici r´ef´erence a` la vitesse de convection de la rafale selonSears g´en´eralis´e:d´eterminer la r´eponse d’une plaque
la corde consid´er´ee `arayonconstant(y ). Les variables1d’´epaisseur nulle, d´efinie dans le plan P(y ,y)pour1 2
avec ´etoile sont adimensionn´ees par la demi-corde du
−c/2<y<c/2 et allong´ee infiniment dans le sens1
profil, b. L’angle α est d´efini entre la normale aux frontsde son envergure y ,`a une rafale sinuso¨ıdalede la forme2
w˜(k ,k)exp{i(k y +k y −ωt)}, convect´ee selon y .1 2 1 1 2 2 1

Rafale verticale. kc =8d’onde et la corde du profil. Ces expressions corres-
pondent exactement aux r´esultats d´eduits par Adamc- Carré
Parall.zyck avec la technique de Wiener-Hopf [1]. Elles s’ap-
pliquentenprincipea`unprofild’envergureinfinie, c’est-
a-dire` que les effets d’extr´emit´esontn´eglig´es.
0.4Le bruit en champ lointain, dans un rep`ere li´eau
tron¸con, en est d´eduit par la formule du rayonnement 0.3
d’un dipˆ ole fixe dans un ´ecoulement uniforme [10] et 0.2
par l’int´egration en corde et en envergure sur la surface 0.40.1
effective dutron¸con,doncentredeux rayonsded´ecoupe. 0.2
0Le tron¸con est un rectangle pour une pale droite et un ∗00.4 y0.2 1parall´elogramme pour une pale d´evers´ee, si la corde est 0∗ −0.2−0.2yconstante.Danslederniercas,onmontrequelapression 2
acoustiqueper¸cueparun observateurenchamplointain,
au point de coordonn´ees (x ,x,x ), s’´ecrit :1 2 3
Figure 3 – Lobes de directivit´e en champ lointain
pour les profils pr´esent´es sur la Fig. 2.
ik x
a 3
p˜(x,ω)=−
2 22πS 1+tgϕ0

profil en forme de parall´elogramme.Les lobes de directi-
L k
a 2 ∗ ∗ vit´eassoci´essontpr´esent´essurlaFig.3.Onconstatequesinc k − (β x −S M ) L(x ,x,k,k ),2 2 0 y 1 2
x 1 222 β S00 pour une mˆeme excitation la mise en d´evers du tron¸con
(4) a une influence notable sur le rayonnement. Elle doit
alors ˆetre prise en compte.
2 2 2 2 2 2 2 2 2avec S = β x +β x +β x ,ou`β =1−M .Les0 y 1 x 2 0 3 x,y x,y Plus g´en´eralement, la d´ecoupe d’une pale peut en-
indices 0, y et x correspondent au module de la vitesse gendrer des tron¸cons qui se ram`enentad` estrap`ezes du
de convection (selon y )et`a ses projections dans le sens1 fait que la corde varie avec le rayon. Des extensions du
de l’envergure et dans le sens perpendiculaire `a l’enver- formalisme d’Amiet-Schwarzschild sont possibles dans
gure, respectivement. k = ω/c est le nombre d’onde
a 0 ce cas de figure, de mˆeme que pour pendre en compte
acoustique, ϕ et L sont l’angle de d´evers (d´efini entre l’effet de l’extr´emit´e d’une pale. Ces extensions, dis-
y et la direction de l’envergure, positif dans le sens ho-2 cut´ees par ailleurs [2], permettront d’´evaluer in fine une
raire) et l’envergure du parall´elogramme. Le sinus car- g´eom´etrie r´ealiste en 3D.
dinal repr´esente l’int´egrale en envergure et L = L +L1 2
l’int´egrale de rayonnement en corde, exprim´ee comme
la somme des contributions des bords d’attaque et de 4Mod´elisation des sillages par
fuite, donn´ees par :
rafales obliques

