Spectre de pression pariétale sous une couche limite turbulente et rayonnement acoustique associé

Xavier Gloerfelt (1)

1 DynFluid - Laboratoire de Dynamique des Fluides

Les spectres fréquence-nombre d'onde de la pression pariétale sous une couche limite turbulente constituent une empreinte des structures turbulentes aux différentes échelles. Ces fluctuations de pression vont donc permettre de caractériser les sources de bruit indirectes (vibrations de l'habitacle d'une voiture ou du fuselage d'un avion) ainsi que les sources directes (émission acoustique quadripolaire). Le rayonnement direct d'une couche limite turbulente est faible et peu d'informations peuvent être obtenues par l'expérience. C'est pourquoi une simulation directe du bruit d'une couche limite est réalisée par résolution des équations de Navier-Stokes compressibles pour un nombre de Mach de 0.5 et un nombre de Reynolds basé sur l'épaisseur de quantité de mouvement entre 300 et 2000. Grâce aux soins apportés dans les méthodes numériques et malgré la très faible efficacité du rayonnement direct d'une couche limite turbulente, celui-ci est obtenu sans modélisation. L'analyse de la pression pariétale issue du calcul permet de remonter aux événements tourbillonnaires responsables du bruit, notamment pour les petits nombres d'onde. Ces arrangements à grande échelle sont reliés aux émissions acoustiques à l'aide de différents modèles pour le spectre fréquence-nombre d'onde (Corcos, Chase) et pour le rayonnement acoustique (à partir de l'analogie de Lighthill-Powell).

Mots clés: pression pariétale; turbulence; aéroacoustique

Domaines: Acoustique [physics.class-ph]; Acoustique [physics.class-ph]

Xavier Gloerfelt. Spectre de pression pariétale sous une couche limite turbulente et rayonnement acoustique associé. 10ème Congrès Français d'Acoustique, Apr 2010, Lyon, France. ⟨hal-00551161⟩