−iθ2e 2 Un outil de calcul de la r´eponse d’un troncon¸ `a une
L = − E[2θ](5)1 1
∗ 2π (k +β κ)θ11 x rafale une fois mis au point, il reste `a traduire l’im-
pact d’un sillage incident en rafales ´equivalentes. Ceci
requiert une connaissance du d´eficit moyen de vitesse

−iθ2e 2iθ
1 a` n’importe quelle position. En principe une telle in-
L = i(1−e )2
∗ 2πθ 2π(k +β κ)1 x (6) formation peut ˆetre d´eduite d’une simulation 3D de1


2iθ l’´ecoulementde l’h´elice amont. En l’absence de r´esultats
1
−(1+i) E[4κ]− 2κ/θ e E[2θ ] ,3 3
de ce type, on peut recourir `aunmod`ele inspir´edela
litt´erature.
o`u
amont
aval
k
a B2 2
θ =( κ−M σ)+b tgϕk − β x1 2 1
x y2β S00

r2 1
−S M +tgϕ(β x −S M ) ,0 x 2 0 y
x
y (r )1dr2
θ θ2 1 α2
θ = θ +(M σ −κ)−π/4, θ =2κ−θ ,2 1 3 1 β x
x 1
r β
x +it 2y Xe
∗ 2
E[x]= √ dt et σ = k /β .1 x
2πt x0
Les int´egrales de rayonnement pour le cas du pro-
y (r )2
fil rectangulaire [7] peuvent ˆetre retrouv´eesap` artirdes
2 2Eqs. (5) et (6), pour ϕ=0,M =0etβ = β .La
y
x
Figure4–Projectiondelag´eom´etrie sur le planr´eponse a` une rafale convect´ee dans la direction y et1
(x,y).dontlesfrontsd’ondesontparall`elesa`ladirectiony ,est2
pr´esent´eesurla Fig.2, pourun profilrectangulaireetun
Model de Sears−Kemp en 3D Réconstitution par rafales. m=n=[−5,5]
0
0 0 −10−10
−20 −20−20−20
−30−40 −30 −40
−40−40−60 −60
−50−50
−80−80
0.2 −600.2 −60
10.150.15 1 0.50.5r 00 x0.1 0.1−0.5 x −0.5r
Figure 5 – Sillage vu par le bord d’attaque d’´el´ement Figure6–Synth`ese du sillage par ses composantes de
aval. Fourier.
Les tron¸cons d’h´elice aval sur lesquels sont calcul´ees le d´eficit de vitesse sur l’´el´ement d’h´elice aval est donn´e
les charges instationnaires doivent ˆetre excit´es par un par :
sillage en 3D. Les mod`eles de sillage existants peuvent
fournir une approximation de ce type d’excitation, `a
2cos θ(r)ucondition de trouver une relation entre la distance de 2
(x,r)=exp −π(x (r)−x) (9)
c 2l’originedu sillageaubordd’attaquedel’h´eliceavald,le u Y(r)
c
rayon r et la distance tangentielle parcourue par l’h´elice

aval relativement `a l’h´elice amont x. A titre indicatif, 1/2avec Y =0.68 2b(C d/b) ,
D
on fait le choix d’utiliser le mod`ele de Sears-Kemp [12].
1/2
u = −V(2.42C )/(0.3+d/b)etV = U cosθ(r), ou`Des mod`eles plus r´ealistes pourraient ˆetre impl´ement´es c D
C est le coefficient de traˆın´ee de la pale et U la vitessepar la suite. D
de convectiondusillage,selonle mod`eledeKemp-Sears.Consid´erons sur la Fig. 4 un tronco¸ n d’h´elice amont
En supposant que la largeur des sillages est inf´erieure a`entre les rayonsr et r ,etletron¸con de l’h´elice aval qui1 2
la distance tangentielle qui s´epare deux pales de l’h´elicelui correspond. Leur mouvement relatif est une transla-
amont x,led´eficit total vu par l’´el´ement d’h´elice avaltion dans la direction tangentielle. L’envergure est pa- s
est donn´epar:rall`elea` la direction radialepour le tron¸conamont,alors
que le tron¸con aval peut pr´esenter une orientation quel-
conque. L’origine de x sur la Fig. 4 correspond a` l’en-
∞ 2
cos θ(r)u
T 2droitoul` etronco¸ navalcommencea`entrerdanslesillage (x,r)= exp −π(x (r)−x−nx )
c s 2u Y(r)
cdu tronc¸on amont. Etant donn´e le vrillage de ce dernier,
n=−∞
l’ensemble des lignes de corde de ses profils repr´esente (10)
une surface oblique `a l’encontre du tron¸con aval. Ceci a Sur la Fig. 5 est pr´esent´e un sillage de Sears-Kemp
deux effets importants : la distance d’interaction d est en 3D et p´eriodis´e dans le sens tangentiel. La simula-
◦fonction du rayon et le sillage pr´esente d`es lors une vi- tion a ´et´er´ealis´ee pour r =0.1m, r =0.2m, θ =20,1 2 1
◦tessedebalayagedanslesensdel’enverguredel’´el´ement θ =45, c =0.16m, c =0.1m (corde du tron¸con2 f r
◦aval. Le nombre d’onde des rafales constituant le sillage aval), B=0.16m, x =0.3m, α=40 et V = 120m/s.
s
pr´esentera donc une composante dans cette direction. Le r´esultat simul´e montre que l’intensit´e et la concen-
D’apr`es la Fig. 4, et en sachant que le sillage est tration du sillage d´ecroissent quand la valeur du rayon
g´en´er´e`a une distance de 0.35c en amont du bord de augmente, ce qui est du`ˆal’´evolution de d avec r.
f
fuite, selon le mod`ele retenu, on trouve : L’objectif est maintenant de d´ecomposer ce d´eficit
de vitesse en rafales sinuso¨ıdales. En appliquant la For-
B c
f mule de sommation de Poisson `a l’Eq. 10, on obtientd(x)= −0.7 (7)
cosθ(x) 2 l’excitation totale :
avec

πθ(x) = arctg(tgθ +x/B)etc la corde du troncon¸1 f v(x,r)=u (r)sinβ(r) ×
c
K(r)amont.Achaquevaleurder correspondune seulevaleur

(11)
∞ 2 2x , lieu d’intersection entre le bord d’attaque et la sur-
c π m 2πimx (r)
c
imk x
xexp − − eface contenant les cordes de l’´el´ement amont. Ce point 2K (r) x
s
m=−∞d’intersection, qui est ´egalement l’origine de l’axe y (r),
est d´efini par la relation bijective : 2 2 2 2avec K(r) = πcos θ(r)x /Y et k =2 π/x.Un
s x s
r−r nombre d’onde dans le sens radial ne peut ˆetre d´efini,1
x (r)= [B(tgθ −tgθ )−a](8)
c 2 1 `a partir de l’Eq. 11, que si une p´eriodisation artificieller −r2 1
est r´ealis´ee dans cette direction. Le r´esultat n’a de sens
a ´etant la correctionaa` pporter`a la distance X lorsque
que localement pour le tron¸conconsid´er´e,dans la r´egion
l’´el´ement aval pr´esente une inclinaison quelconque. Il
r <r<r.Lap´eriode fictive peut ˆetre arbitraire, par
1 2s’ensuit que y (x,r)=(x (r)−x)cosθ(r). Finalement,
c
v
vexemple T =2(r −r )=2R, ce qui correspond `alava- d’une cartographie, comme sur la Fig. 8. Le r´esultat2 1
leur k = π/R. L’excitation totale estfinalement donn´ee met en ´evidence la forte concentration des charges dans
r
par : la r´egion du bord d’attaque, ainsi que la r´epartition
en phase sur toute la surface de la pale. Dans la pra-
∞ ∞
tique la r´epartition obtenue est corr´el´ee sur toute la
imk x ink r
x rv(x,r)= V e e (12)
mn
paleetconditionnelesinterf´erencesquir´egissentlebruit
m=−∞n=−∞
rayonn´e.
avec l’amplitude modale complexe
Concentration
√ au bord d’attaque
r
2π u (r)sinβ(r)
c
V (x,r)= ×
mn
2R K(r)
r1
(13)2 2
π m 2πimx (r) inπr
c
exp − − − dr.2
x RK(r) s Front d’onde
de la rafale
A l’Eq. 12 doit ˆetre enlev´ee la valeur moyenne pour
respecter la continuit´e du flux `a travers l’h´elice amont.
Il a ´et´ev´erifi´e que cette proc´edure permet de retrou-
ver la forme des sillages d’origine par transformation de
Fourier inverse, comme montr´e sur la Fig. 6.
Annulation au bord de fuite
5Exempleder´eponse de l’h´elice (Condition de Kutta)
aval
Figure8–Exempleder´eponse a´erodynamique de
◦l’h´elice aval a` une rafale sinuso¨ıdaleavec0Le calcul des charges instationnaires est r´ealis´esur
d’incidence. f=440Hz, U =220m/s, w˜ = 10m/s, 24la plaque qui approche le mieux la r´egiondubordd’at- x
´el´ements de d´ecoupe.taquedechaquetronco¸n d’h´elice aval, ou` les charges
sont le plus concentr´ees, au sens des moindres carr´es.
Un exemple de cette proc´edure est illustr´e sur la Fig. 7,
o`ular´egion correspondant `a10%delacordedechaque
6 Conclusion et perspectives´el´ement (marqu´ee avec les points rouges) a ´et´einter-
pol´ee.
Le principal avantage de l’approche propos´ee r´eside
La r´eponse de l’h´elice aval a` une perturbation peut
dans la prise en compte du caract`ere tridimensionnel
ˆetre approch´ee par la r´eponse de son ´equivalence en
de la g´eom´etrie des pales, contrairement aux approches
segments plans. Les charges ainsi obtenues sont en-
classiques bas´ees sur une distribution lin´eique des ca-
suite redistribu´ees sur la surface de la pale. L’effet
ract´eristiques a´erodynamiques. Comme l’a montr´e l’ef-
de la cambrure est donc n´eglig´e, ce qui est propre a`
fetdelamiseenfl`eche, tout ´ecart par rapportal` a
la th´eorie lin´earis´ee de l’a´erodynamique instationnaire,
configurationcanoniqued’untron¸conrectangulairepeut
mais il peut ˆetre r´eintroduit lors du calcul du rayonne-
avoir une influence significative sur le bruit rayonn´e.
ment acoustique.
Un mod`ele de sillage plus r´ealiste peut ˆetre utilis´epour
Cette m´ethodologie fournit typiquement les charges
am´eliorer les pr´edictions, ainsi que la prise en compte
instationnaires que l’on peut repr´esenter sous la forme
de l’effet d’extr´emit´e et de la variation en corde sur
chaque ´el´ement. L’impl´ementation du calcul du rayon-
nement d’un syst`eme CRP, `a partir des charges d´ecrites
dans la Fig. 8 est actuellement en cours. Il devrait me-
neral` ’´elaboration d’un outil de pr´e-dimensionnement
r´ealiste.
R´ef´erences
[1] Adamczyk J. J., “The Passage of an Infinite Swept
AirfoilthroughanObliqueGust”,NASAContractor
Report, NASA CR-2395, May 1974.
[2] Roger M. et Carazo A., “Blade-Geometry Conside-
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Generation by Turbulence and Surfaces in arbitrary
Motion”, Proc. Roy. Soc. 264 p. 321-342, 1969.

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Publié le : 18/04/2012
Langue : Français
Nombre de pages : 6
Type de la publication : Rapports et thèses
Thème : Savoirs >

Science de la nature

Source : 10ème Congrès Français d'Acoustique

17/1000 caractères maximum.

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